[发明专利]一种管材热挤压压余与管体分离方法

说明书

一种管材热挤压压余与管体分离方法，包括如下步骤：1)选择芯棒结构，采用两段式阶梯芯棒；2)将加热后的空心坯料和挤压垫装入挤压筒；3)挤压杆和芯棒同时前进，挤压杆接触到挤压垫时停止；4)芯棒继续前进，依次穿入挤压垫和空心坯料内孔中；5)将芯棒与挤压垫及挤压杆相对位置锁定，并整体向前推进，使空心坯料从挤压筒内经过芯棒与挤压模形成的环形间隙流出后形成管材；6)在挤压杆位置到达压余位置时，挤压杆停止移动，芯棒继续前进，推动空心坯料金属继续从芯棒与挤压模间隙流出，直到芯棒后段台阶位置伸出挤压模孔20～50mm后停止；7)管体与压余分离。本发明解决了厚壁高强度合金管材热挤压时压余与挤出管体的分离问题。

技术领域

本发明属于金属塑性加工技术领域，特别涉及一种管材热挤压压余与管体分离方法。

背景技术

钢管热挤压过程是将空心圆管形坯料放入圆形挤压筒中，中间穿入芯棒后，在挤压轴轴向压力的作用下，将坯料金属从由挤压模和芯棒构成的环形间隙中流出形成管材。由于受到模具结构的限制，坯料的尾端有部分不能全部挤出成管材，这部分金属形成了挤压余料，称为压余。为了使工艺过程顺利进行，通常是在线用热锯将挤出的管材与后端压余锯切分开，使管材能顺利从辊道输送至后面的工序，再将压余推入收集的料框。

锯切用的热锯通常采用圆盘锯。对于普通的碳钢、合结钢、不锈钢以及壁厚较薄的高强度高温合金等材料采用这种圆盘锯是比较容易，但是对于厚壁的高强度高温合金压余的切割分离就十分困难，不但锯片消耗高，而且锯切速度慢，时间长，后续在线余热固溶处理工艺很难顺利实现，产品的质量稳定性差。

为了解决挤压压余问题，日本专利JP1978110084A公布了用玻璃垫来替代压余的方法进行无压余挤压，日本专利JP198866565A采用廉价金属来替代昂贵金属的压余，但没解决压余与管体分离的问题。

在芯棒结构方面，中国专利申请号201220578034.5公布了一种一体式变截面芯棒，其目的是为了解决挤压初期初始挤压力过大的问题，通过减小前端芯棒外径来减小初始变形量，达到降低挤压力的目的。而芯棒后端才是形成管材内径的工具，所以在使用时芯棒与挤压杆同步推进挤出管材，将挤出的管材的前端小内孔部分切掉后才获得满足要求的管材。这种方法可以解决薄壁管材的挤压问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管材热挤压压余与管体分离方法，解决厚壁的高强度合金管材热挤压时压余与挤出管体的分离问题，避免了因切割困难而影响生产顺畅性的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种管材热挤压压余与管体分离方法，包括如下步骤：

1)选择芯棒结构，采用两段式阶梯芯棒，芯棒的工作部分由前后两段构成，两段都为圆柱形，芯棒后段的直径D大于前段直径d，且小于或等于挤压模内孔直径，芯棒前段直径与所生产的管材内径相匹配，后段直径与挤压模内径相匹配，前后段采用垂直台阶过渡；芯棒后段长度L1大于压余厚度与挤压模厚度之和，芯棒前段长度L2 大于坯料长度与挤压模厚度之和；

2)将加热后的空心坯料和挤压垫依次装入挤压筒；

3)挤压杆和芯棒同时前进，挤压杆接触到挤压垫时停止；

4)芯棒继续前进，依次穿入挤压垫和空心坯料内孔中，芯棒台阶位置伸出挤压垫内孔的长度为设定的压余长度的一半；

5)将芯棒与挤压垫及挤压杆相对位置锁定，并整体向前推进，使空心坯料从挤压筒内经过芯棒与挤压模形成的环形间隙流出后形成管材；

6)在挤压杆位置到达压余位置时，挤压杆停止移动，芯棒继续前进，推动空心坯料金属继续从芯棒与挤压模间隙流出，直到芯棒后段台阶位置伸出挤压模孔20～50mm后停止；