在不銹鋼管擠壓過程中,芯棒首先插入模孔與模孔形成環狀孔腔。在擠壓時,形成擠壓制品的內部輪廓。
在(zai)擠壓(ya)過(guo)程中(zhong),芯(xin)(xin)棒(bang)承受高的機械負(fu)(fu)荷和熱(re)負(fu)(fu)荷。芯(xin)(xin)棒(bang)處于被加熱(re)到1200℃高溫的坯料中(zhong),在(zai)較大(da)的深度(du)上被加熱(re)從(cong)而(er)降低其(qi)力學性能。在(zai)每次擠壓(ya)后(hou),芯(xin)(xin)棒(bang)被加熱(re)到700~800℃,然后(hou)用(yong)水冷(leng)卻。
同時(shi),由于擠壓時(shi)金屬沿著(zhu)芯(xin)棒(bang)表面的(de)流動速度超過芯(xin)棒(bang)的(de)行(xing)程速度,因(yin)此在芯(xin)棒(bang)上產生(sheng)了軸向拉伸應力。
在擠(ji)壓不銹鋼(gang)管過程中,作用于芯棒上的力的大小取決于一系列的因素,可能達到其總擠壓力的15%~20%.而芯棒表面受熱的溫度會達到800℃,并在金屬移動的過程中對芯棒產生強烈的熱滑動摩擦而引起了芯棒表面的磨損。
當擠壓缸(gang)回程時,軸向(xiang)拉伸力瞬時產生,在(zai)芯棒上又引起(qi)了沖擊(ji)性的拉伸力。
擠壓時,當不銹鋼管坯料的直徑和擠壓筒的直徑差比較大且坯料壓縮不足時,則在芯棒中將會產生附加的彎曲力。
同樣,當不(bu)銹鋼管坯(pi)料的加(jia)熱溫度不(bu)均勻或加(jia)熱溫度不(bu)足時,也會在(zai)芯棒中產(chan)生(sheng)彎曲力(li)。
若不(bu)銹鋼(gang)管坯料(liao)的潤滑不(bu)到(dao)位,在擠(ji)壓(ya)時(shi)金屬和芯棒(bang)(bang)就(jiu)會(hui)產生(sheng)黏結而(er)咬合,這不(bu)僅導致芯棒(bang)(bang)上拉伸力的提高,而(er)且嚴重的會(hui)引(yin)起擠(ji)壓(ya)制品的報(bao)廢。
流(liu)出金(jin)屬(shu)對芯(xin)棒(bang)(bang)的(de)(de)(de)作用力在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)過程(cheng)中隨著不銹鋼管坯料長度的(de)(de)(de)減小而發(fa)生(sheng)變(bian)化。在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)最(zui)后(hou)瞬間,當(dang)壓(ya)(ya)(ya)(ya)余(yu)的(de)(de)(de)高度接(jie)近擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)坯料的(de)(de)(de)“死區”時(shi),芯(xin)棒(bang)(bang)的(de)(de)(de)工作條件(jian)最(zui)為惡劣(lie)。這在(zai)確定壓(ya)(ya)(ya)(ya)余(yu)的(de)(de)(de)厚度時(shi)必須(xu)要考慮到。因為在(zai)實踐中證明,芯(xin)棒(bang)(bang)的(de)(de)(de)斷裂大多(duo)數發(fa)生(sheng)在(zai)與(yu)最(zui)后(hou)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)階段相應于芯(xin)棒(bang)(bang)后(hou)三分(fen)之一的(de)(de)(de)長度距離上(shang)。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)結束后(hou),芯(xin)棒(bang)(bang)后(hou)退(tui)(tui)。在(zai)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模部件(jian)的(de)(de)(de)鎖緊裝置打開后(hou),擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)桿將壓(ya)(ya)(ya)(ya)余(yu)連同擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)墊一起推出,芯(xin)棒(bang)(bang)急跳式地退(tui)(tui)出變(bian)形區,同樣惡化了其工作條件(jian)。
擠壓芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)的內部冷卻(que)盡管復雜,但仍廣泛(fan)應用于(yu)擠壓生產(chan)。冷卻(que)的不均勻(yun)將引起芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)中產(chan)生附加(jia)應力,其(qi)(qi)結果(guo)是在(zai)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)的表面上出現網狀裂紋(wen),導致芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)斷裂。急劇冷卻(que),對于(yu)大尺寸的芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)(bang)尤(you)其(qi)(qi)危險(xian)。
芯(xin)棒在(zai)使用之前,要預熱到250~400℃,一方面(mian)可以避免在(zai)芯(xin)棒插入空心坯時,引起其(qi)內(nei)表(biao)面(mian)溫度(du)的驟降;另一方面(mian)芯(xin)棒預熱后提(ti)高了芯(xin)棒材(cai)料的韌性,減(jian)少(shao)了芯(xin)棒表(biao)面(mian)因受到沖擊(ji)性熱負(fu)荷而導致(zhi)龜裂(lie)的危險性。
由(you)(you)于(yu)芯(xin)棒在變形區內(nei)移動著工作(zuo),故(gu)其磨(mo)損情況會好一些,但(dan)由(you)(you)于(yu)被包圍在高溫(wen)管坯內(nei),散熱條(tiao)件極差,其工作(zuo)表(biao)(biao)面(mian)最高溫(wen)度(du)(du)可達到800℃,故(gu)使用(yong)后需冷卻,而大(da)部(bu)分芯(xin)棒的(de)損壞主要都是(shi)由(you)(you)于(yu)局部(bu)直徑減(jian)小(xiao)(稱為(wei)縮頸)和表(biao)(biao)面(mian)疲(pi)勞(lao)裂紋(wen)。因(yin)此,芯(xin)棒必須具有良好的(de)韌性(在20~650℃內(nei)沖擊韌性不低(di)于(yu)539~1176kJ/㎡)、硬度(du)(du)(HRC=45~50)和表(biao)(biao)面(mian)光(guang)潔度(du)(du)(達7級以上)。

