由擠壓時(shí)不銹鋼管穿孔芯棒的工作條件可以看出,芯棒在開始時(shí)承受壓縮和縱向彎曲力作用,而在擠壓時(shí)承受拉伸力。穿孔芯棒的拉伸狀態(tài),與穿孔速度和擠壓速度的大小有關(guān),如不銹鋼管穿孔速度大于擠壓速度,則拉伸就可能轉(zhuǎn)為壓縮狀態(tài)。
在分析芯棒的穩(wěn)定性時(shí)必須采用固定一端的條件和施加負(fù)荷的方法。對于現(xiàn)代擠壓機(jī)的不銹鋼管穿孔芯棒,為了確定穩(wěn)定性系數(shù),可以采取以下兩種情況(圖7-20):(1)一端剛性固定,另一端自由狀態(tài)(圖7-20(a)),此時(shí)穩(wěn)定性系數(shù)
當(dāng)縱向壓力p等于Pkp時(shí),可能產(chǎn)生縱向彎曲,此彎曲在進(jìn)一步稍增加壓力時(shí),可導(dǎo)致工具的破壞。因此,Pkp可看作破壞力。在穩(wěn)定條件下所允許的負(fù)荷由下式確定:
計(jì)算時(shí),應(yīng)考慮所采用芯棒的材料(5CrNiW、4Cr8W2、4CrW2Si、3Cr2W8V),在不超過600~800MPa的單位壓力下,有滿意的使用壽命。當(dāng)單位壓力大于1000MPa時(shí),使用壽命顯著下降。
在芯棒端部固定、頂桿為不變的圓截面時(shí),按尤拉公式確定臨界力,即
表 7-3 和表 7-4 是對以下尺寸的不銹鋼管穿孔芯棒進(jìn)行縱向彎曲校核的結(jié)果:直徑Dur 分別為 1.5cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm、10.0cm,長度 l 分別為 30.0cm、45.0cm、50.0cm、60.0cm、75.0cm。