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(lun)上講(jiang),擠壓(ya)桿(gan)僅在壓(ya)縮(suo)(suo)狀態下工作。從使用的角度來看,任何鋼種的壓(ya)縮(suo)(suo)強度可(ke)采(cai)用其拉(la)伸強度相同的指標(biao)。只要(yao)擠壓(ya)桿(gan)材料的強度指標(biao)不超(chao)過其屈服極(ji)限(xian),擠壓(ya)時擠壓(ya)桿(gan)就不會發生(sheng)變形破壞(huai)。


 但是,理論上(shang)的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)僅在(zai)(zai)壓(ya)(ya)(ya)縮狀態下工作的(de)(de)(de)情況(kuang),實際上(shang)并不存在(zai)(zai)。擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)使(shi)用前(qian)并沒(mei)有按(an)規(gui)定制度(du)(du)(du)進行預熱,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)坯料的(de)(de)(de)溫度(du)(du)(du)不均,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時施加的(de)(de)(de)負荷產生偏(pian)心,沖擊性負荷引起了(le)附(fu)加應(ying)力(li)(li)等(deng)情況(kuang)都表明,在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程中(zhong),擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)除(chu)了(le)承(cheng)受壓(ya)(ya)(ya)縮應(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)作用之外,還(huan)存在(zai)(zai)縱(zong)向彎曲應(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)作用。因(yin)此,對于擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)的(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)校(xiao)(xiao)驗,應(ying)該包括(kuo)壓(ya)(ya)(ya)縮應(ying)力(li)(li)和彎曲應(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)校(xiao)(xiao)驗。


 同時(shi),在選擇擠(ji)壓(ya)桿(gan)的(de)材(cai)料時(shi),除了強度指標(biao)之(zhi)外,還應考慮材(cai)料的(de)淬透(tou)性。當(dang)擠(ji)壓(ya)桿(gan)工作(zuo)(zuo)時(shi),由于有擠(ji)壓(ya)墊(dian)將其與高(gao)溫坯料隔離,其實際的(de)工作(zuo)(zuo)溫度一般在200~250℃,因此,對擠(ji)壓(ya)桿(gan)材(cai)料的(de)耐熱性能的(de)要求并(bing)不(bu)高(gao)。


一、擠(ji)壓(ya)桿的種類


  根據使用(yong)情況(kuang)的不同,擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)的結(jie)構(gou)有多種多樣,如圖(tu)(tu)7-8所示。除了整體擠(ji)壓(ya)(ya)桿(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(wai),還有由工作桿(gan)、加粗桿(gan)和桿(gan)座(zuo)組成的組合式(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(圖(tu)(tu)7-8(c)、圖(tu)(tu)7-8(d)、圖(tu)(tu)7-8(g)).一般在大噸位的臥式(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)上使用(yong)組合式(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)比較普遍。


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  在(zai)(zai)特殊的(de)情況下(xia),還可以采(cai)用(yong)階梯形的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)(圖7-8(b)、圖7-8(d))。由于在(zai)(zai)整(zheng)個擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)過程中,諸多因(yin)素(su)綜合作用(yong),實際的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)過程不是(shi)平穩(wen)進行的(de)。因(yin)此,施加在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)上(shang)的(de)力也不是(shi)絕對穩(wen)定和(he)均(jun)勻的(de)。采(cai)用(yong)階梯形擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)的(de)目的(de),主要是(shi)為了提(ti)高(gao)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)抗縱向彎曲(qu)的(de)能(neng)力。其(qi)一般都使用(yong)在(zai)(zai)高(gao)強度(du)、難度(du)形材料生產小斷面特殊產品的(de)場合。


  階(jie)梯(ti)形擠(ji)(ji)壓桿除了工作桿之(zhi)外,還有加粗(cu)桿和桿座三部分組成(cheng)(cheng)(圖(tu)7-8(b)).階(jie)梯(ti)形擠(ji)(ji)壓桿既可以做(zuo)成(cheng)(cheng)整(zheng)體(ti)的(de)(圖(tu)7-8(b)),也(ye)可以做(zuo)成(cheng)(cheng)組合形的(de)(圖(tu)7-8(d)).在(zai)使(shi)用(yong)(yong)階(jie)梯(ti)形擠(ji)(ji)壓桿時,相應的(de)擠(ji)(ji)壓筒內(nei)襯(chen)也(ye)要做(zuo)成(cheng)(cheng)階(jie)梯(ti)形的(de)。在(zai)無獨(du)立(li)穿孔裝的(de)擠(ji)(ji)壓機上擠(ji)(ji)壓鋼管時,采用(yong)(yong)帶有固定芯棒的(de)擠(ji)(ji)壓桿,芯棒用(yong)(yong)螺(luo)紋擰(ning)在(zai)擠(ji)(ji)壓桿的(de)端(duan)部(圖(tu)7-8(e)).


  圖(tu)7-9所示為60MN(6000t)臥(wo)式管(guan)棒(bang)型材擠(ji)壓(ya)機整體結構的擠(ji)壓(ya)桿。圖(tu)7-10所示為31.5MN(3150t)臥(wo)式管(guan)棒(bang)型材擠(ji)壓(ya)機組(zu)合式結構的擠(ji)壓(ya)桿。



 擠壓(ya)桿的工(gong)作(zuo)部(bu)分外(wai)徑一般比(bi)擠壓(ya)筒直徑小5~30mm,其內孔比(bi)芯棒直徑大5~30mm.不(bu)過有時考慮到(dao)提高大型工(gong)模具的共用性,其尺寸之差也可以超出此范圍。


 另外在擠壓桿機加工(gong)時,其(qi)外徑和(he)內(nei)徑必須保持(chi)同心,且(qie)其(qi)兩端面和(he)中心線(xian)必須精確地保持(chi)垂(chui)直。


 同(tong)時擠(ji)壓桿的硬(ying)度、強度及塑(su)性要進行綜合考(kao)慮,其硬(ying)度HRC為40~45。擠(ji)壓桿所用的熱模工具鋼能(neng)承受1100MPa以(yi)下的負(fu)荷(he),馬氏(shi)體(ti)時效鋼能(neng)承受1600MPa的負(fu)荷(he)。


二、造成(cheng)擠(ji)壓(ya)桿(gan)破(po)壞的原(yuan)因


造成擠壓桿破壞的原因有如下幾點:


  1. 擠壓(ya)桿過度快速地加熱和冷卻。


  2. 工(gong)作時沒有遵(zun)守熱制度,工(gong)作前(qian)應預熱。


  3. 工(gong)作時施加的(de)負(fu)荷偏心,可能引(yin)起彎曲力矩和應力集中。


  4. 由(you)于沖(chong)擊(ji)負荷引起附加應(ying)力。


  5. 擠(ji)壓桿端部(bu)不(bu)可避免地被(bei)減徑(jing),因擠(ji)壓桿表面出現裂紋時,會在(zai)直徑(jing)上(shang)車削掉2~3mm.


  6. 擠(ji)壓(ya)桿(gan)在(zai)高(gao)壓(ya)下與(yu)擠(ji)壓(ya)墊接觸,端部金屬層出(chu)現加工硬化,產生(sheng)開裂,導致(zhi)擠(ji)壓(ya)桿(gan)端部出(chu)現環(huan)狀碎裂。


三、對于擠壓(ya)桿材料的要求(qiu)


對于擠壓(ya)桿材料(liao)的要求如下:


  1. 材(cai)料熱處(chu)理前的強度極限應(ying)比最大(da)擠壓力時擠壓桿(gan)中產生的應(ying)力大(da)15%~25%.


  2. 材料(liao)必須(xu)有足夠的沖擊韌性。


  3. 擠(ji)壓桿(gan)在工作溫(wen)度下不(bu)會失去硬(ying)度,加熱(re)到200~250℃工作溫(wen)度時,表面部分不(bu)應引(yin)起變形。


  4. 根據擠壓桿的外形結構特點(dian),在熱處理(li)之(zhi)后應使殘(can)余的熱處理(li)應力最小。


  5. 應同時考慮到材料的(de)經濟(ji)性、加工(gong)性能(neng)以及高的(de)使用(yong)壽命(ming)。一般推(tui)薦(jian)采用(yong)含碳量0.40%~0.45%,并含少(shao)量鎢的(de)鉻一鎳鋼,如4CrNi2W,其(qi)熱處理后的(de)硬度HRC為44~48(相當于(yu)1450~1550).


擠壓桿圓(yuan)柱部分向寬底過(guo)(guo)渡(du)半徑要仔細加(jia)工,因急劇(ju)過(guo)(guo)渡(du)和粗糙加(jia)工均可引起應(ying)力集(ji)中。


四(si)、擠壓桿的強度校核


在擠壓(ya)桿的(de)(de)材料確定之后,就(jiu)可(ke)以對擠壓(ya)桿的(de)(de)強(qiang)度(du)進行(xing)校(xiao)核。在強(qiang)度(du)校(xiao)核時,擠壓(ya)桿被作為受(shou)壓(ya)縮(suo)應(ying)力的(de)(de)固定的(de)(de)懸壁梁,如圖7-11所示。


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  因此,應根據這(zhe)個(ge)壓應力值來選擇制造(zao)擠(ji)壓桿的鋼(gang)種(zhong),同時必須考(kao)慮到所選材(cai)(cai)料的淬透性。并且沖(chong)擊(ji)性的加載或卸壓時都會在擠(ji)壓桿中產生(sheng)附加應力。因此,材(cai)(cai)料也要有足(zu)夠的沖(chong)擊(ji)韌(ren)性。一般推(tui)薦(jian)可用(yong)含有4.0%~4.5%鎳(nie)的鋼(gang)來制作擠(ji)壓桿。


  為了(le)增加擠(ji)(ji)壓(ya)桿對(dui)縱向(xiang)彎曲(qu)的抵抗能力,在許(xu)多(duo)情況下把擠(ji)(ji)壓(ya)桿做成有加粗工作(zuo)桿部分(fen)的階梯(ti)形狀(zhuang)。這種(zhong)擠(ji)(ji)壓(ya)桿也是既可(ke)(ke)以做成整體(ti)的(圖7-8(b)),同時(shi)也可(ke)(ke)以是組(zu)合式的,在這種(zhong)情況下,擠(ji)(ji)壓(ya)桿由頭部、中間加粗的部分(fen)和(he)工作(zuo)桿三部分(fen)組(zu)成(圖7-8(d)).采用(yong)階梯(ti)形的擠(ji)(ji)壓(ya)桿時(shi),需要應(ying)用(yong)相應(ying)的擠(ji)(ji)壓(ya)筒內襯(chen)(圖7-8(b)、圖7-8(d)).


  在型材(cai)擠(ji)壓機上擠(ji)壓不(bu)銹鋼管時,采用帶有固定芯棒的擠(ji)壓桿,芯棒以螺紋(wen)擰(ning)在擠(ji)壓桿的端部(圖7-8(e))。