擠壓桿用于傳遞金屬擠壓變形所需的全部擠壓力。亞洲歐美色綜合一區二區在線: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。


 從理論(lun)上講,擠(ji)壓(ya)桿(gan)僅在(zai)壓(ya)縮狀態下(xia)工作。從使用的(de)角(jiao)度(du)(du)(du)來(lai)看(kan),任何鋼(gang)種(zhong)的(de)壓(ya)縮強(qiang)度(du)(du)(du)可采用其(qi)拉伸強(qiang)度(du)(du)(du)相(xiang)同的(de)指(zhi)標。只要擠(ji)壓(ya)桿(gan)材(cai)料的(de)強(qiang)度(du)(du)(du)指(zhi)標不超過其(qi)屈服(fu)極限,擠(ji)壓(ya)時擠(ji)壓(ya)桿(gan)就(jiu)不會發生(sheng)變形破壞。


 但是,理論上(shang)的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)(gan)僅在壓(ya)(ya)(ya)縮狀態下工作(zuo)的情(qing)況,實(shi)際上(shang)并不(bu)存在。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)(gan)使(shi)用(yong)前并沒有按規定制度(du)進行預熱,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)坯料(liao)的溫(wen)度(du)不(bu)均(jun),擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時施(shi)加的負(fu)荷產生偏心,沖擊(ji)性負(fu)荷引起了附加應(ying)力(li)等情(qing)況都表明,在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程中,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)(gan)除了承(cheng)受壓(ya)(ya)(ya)縮應(ying)力(li)的作(zuo)用(yong)之(zhi)外(wai),還(huan)存在縱(zong)向彎(wan)(wan)曲(qu)應(ying)力(li)的作(zuo)用(yong)。因(yin)此,對于擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)(gan)的強度(du)校(xiao)驗(yan),應(ying)該(gai)包括壓(ya)(ya)(ya)縮應(ying)力(li)和彎(wan)(wan)曲(qu)應(ying)力(li)的強度(du)校(xiao)驗(yan)。


 同(tong)時,在選擇(ze)擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)的材料(liao)時,除了強度(du)指(zhi)標之外,還(huan)應考慮材料(liao)的淬透性。當擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)工(gong)作時,由于(yu)有(you)擠(ji)壓(ya)(ya)墊將其(qi)與高溫坯料(liao)隔離,其(qi)實際的工(gong)作溫度(du)一般在200~250℃,因此,對擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)材料(liao)的耐熱性能的要求并不高。


一(yi)、擠壓桿的種(zhong)類


  根(gen)據(ju)使用(yong)情況的不同,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)的結(jie)構(gou)有(you)多種多樣,如圖(tu)(tu)(tu)(tu)7-8所示。除了整(zheng)體擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(圖(tu)(tu)(tu)(tu)7-8(a)、圖(tu)(tu)(tu)(tu)7-8(b)、圖(tu)(tu)(tu)(tu)7-8(e)、圖(tu)(tu)(tu)(tu)7-8(f))之外,還有(you)由工作桿(gan)、加粗桿(gan)和桿(gan)座組成(cheng)的組合式(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(圖(tu)(tu)(tu)(tu)7-8(c)、圖(tu)(tu)(tu)(tu)7-8(d)、圖(tu)(tu)(tu)(tu)7-8(g)).一(yi)般在大(da)噸位的臥(wo)式(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機上使用(yong)組合式(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)比較普遍。


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  在(zai)(zai)特殊的(de)(de)情況(kuang)下,還可以采用階梯形的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)(圖7-8(b)、圖7-8(d))。由于在(zai)(zai)整個(ge)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程中,諸(zhu)多因素綜合(he)作(zuo)用,實際(ji)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程不是平穩進行的(de)(de)。因此,施加在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)上的(de)(de)力也不是絕(jue)對穩定(ding)和(he)均勻的(de)(de)。采用階梯形擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)的(de)(de)目的(de)(de),主要(yao)是為了提高擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)抗縱向彎曲的(de)(de)能力。其(qi)一般都使用在(zai)(zai)高強度(du)、難度(du)形材料(liao)生產(chan)小斷面特殊產(chan)品的(de)(de)場(chang)合(he)。


  階梯(ti)形(xing)(xing)擠壓(ya)(ya)桿(gan)除了工(gong)作桿(gan)之外,還(huan)有(you)加粗桿(gan)和桿(gan)座三部分組成(圖7-8(b)).階梯(ti)形(xing)(xing)擠壓(ya)(ya)桿(gan)既可(ke)(ke)以做(zuo)成整(zheng)體的(de)(圖7-8(b)),也可(ke)(ke)以做(zuo)成組合形(xing)(xing)的(de)(圖7-8(d)).在使用(yong)階梯(ti)形(xing)(xing)擠壓(ya)(ya)桿(gan)時(shi),相(xiang)應(ying)的(de)擠壓(ya)(ya)筒內(nei)襯也要做(zuo)成階梯(ti)形(xing)(xing)的(de)。在無獨立穿(chuan)孔裝的(de)擠壓(ya)(ya)機上(shang)擠壓(ya)(ya)鋼管(guan)時(shi),采(cai)用(yong)帶有(you)固定(ding)芯(xin)棒的(de)擠壓(ya)(ya)桿(gan),芯(xin)棒用(yong)螺紋擰(ning)在擠壓(ya)(ya)桿(gan)的(de)端部(圖7-8(e)).


  圖7-9所(suo)示為(wei)60MN(6000t)臥(wo)式管棒(bang)型(xing)材擠壓機整(zheng)體結構的擠壓桿。圖7-10所(suo)示為(wei)31.5MN(3150t)臥(wo)式管棒(bang)型(xing)材擠壓機組合式結構的擠壓桿。



 擠(ji)壓(ya)桿(gan)的工作部(bu)分外徑(jing)(jing)一般(ban)比擠(ji)壓(ya)筒(tong)直徑(jing)(jing)小5~30mm,其內孔比芯棒直徑(jing)(jing)大(da)5~30mm.不(bu)過(guo)有(you)時考慮到(dao)提(ti)高(gao)大(da)型(xing)工模具的共用性,其尺寸之(zhi)差也可(ke)以超(chao)出此范(fan)圍。


 另外(wai)在擠壓(ya)桿機加工時,其(qi)外(wai)徑(jing)和(he)內徑(jing)必須(xu)保持同心(xin),且其(qi)兩(liang)端面和(he)中(zhong)心(xin)線必須(xu)精確地保持垂直。


 同時擠(ji)壓桿的(de)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(de)熱(re)模工具鋼能承受1100MPa以(yi)下(xia)的(de)負荷,馬氏體(ti)時效(xiao)鋼能承受1600MPa的(de)負荷。


二、造成(cheng)擠壓桿破壞的原因(yin)


造成擠壓桿破壞的原(yuan)因有如(ru)下幾點:


  1. 擠(ji)壓桿過度快速地加熱(re)和冷卻。


  2. 工(gong)作時沒有遵守熱(re)制度(du),工(gong)作前應預熱(re)。


  3. 工作時(shi)施加的負荷偏心,可能引起彎曲力(li)矩和應力(li)集(ji)中。


  4. 由于沖擊負荷引起附加應力。


  5. 擠(ji)壓桿(gan)(gan)端(duan)部不(bu)可(ke)避免地被(bei)減徑,因擠(ji)壓桿(gan)(gan)表面(mian)出現裂紋時,會在直(zhi)徑上車削掉2~3mm.


  6. 擠壓(ya)桿在高壓(ya)下(xia)與(yu)擠壓(ya)墊(dian)接觸,端(duan)部金屬層(ceng)出現加工(gong)硬化,產生開裂,導致擠壓(ya)桿端(duan)部出現環狀碎裂。


三、對于擠壓桿材料的要求


對于(yu)擠壓桿材(cai)料的要求如下:


  1. 材料熱(re)處理前的(de)強度極限應比最大擠壓力時(shi)擠壓桿(gan)中產生的(de)應力大15%~25%.


  2. 材料必須有(you)足夠的沖擊韌性。


  3. 擠壓(ya)桿在工(gong)作溫(wen)度下不(bu)會(hui)失去硬度,加熱到(dao)200~250℃工(gong)作溫(wen)度時,表面(mian)部(bu)分不(bu)應(ying)引起變形。


  4. 根據擠(ji)壓桿(gan)的外形結(jie)構特點,在熱處(chu)理之后應(ying)使殘余(yu)的熱處(chu)理應(ying)力最小(xiao)。


  5. 應同時考慮到材料的經濟性、加(jia)工性能以及高(gao)的使用壽命。一般推薦采用含碳量(liang)0.40%~0.45%,并含少量(liang)鎢的鉻(ge)一鎳(nie)鋼(gang),如4CrNi2W,其熱處理后(hou)的硬度HRC為44~48(相當于(yu)1450~1550).


擠壓桿(gan)圓柱部(bu)分向寬(kuan)底過(guo)渡半徑要仔細加(jia)工,因急劇過(guo)渡和粗糙加(jia)工均可引起應力集中。


四(si)、擠(ji)壓(ya)桿的強(qiang)度校(xiao)核


在擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)的材料確(que)定之后,就可以(yi)對擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)的強(qiang)度(du)進行校(xiao)(xiao)核(he)(he)。在強(qiang)度(du)校(xiao)(xiao)核(he)(he)時,擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)被作為受壓(ya)縮應力(li)的固定的懸壁(bi)梁,如圖7-11所(suo)示。


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  因(yin)此,應根據這個壓(ya)應力(li)值來選擇制造擠(ji)壓(ya)桿(gan)的(de)(de)鋼(gang)種,同時必(bi)須考慮到所選材料的(de)(de)淬透性(xing)(xing)。并且(qie)沖(chong)擊性(xing)(xing)的(de)(de)加載或卸(xie)壓(ya)時都會在擠(ji)壓(ya)桿(gan)中產生附加應力(li)。因(yin)此,材料也要有足(zu)夠的(de)(de)沖(chong)擊韌性(xing)(xing)。一般推薦可(ke)用含有4.0%~4.5%鎳的(de)(de)鋼(gang)來制作(zuo)擠(ji)壓(ya)桿(gan)。


  為了增加擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)對縱向彎曲的(de)抵(di)抗能(neng)力,在(zai)許(xu)多情(qing)況下把擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)做(zuo)(zuo)成(cheng)有加粗工(gong)作桿(gan)部(bu)分(fen)的(de)階(jie)梯形(xing)(xing)狀。這種(zhong)擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)也(ye)(ye)是既可(ke)以做(zuo)(zuo)成(cheng)整體的(de)(圖(tu)7-8(b)),同時(shi)也(ye)(ye)可(ke)以是組(zu)合式的(de),在(zai)這種(zhong)情(qing)況下,擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)由(you)頭部(bu)、中間(jian)加粗的(de)部(bu)分(fen)和工(gong)作桿(gan)三部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)(圖(tu)7-8(d)).采用階(jie)梯形(xing)(xing)的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)時(shi),需要(yao)應(ying)用相應(ying)的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)筒內(nei)襯(圖(tu)7-8(b)、圖(tu)7-8(d)).


  在型材擠壓機(ji)上擠壓不銹(xiu)鋼管(guan)時,采用帶有固定芯(xin)棒的擠壓桿,芯(xin)棒以螺紋擰在擠壓桿的端部(bu)(圖7-8(e))。