擠壓桿用于傳遞金屬擠壓變形所需的全部擠壓力。香蕉視頻app蘋果:不銹鋼管擠壓時,擠壓桿的允許負荷限制了坯料金屬可能達到的變形程度。因此,擠壓桿材料和結構的選擇,在擠壓不銹鋼管(guan)工藝中具有重要意義。
從(cong)理論上講,擠壓(ya)桿(gan)僅在壓(ya)縮狀態下工作(zuo)。從(cong)使用(yong)的(de)角度來看,任何鋼種(zhong)的(de)壓(ya)縮強(qiang)(qiang)度可采用(yong)其拉伸(shen)強(qiang)(qiang)度相(xiang)同的(de)指標(biao)。只要(yao)擠壓(ya)桿(gan)材料的(de)強(qiang)(qiang)度指標(biao)不超過其屈(qu)服極限,擠壓(ya)時擠壓(ya)桿(gan)就不會發生變形(xing)破(po)壞。
但是,理論上的(de)(de)擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)僅在(zai)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)狀態(tai)下(xia)工作(zuo)的(de)(de)情(qing)況,實際上并不(bu)(bu)存在(zai)。擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)使(shi)用(yong)前并沒有按規(gui)定制度(du)進行預(yu)熱(re),擠壓(ya)(ya)(ya)坯料的(de)(de)溫度(du)不(bu)(bu)均(jun),擠壓(ya)(ya)(ya)時施加的(de)(de)負(fu)荷產生偏心,沖擊性負(fu)荷引起了附加應(ying)力(li)等情(qing)況都表明,在(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)過程中,擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)除了承受壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)應(ying)力(li)的(de)(de)作(zuo)用(yong)之外,還存在(zai)縱向彎曲應(ying)力(li)的(de)(de)作(zuo)用(yong)。因此(ci),對于擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)的(de)(de)強度(du)校驗,應(ying)該包括壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)應(ying)力(li)和(he)彎曲應(ying)力(li)的(de)(de)強度(du)校驗。
同時(shi),在選擇(ze)擠(ji)壓(ya)桿的材料時(shi),除了強度指標(biao)之外,還應(ying)考慮(lv)材料的淬透(tou)性。當擠(ji)壓(ya)桿工作(zuo)時(shi),由于(yu)有擠(ji)壓(ya)墊(dian)將(jiang)其與高溫坯(pi)料隔離,其實(shi)際的工作(zuo)溫度一(yi)般在200~250℃,因(yin)此,對擠(ji)壓(ya)桿材料的耐熱性能的要(yao)求并不高。
一、擠(ji)壓桿的(de)種(zhong)類(lei)
根據使用(yong)情況的(de)不同(tong),擠(ji)壓桿的(de)結構有多種多樣,如(ru)圖7-8所示。除了整體(ti)擠(ji)壓桿(圖7-8(a)、圖7-8(b)、圖7-8(e)、圖7-8(f))之外,還有由工作(zuo)桿、加粗桿和桿座組成的(de)組合(he)式(shi)(shi)(shi)擠(ji)壓桿(圖7-8(c)、圖7-8(d)、圖7-8(g)).一般在(zai)大噸(dun)位的(de)臥式(shi)(shi)(shi)擠(ji)壓機(ji)上使用(yong)組合(he)式(shi)(shi)(shi)擠(ji)壓桿比較(jiao)普遍。

在(zai)特(te)殊的(de)(de)情況下,還可(ke)以采用階梯形的(de)(de)擠壓(ya)桿(圖(tu)7-8(b)、圖(tu)7-8(d))。由于在(zai)整個擠壓(ya)過(guo)程中,諸多因素綜合作用,實際(ji)的(de)(de)擠壓(ya)過(guo)程不是平穩(wen)進(jin)行(xing)的(de)(de)。因此,施(shi)加在(zai)擠壓(ya)桿上(shang)的(de)(de)力也不是絕對穩(wen)定和均(jun)勻(yun)的(de)(de)。采用階梯形擠壓(ya)桿的(de)(de)目的(de)(de),主要是為了提高擠壓(ya)桿抗(kang)縱向(xiang)彎曲(qu)的(de)(de)能(neng)力。其一(yi)般(ban)都使用在(zai)高強度(du)、難(nan)度(du)形材料(liao)生產小斷面特(te)殊產品的(de)(de)場(chang)合。
階(jie)(jie)梯(ti)形(xing)(xing)(xing)(xing)擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)除了工作桿(gan)(gan)之(zhi)外,還(huan)有(you)加粗桿(gan)(gan)和桿(gan)(gan)座三部分(fen)組成(cheng)(圖(tu)7-8(b)).階(jie)(jie)梯(ti)形(xing)(xing)(xing)(xing)擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)既可(ke)以做(zuo)成(cheng)整體的(de)(圖(tu)7-8(b)),也可(ke)以做(zuo)成(cheng)組合形(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(圖(tu)7-8(d)).在使用(yong)階(jie)(jie)梯(ti)形(xing)(xing)(xing)(xing)擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)時,相(xiang)應的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內襯也要做(zuo)成(cheng)階(jie)(jie)梯(ti)形(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)。在無獨(du)立穿孔裝的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)機上擠(ji)壓(ya)(ya)鋼(gang)管時,采用(yong)帶有(you)固(gu)定芯(xin)棒的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan),芯(xin)棒用(yong)螺紋擰在擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)的(de)端部(圖(tu)7-8(e)).
圖(tu)7-9所示為(wei)(wei)60MN(6000t)臥式(shi)管棒型(xing)材(cai)擠(ji)壓機整體結構的擠(ji)壓桿。圖(tu)7-10所示為(wei)(wei)31.5MN(3150t)臥式(shi)管棒型(xing)材(cai)擠(ji)壓機組合式(shi)結構的擠(ji)壓桿。


擠壓(ya)桿(gan)的工(gong)(gong)作部分外(wai)徑(jing)一般比擠壓(ya)筒直徑(jing)小5~30mm,其內孔比芯棒直徑(jing)大(da)5~30mm.不過有時(shi)考(kao)慮到提高大(da)型工(gong)(gong)模(mo)具的共用性(xing),其尺寸(cun)之差也可以超出(chu)此范圍。
另外(wai)(wai)在擠壓(ya)桿(gan)機加工時,其(qi)外(wai)(wai)徑和內徑必(bi)須(xu)保持(chi)同心,且其(qi)兩端面和中心線(xian)必(bi)須(xu)精確地(di)保持(chi)垂直。
同時擠(ji)壓桿的硬度、強度及塑性要進行(xing)綜合考慮,其硬度HRC為40~45。擠(ji)壓桿所用的熱(re)模(mo)工具鋼(gang)能(neng)(neng)承(cheng)受1100MPa以下的負荷(he)(he),馬氏體時效鋼(gang)能(neng)(neng)承(cheng)受1600MPa的負荷(he)(he)。
二、造成擠壓桿破壞的原因
造成(cheng)擠壓桿破(po)壞的原因有如下(xia)幾點:
1. 擠壓(ya)桿過度快速地加熱和冷卻(que)。
2. 工作時沒有遵守熱制度(du),工作前應預熱。
3. 工作時施加的負荷偏(pian)心(xin),可能引起彎曲力矩和應力集(ji)中。
4. 由于沖(chong)擊負(fu)荷(he)引起附(fu)加應力。
5. 擠(ji)壓桿(gan)(gan)端部不(bu)可避免地被減徑,因擠(ji)壓桿(gan)(gan)表面出現(xian)裂紋(wen)時,會在直徑上車削掉2~3mm.
6. 擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)在高壓(ya)(ya)下與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)墊接觸,端部金屬層出現加(jia)工硬化(hua),產生開裂,導致擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)端部出現環狀碎裂。
三、對于擠壓桿材料(liao)的(de)要求
對于擠壓(ya)桿材料(liao)的(de)要(yao)求如下:
1. 材料熱(re)處理前的強度極限應(ying)比最大擠壓(ya)力時擠壓(ya)桿中產生的應(ying)力大15%~25%.
2. 材料必須(xu)有足(zu)夠的沖擊韌(ren)性。
3. 擠壓桿(gan)在(zai)工作溫度(du)下不(bu)會失(shi)去硬(ying)度(du),加熱到200~250℃工作溫度(du)時,表面部(bu)分不(bu)應引(yin)起變形(xing)。
4. 根據擠壓桿的(de)外形結構特點,在熱處理之后(hou)應使(shi)殘余(yu)的(de)熱處理應力最小。
5. 應同時考(kao)慮到材料(liao)的(de)(de)(de)經濟性(xing)、加工性(xing)能以及高的(de)(de)(de)使用壽命。一般推薦采用含(han)碳(tan)量0.40%~0.45%,并含(han)少量鎢的(de)(de)(de)鉻一鎳(nie)鋼,如4CrNi2W,其熱處理后的(de)(de)(de)硬度HRC為44~48(相當于1450~1550).
擠(ji)壓桿圓(yuan)柱(zhu)部(bu)分向寬底(di)過渡(du)半徑(jing)要仔細(xi)加工,因急劇過渡(du)和(he)粗糙(cao)加工均可引(yin)起應力集中。
四(si)、擠壓桿的強度校核
在擠(ji)壓(ya)(ya)桿的材料確定之后,就可以對擠(ji)壓(ya)(ya)桿的強(qiang)度(du)進行校(xiao)核。在強(qiang)度(du)校(xiao)核時(shi),擠(ji)壓(ya)(ya)桿被作為受壓(ya)(ya)縮應力(li)的固定的懸(xuan)壁梁,如圖(tu)7-11所示。



因此,應根據(ju)這個壓應力值來選擇制造擠壓桿(gan)的(de)(de)(de)鋼種(zhong),同(tong)時必(bi)須考(kao)慮到所(suo)選材料(liao)的(de)(de)(de)淬(cui)透性。并且沖擊(ji)性的(de)(de)(de)加載或卸(xie)壓時都會在擠壓桿(gan)中(zhong)產生附(fu)加應力。因此,材料(liao)也(ye)要有足夠(gou)的(de)(de)(de)沖擊(ji)韌性。一般推薦(jian)可用含有4.0%~4.5%鎳(nie)的(de)(de)(de)鋼來制作擠壓桿(gan)。
為了增加(jia)擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)(gan)對縱向彎曲的(de)抵抗能力,在許多情況下(xia)把擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)(gan)做成有加(jia)粗(cu)工作桿(gan)(gan)(gan)部分的(de)階(jie)梯形(xing)狀。這種擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)(gan)也(ye)是既可(ke)以(yi)做成整(zheng)體的(de)(圖(tu)7-8(b)),同時(shi)也(ye)可(ke)以(yi)是組合式(shi)的(de),在這種情況下(xia),擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)(gan)由(you)頭部、中間加(jia)粗(cu)的(de)部分和工作桿(gan)(gan)(gan)三部分組成(圖(tu)7-8(d)).采用(yong)階(jie)梯形(xing)的(de)擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)(gan)時(shi),需(xu)要應用(yong)相應的(de)擠(ji)壓(ya)筒內(nei)襯(圖(tu)7-8(b)、圖(tu)7-8(d)).
在型材擠(ji)(ji)(ji)壓機上擠(ji)(ji)(ji)壓不銹鋼(gang)管時(shi),采(cai)用(yong)帶(dai)有固定芯棒的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓桿,芯棒以螺(luo)紋(wen)擰在擠(ji)(ji)(ji)壓桿的(de)端(duan)部(圖7-8(e))。

