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下載蘋果版: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,在擠壓不銹鋼管工藝中具有重要意義。
從理論上講,擠壓(ya)(ya)桿(gan)僅在(zai)壓(ya)(ya)縮(suo)狀態下工作。從使用(yong)的(de)(de)角度(du)(du)來(lai)看(kan),任何鋼(gang)種的(de)(de)壓(ya)(ya)縮(suo)強(qiang)度(du)(du)可采用(yong)其拉(la)伸(shen)強(qiang)度(du)(du)相同的(de)(de)指標(biao)。只要擠壓(ya)(ya)桿(gan)材料的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)指標(biao)不超過其屈服極限(xian),擠壓(ya)(ya)時擠壓(ya)(ya)桿(gan)就不會發生變(bian)形破壞。
但是,理論(lun)上的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)桿僅在(zai)壓(ya)(ya)縮(suo)狀態下工作的(de)情(qing)況,實際上并不存在(zai)。擠(ji)壓(ya)(ya)桿使(shi)用前(qian)并沒有按規定制(zhi)度進行(xing)預熱(re),擠(ji)壓(ya)(ya)坯料(liao)的(de)溫度不均,擠(ji)壓(ya)(ya)時施加的(de)負(fu)荷(he)產生(sheng)偏心,沖擊性負(fu)荷(he)引(yin)起了附加應(ying)(ying)力(li)等情(qing)況都表明(ming),在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)中,擠(ji)壓(ya)(ya)桿除(chu)了承受壓(ya)(ya)縮(suo)應(ying)(ying)力(li)的(de)作用之外(wai),還存在(zai)縱向彎(wan)(wan)曲應(ying)(ying)力(li)的(de)作用。因此,對(dui)于擠(ji)壓(ya)(ya)桿的(de)強(qiang)度校驗,應(ying)(ying)該包括壓(ya)(ya)縮(suo)應(ying)(ying)力(li)和彎(wan)(wan)曲應(ying)(ying)力(li)的(de)強(qiang)度校驗。
同時(shi),在(zai)選(xuan)擇擠(ji)壓桿的材料(liao)(liao)時(shi),除了(le)強度指標之外(wai),還(huan)應考慮材料(liao)(liao)的淬透性。當擠(ji)壓桿工作時(shi),由(you)于有擠(ji)壓墊將(jiang)其與高(gao)溫(wen)坯(pi)料(liao)(liao)隔離,其實際(ji)的工作溫(wen)度一(yi)般在(zai)200~250℃,因此,對擠(ji)壓桿材料(liao)(liao)的耐熱性能的要(yao)求并不高(gao)。
一、擠(ji)壓(ya)桿的種類
根據使用情(qing)況的不同,擠壓(ya)桿(gan)(gan)的結構(gou)有(you)多種多樣,如圖(tu)(tu)7-8所示。除了整(zheng)體(ti)擠壓(ya)桿(gan)(gan)(圖(tu)(tu)7-8(a)、圖(tu)(tu)7-8(b)、圖(tu)(tu)7-8(e)、圖(tu)(tu)7-8(f))之外,還有(you)由(you)工作桿(gan)(gan)、加粗(cu)桿(gan)(gan)和桿(gan)(gan)座組(zu)(zu)成(cheng)的組(zu)(zu)合(he)式(shi)擠壓(ya)桿(gan)(gan)(圖(tu)(tu)7-8(c)、圖(tu)(tu)7-8(d)、圖(tu)(tu)7-8(g)).一般在大(da)噸位的臥式(shi)擠壓(ya)機上使用組(zu)(zu)合(he)式(shi)擠壓(ya)桿(gan)(gan)比較普(pu)遍(bian)。

在特殊(shu)的(de)(de)情況(kuang)下,還(huan)可以采(cai)用階梯形的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)桿(圖(tu)(tu)7-8(b)、圖(tu)(tu)7-8(d))。由于在整(zheng)個擠(ji)(ji)壓(ya)過(guo)程中(zhong),諸多因(yin)(yin)素綜(zong)合作用,實際的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)過(guo)程不是(shi)平穩(wen)進行的(de)(de)。因(yin)(yin)此,施(shi)加在擠(ji)(ji)壓(ya)桿上的(de)(de)力也不是(shi)絕對穩(wen)定和均勻的(de)(de)。采(cai)用階梯形擠(ji)(ji)壓(ya)桿的(de)(de)目的(de)(de),主要是(shi)為了提高擠(ji)(ji)壓(ya)桿抗縱向彎曲的(de)(de)能力。其一般都使用在高強度、難度形材料生(sheng)產(chan)小(xiao)斷面特殊(shu)產(chan)品(pin)的(de)(de)場(chang)合。
階梯(ti)(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿除了(le)工(gong)作桿之(zhi)外,還(huan)有(you)加粗(cu)桿和(he)桿座三部分(fen)組成(cheng)(圖7-8(b)).階梯(ti)(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿既可以做(zuo)(zuo)成(cheng)整體的(de)(de)(de)(de)(圖7-8(b)),也(ye)(ye)可以做(zuo)(zuo)成(cheng)組合形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(圖7-8(d)).在使用階梯(ti)(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿時(shi),相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)襯也(ye)(ye)要做(zuo)(zuo)成(cheng)階梯(ti)(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)。在無獨立穿孔裝的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機上擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)鋼管(guan)時(shi),采用帶有(you)固定芯棒的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿,芯棒用螺紋(wen)擰在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿的(de)(de)(de)(de)端部(圖7-8(e)).
圖7-9所示為60MN(6000t)臥式(shi)管棒(bang)型材擠壓機(ji)整體(ti)結構(gou)的(de)擠壓桿(gan)。圖7-10所示為31.5MN(3150t)臥式(shi)管棒(bang)型材擠壓機(ji)組合(he)式(shi)結構(gou)的(de)擠壓桿(gan)。


擠壓(ya)桿的工(gong)(gong)作部分外徑一(yi)般比(bi)擠壓(ya)筒(tong)直(zhi)(zhi)徑小5~30mm,其內孔(kong)比(bi)芯(xin)棒直(zhi)(zhi)徑大5~30mm.不(bu)過有時考慮到(dao)提高大型工(gong)(gong)模具(ju)的共用性,其尺寸之差(cha)也可(ke)以超出此范圍。
另(ling)外在擠壓桿機加工時,其外徑和內徑必(bi)(bi)須保持同心,且其兩端面和中心線必(bi)(bi)須精確地保持垂直。
同時(shi)擠(ji)壓桿的(de)硬度、強度及塑性要(yao)進行綜(zong)合考慮,其硬度HRC為(wei)40~45。擠(ji)壓桿所用的(de)熱模(mo)工(gong)具鋼能承受1100MPa以(yi)下的(de)負(fu)荷,馬(ma)氏體時(shi)效鋼能承受1600MPa的(de)負(fu)荷。
二、造(zao)成擠壓(ya)桿(gan)破壞的原因
造成(cheng)擠壓桿(gan)破壞的(de)原因有如下幾點:
1. 擠壓桿(gan)過度快(kuai)速地加熱和冷卻(que)。
2. 工作時沒有遵守熱制度,工作前應預(yu)熱。
3. 工作時施(shi)加的負荷偏心,可能引起彎曲力(li)矩(ju)和應力(li)集中。
4. 由于沖擊負荷引起附加應力(li)。
5. 擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)端部(bu)不可避免地被減徑(jing),因擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)表面出現裂紋時,會在直徑(jing)上(shang)車削掉2~3mm.
6. 擠壓(ya)桿(gan)在高(gao)壓(ya)下與(yu)擠壓(ya)墊接觸,端部(bu)金屬(shu)層出(chu)(chu)現加(jia)工(gong)硬化,產(chan)生開裂,導致擠壓(ya)桿(gan)端部(bu)出(chu)(chu)現環狀(zhuang)碎裂。
三、對于擠壓桿材料的要(yao)求
對于擠壓桿材料的要求如下(xia):
1. 材料(liao)熱(re)處理前的強(qiang)度極限應比最大擠壓力時擠壓桿中產生的應力大15%~25%.
2. 材料必須(xu)有足(zu)夠的沖擊韌性。
3. 擠壓桿在工(gong)作(zuo)溫度(du)下不會(hui)失(shi)去硬度(du),加熱到200~250℃工(gong)作(zuo)溫度(du)時,表(biao)面部分不應引(yin)起變(bian)形。
4. 根據擠壓(ya)桿的外形結構特點(dian),在熱處理之(zhi)后應(ying)使殘余的熱處理應(ying)力最小(xiao)。
5. 應同時考(kao)慮到(dao)材料的經濟性、加(jia)工性能以(yi)及高的使用(yong)壽命(ming)。一(yi)般推(tui)薦采用(yong)含碳量0.40%~0.45%,并含少(shao)量鎢的鉻一(yi)鎳鋼,如4CrNi2W,其熱處理后的硬度HRC為44~48(相當于1450~1550).
擠壓桿圓柱(zhu)部分(fen)向寬底過渡半(ban)徑要仔細加工(gong),因急劇過渡和(he)粗糙加工(gong)均可引起應(ying)力(li)集中。
四、擠壓桿的(de)強度校核
在擠(ji)壓(ya)(ya)桿的材料確(que)定之后(hou),就可(ke)以對擠(ji)壓(ya)(ya)桿的強(qiang)度(du)(du)進行(xing)校(xiao)核。在強(qiang)度(du)(du)校(xiao)核時,擠(ji)壓(ya)(ya)桿被作為受壓(ya)(ya)縮(suo)應(ying)力的固(gu)定的懸壁(bi)梁,如圖7-11所示。



因此,應根據這個壓應力值(zhi)來選擇制(zhi)造(zao)擠(ji)(ji)(ji)壓桿的鋼種(zhong),同時(shi)必(bi)須考(kao)慮到所選材料(liao)的淬(cui)透性(xing)。并且沖擊(ji)性(xing)的加載或卸壓時(shi)都會在擠(ji)(ji)(ji)壓桿中產生附加應力。因此,材料(liao)也(ye)要有足夠的沖擊(ji)韌性(xing)。一般推薦(jian)可用含有4.0%~4.5%鎳(nie)的鋼來制(zhi)作擠(ji)(ji)(ji)壓桿。
為了增加擠(ji)壓(ya)桿(gan)對縱向彎曲的(de)抵抗能力,在許多(duo)情況下把擠(ji)壓(ya)桿(gan)做(zuo)成有加粗工(gong)作(zuo)桿(gan)部(bu)分(fen)的(de)階梯(ti)形(xing)狀。這(zhe)種(zhong)擠(ji)壓(ya)桿(gan)也是(shi)(shi)既可以(yi)做(zuo)成整體的(de)(圖(tu)7-8(b)),同(tong)時也可以(yi)是(shi)(shi)組(zu)合(he)式的(de),在這(zhe)種(zhong)情況下,擠(ji)壓(ya)桿(gan)由頭部(bu)、中間加粗的(de)部(bu)分(fen)和工(gong)作(zuo)桿(gan)三部(bu)分(fen)組(zu)成(圖(tu)7-8(d)).采(cai)用(yong)階梯(ti)形(xing)的(de)擠(ji)壓(ya)桿(gan)時,需要應用(yong)相應的(de)擠(ji)壓(ya)筒內(nei)襯(chen)(圖(tu)7-8(b)、圖(tu)7-8(d)).
在(zai)型材擠壓(ya)機(ji)上擠壓(ya)不(bu)銹鋼管時(shi),采(cai)用帶有固定芯(xin)棒的擠壓(ya)桿,芯(xin)棒以螺紋擰在(zai)擠壓(ya)桿的端部(圖7-8(e))。

