短芯頭拉拔是鈦管材生產(chǎn)中最普遍的工藝方法。短芯頭拉拔是把固定在芯桿前端的短芯頭插入管坯內(nèi)孔,芯桿的后端固定在拉拔機(jī)后座上。拉拔時(shí),芯頭被固定在與拉拔模定徑帶相對(duì)應(yīng)的位置上,管坯通過(guò)??缀托绢^所形成的環(huán)狀間隙,獲得與此間隙和尺寸相同的管材0這種拉拔過(guò)程是一種復(fù)合拉拔變形,剛開(kāi)始時(shí),屬于空拉階段,管材直徑變小,壁厚變化不大,當(dāng)管材內(nèi)表面與芯頭工作帶接觸時(shí),變?yōu)闇p徑和減壁階段,此時(shí)的主應(yīng)力圖和主變形圖都是兩向壓縮、一向拉拔或伸長(zhǎng)。也就是金屬沿軸向流動(dòng),管材直徑減小,壁厚變薄,長(zhǎng)度增加。
短芯頭拉拔時(shí),管材內(nèi)外表面同時(shí)與模子和芯頭發(fā)生滑動(dòng)摩擦。因此,當(dāng)潤(rùn)滑條件不好時(shí),很容易導(dǎo)致工具粘金屬,在管材外表面和內(nèi)表面上產(chǎn)生劃溝。所以,不斷改善潤(rùn)滑條件是提高道次變形量和保證管材表面質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
用短芯頭拉拔的管材,其表面質(zhì)量比空拉生產(chǎn)的好。與長(zhǎng)芯頭拉拔和游動(dòng)芯頭拉拔相比,工具設(shè)計(jì)和制造簡(jiǎn)單,操作和更換規(guī)格也比較方便。
長(zhǎng)芯桿拉拔是把管坯套在長(zhǎng)芯桿上,使其與管坯一起拉過(guò)模孔。芯桿的直徑等于制品的內(nèi)徑,芯桿的長(zhǎng)度一定要大于成品管材的長(zhǎng)度。工作時(shí),整根芯桿都是工作部分,所以其尺寸和表面粗糙度必須滿足質(zhì)量要求。拉拔后從芯桿上取下鈦管要經(jīng)過(guò)脫管,從拉拔的相反方向拉出芯桿,脫管時(shí)要采用脫管模。為了順利脫管,經(jīng)常要在斜輥滾乳機(jī)上滾軋一次,使管材直徑擴(kuò)大1~2mm,再拉出芯桿。
長(zhǎng)芯桿拉拔具有以下特點(diǎn):
(1)和短芯頭拉拔一樣,也具有壓縮階段,在此階段實(shí)現(xiàn)管材減徑。
(2)在拉拔過(guò)程中,管子伸長(zhǎng)并沿芯桿表面滑動(dòng),越靠近出口端滑動(dòng)越小,在出口處滑動(dòng)為零。
(3)長(zhǎng)芯桿拉拔時(shí),變形金屬向著與拉拔方向相反的方向滑動(dòng),管材內(nèi)表面與長(zhǎng)芯桿之間摩擦力的方向與芯桿運(yùn)動(dòng)方向一致,因此,相應(yīng)地減小了拉伸應(yīng)力。所以可得到較大的道次加工率和總加工率。道次延伸系數(shù)可達(dá)2.2,而短芯頭拉拔時(shí)道次延伸系數(shù)不超過(guò)1.8。
(4)長(zhǎng)芯桿拉拔需增加脫管工序及必要設(shè)備。
(5)需要的芯桿量大,芯桿制作難度較大,增加工具成本。
長(zhǎng)芯桿拉拔僅在拉拔大直徑且較薄的管材時(shí)采用。