擠壓桿用于傳遞金屬擠壓變形所需的全部擠壓力。高清下載香蕉視頻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,在擠壓不銹鋼管工藝中具有重要意義。
從理(li)論上(shang)講,擠壓(ya)(ya)(ya)桿僅在壓(ya)(ya)(ya)縮狀態下工作。從使用的(de)角(jiao)度來看(kan),任何(he)鋼種(zhong)的(de)壓(ya)(ya)(ya)縮強度可采用其拉(la)伸(shen)強度相同的(de)指標。只要擠壓(ya)(ya)(ya)桿材(cai)料的(de)強度指標不超過其屈服極限,擠壓(ya)(ya)(ya)時擠壓(ya)(ya)(ya)桿就不會發生變(bian)形破壞。
但(dan)是,理論上(shang)的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿僅(jin)在(zai)(zai)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)狀態(tai)下工作(zuo)的(de)(de)情況(kuang),實際上(shang)并不存在(zai)(zai)。擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿使(shi)用(yong)(yong)前并沒(mei)有按(an)規定制度進行預熱(re),擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)坯料的(de)(de)溫(wen)度不均,擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時施(shi)加(jia)的(de)(de)負(fu)荷產生偏心,沖擊性(xing)負(fu)荷引起了附加(jia)應(ying)力(li)等情況(kuang)都表明,在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程中,擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿除(chu)了承(cheng)受壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)應(ying)力(li)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)之外,還存在(zai)(zai)縱向彎曲應(ying)力(li)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。因此,對(dui)于擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿的(de)(de)強度校驗,應(ying)該包括壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)應(ying)力(li)和彎曲應(ying)力(li)的(de)(de)強度校驗。
同時(shi),在(zai)選擇擠壓(ya)桿的(de)材(cai)料時(shi),除了強度(du)指標(biao)之外,還應考慮(lv)材(cai)料的(de)淬透(tou)性。當擠壓(ya)桿工作(zuo)時(shi),由(you)于有擠壓(ya)墊將其(qi)與高溫(wen)坯料隔離,其(qi)實際的(de)工作(zuo)溫(wen)度(du)一般(ban)在(zai)200~250℃,因此(ci),對擠壓(ya)桿材(cai)料的(de)耐熱性能的(de)要求(qiu)并不(bu)高。
一、擠壓(ya)桿的種類
根據使(shi)用情況的不同,擠(ji)(ji)壓桿(gan)(gan)的結(jie)構有(you)多(duo)(duo)種多(duo)(duo)樣(yang),如圖(tu)(tu)(tu)7-8所示(shi)。除了(le)整體擠(ji)(ji)壓桿(gan)(gan)(圖(tu)(tu)(tu)7-8(a)、圖(tu)(tu)(tu)7-8(b)、圖(tu)(tu)(tu)7-8(e)、圖(tu)(tu)(tu)7-8(f))之外,還有(you)由工(gong)作桿(gan)(gan)、加(jia)粗桿(gan)(gan)和桿(gan)(gan)座組(zu)(zu)成(cheng)的組(zu)(zu)合式擠(ji)(ji)壓桿(gan)(gan)(圖(tu)(tu)(tu)7-8(c)、圖(tu)(tu)(tu)7-8(d)、圖(tu)(tu)(tu)7-8(g)).一般在(zai)大噸位的臥(wo)式擠(ji)(ji)壓機上使(shi)用組(zu)(zu)合式擠(ji)(ji)壓桿(gan)(gan)比較普遍。
在(zai)特殊的(de)(de)情況(kuang)下,還可以采用(yong)階(jie)梯形(xing)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)(圖(tu)7-8(b)、圖(tu)7-8(d))。由于(yu)在(zai)整個擠(ji)壓(ya)過程中,諸多因(yin)素綜合(he)作用(yong),實(shi)際的(de)(de)擠(ji)壓(ya)過程不是(shi)(shi)平穩進行的(de)(de)。因(yin)此,施加在(zai)擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)上的(de)(de)力(li)也(ye)不是(shi)(shi)絕對(dui)穩定和均勻(yun)的(de)(de)。采用(yong)階(jie)梯形(xing)擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)的(de)(de)目的(de)(de),主要(yao)是(shi)(shi)為了(le)提高擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)抗縱向(xiang)彎(wan)曲的(de)(de)能(neng)力(li)。其一般都(dou)使用(yong)在(zai)高強度、難度形(xing)材料生產小斷面特殊產品的(de)(de)場(chang)合(he)。
階梯(ti)形擠壓桿(gan)(gan)除了(le)工作桿(gan)(gan)之外,還(huan)有加粗桿(gan)(gan)和桿(gan)(gan)座三部分組(zu)成(cheng)(cheng)(圖(tu)7-8(b)).階梯(ti)形擠壓桿(gan)(gan)既可(ke)以(yi)做成(cheng)(cheng)整體的(de)(圖(tu)7-8(b)),也(ye)可(ke)以(yi)做成(cheng)(cheng)組(zu)合(he)形的(de)(圖(tu)7-8(d)).在(zai)使用階梯(ti)形擠壓桿(gan)(gan)時(shi),相應的(de)擠壓筒內襯也(ye)要做成(cheng)(cheng)階梯(ti)形的(de)。在(zai)無獨立穿孔裝的(de)擠壓機上(shang)擠壓鋼管時(shi),采用帶有固定芯棒(bang)的(de)擠壓桿(gan)(gan),芯棒(bang)用螺紋(wen)擰在(zai)擠壓桿(gan)(gan)的(de)端(duan)部(圖(tu)7-8(e)).
圖7-9所(suo)示(shi)為60MN(6000t)臥(wo)式(shi)管棒(bang)型(xing)(xing)材擠壓(ya)機(ji)整體結構的擠壓(ya)桿。圖7-10所(suo)示(shi)為31.5MN(3150t)臥(wo)式(shi)管棒(bang)型(xing)(xing)材擠壓(ya)機(ji)組合式(shi)結構的擠壓(ya)桿。
擠壓桿(gan)的(de)工(gong)作部分外(wai)徑(jing)一般比擠壓筒直徑(jing)小5~30mm,其(qi)(qi)內(nei)孔比芯棒直徑(jing)大5~30mm.不過(guo)有時(shi)考慮到提高大型工(gong)模具的(de)共用性,其(qi)(qi)尺寸之差也可以超出此范圍(wei)。
另外在(zai)擠壓(ya)桿機加工時,其外徑和內徑必須保持同心,且其兩端面和中心線必須精確地保持垂(chui)直。
同時擠壓(ya)桿的硬(ying)度、強度及塑性要進(jin)行綜合考慮,其(qi)硬(ying)度HRC為40~45。擠壓(ya)桿所用的熱模工具鋼能(neng)承受1100MPa以(yi)下的負荷,馬氏體時效鋼能(neng)承受1600MPa的負荷。
二(er)、造成擠壓桿破(po)壞的原因(yin)
造成擠壓(ya)桿破壞(huai)的(de)原因有(you)如(ru)下幾點:
1. 擠(ji)壓桿過度快速(su)地加熱和冷(leng)卻。
2. 工(gong)作時沒有遵(zun)守熱(re)(re)制度,工(gong)作前(qian)應預熱(re)(re)。
3. 工(gong)作時施(shi)加的(de)負荷偏心,可能引起彎曲力矩和應力集中(zhong)。
4. 由(you)于沖擊負荷引(yin)起附加(jia)應力。
5. 擠壓桿端部不可避(bi)免地被減徑(jing),因擠壓桿表面出現裂紋(wen)時,會在直(zhi)徑(jing)上車(che)削(xue)掉2~3mm.
6. 擠壓桿在高(gao)壓下與擠壓墊接觸,端(duan)部金屬層出現加工硬化,產生開裂,導致擠壓桿端(duan)部出現環狀碎裂。
三(san)、對(dui)于擠壓(ya)桿材(cai)料的(de)要求
對于(yu)擠(ji)壓桿(gan)材料的要求如下:
1. 材料熱處理前(qian)的強度極限應比最大擠壓力時擠壓桿中產(chan)生的應力大15%~25%.
2. 材(cai)料(liao)必須有足夠(gou)的沖(chong)擊韌性。
3. 擠壓桿在工(gong)作溫度(du)下不會失去硬度(du),加熱到200~250℃工(gong)作溫度(du)時,表面(mian)部(bu)分不應引起變形。
4. 根據擠壓桿的外(wai)形結構(gou)特(te)點(dian),在(zai)熱處理(li)之后(hou)應使殘(can)余的熱處理(li)應力最(zui)小。
5. 應同時(shi)考慮到材料的經濟性、加工(gong)性能以(yi)及高的使用壽命。一(yi)般(ban)推薦采用含(han)碳量(liang)0.40%~0.45%,并含(han)少量(liang)鎢的鉻一(yi)鎳鋼,如(ru)4CrNi2W,其熱處理后的硬度HRC為44~48(相當(dang)于1450~1550).
擠壓桿(gan)圓柱部分向寬底過(guo)渡(du)半徑要仔細加工,因(yin)急劇過(guo)渡(du)和粗(cu)糙加工均可引起應力集中。
四(si)、擠壓桿(gan)的強度校核
在(zai)擠壓(ya)(ya)桿的材料(liao)確(que)定之后,就(jiu)可以對擠壓(ya)(ya)桿的強度進行(xing)校(xiao)核。在(zai)強度校(xiao)核時,擠壓(ya)(ya)桿被作為受壓(ya)(ya)縮(suo)應力的固(gu)定的懸壁梁,如圖7-11所示。
因(yin)此(ci),應(ying)根據這個壓(ya)應(ying)力值來(lai)選擇(ze)制(zhi)造擠(ji)壓(ya)桿的(de)鋼(gang)(gang)種,同時必須考(kao)慮到所選材(cai)料的(de)淬透(tou)性。并(bing)且(qie)沖擊(ji)性的(de)加載(zai)或卸壓(ya)時都(dou)會在擠(ji)壓(ya)桿中產生附加應(ying)力。因(yin)此(ci),材(cai)料也要(yao)有足夠(gou)的(de)沖擊(ji)韌性。一般推薦(jian)可用(yong)含有4.0%~4.5%鎳的(de)鋼(gang)(gang)來(lai)制(zhi)作擠(ji)壓(ya)桿。
為了增加(jia)(jia)擠(ji)壓(ya)桿(gan)對縱向彎曲(qu)的抵抗能力,在(zai)許多情況(kuang)下把擠(ji)壓(ya)桿(gan)做(zuo)成(cheng)有加(jia)(jia)粗(cu)工(gong)(gong)作桿(gan)部(bu)分(fen)(fen)的階梯(ti)形(xing)狀。這種(zhong)擠(ji)壓(ya)桿(gan)也(ye)是(shi)既可(ke)以(yi)做(zuo)成(cheng)整體的(圖7-8(b)),同時(shi)也(ye)可(ke)以(yi)是(shi)組合式的,在(zai)這種(zhong)情況(kuang)下,擠(ji)壓(ya)桿(gan)由(you)頭部(bu)、中間(jian)加(jia)(jia)粗(cu)的部(bu)分(fen)(fen)和(he)工(gong)(gong)作桿(gan)三部(bu)分(fen)(fen)組成(cheng)(圖7-8(d)).采用(yong)階梯(ti)形(xing)的擠(ji)壓(ya)桿(gan)時(shi),需要應(ying)用(yong)相應(ying)的擠(ji)壓(ya)筒(tong)內襯(圖7-8(b)、圖7-8(d)).
在型(xing)材擠壓機上擠壓不(bu)銹鋼管時,采(cai)用帶有固定芯棒的擠壓桿,芯棒以螺紋擰在擠壓桿的端部(圖(tu)7-8(e))。