高低温霍普金森压杆

挤压杆(extrusion stem)

将挤压机主缸内产生的压力传递给挤压筒内的锭坯，使锭坯产生塑性变形从挤压模孔中流出，形成挤压制品用的挤压工具。挤压杆分空心与实心两种。空心挤压杆用于管棒材挤压机。实心挤压杆用于棒型材挤压机。挤压杆的结构如图所示。挤压杆一般是圆柱形整体结构，可分端头、杆身及根部。在大吨位挤压机上，挤压杆做成变断面的，以增加纵向抗弯强度。此时挤压简应具有变断面的内孔。另外，为了节省高级合金钢，有时挤压杆做成过盈装配式的，杆身部分用的材料强度可比根部用的高些。

挤压杆的外径根据挤压筒的内径确定。卧式挤压机挤压杆的外径一般比。筒内径小4~10mm。立式挤压机挤压杆的外径比筒内径小2~3mm，管材挤压杆的内孔直径应大于穿孔针外径。

挤压杆在高温下工作，其端头有可能发生塑性变形而被镦粗。因此，实心挤压杆的端头直径应做得小些，而空心挤压杆的端头内径则应大些，以免变形后换用大穿孔针时放不进去。为了避免应力集中，挤压杆的根部的过渡部分应做成锥形，并有较大的圆角，其半径为R≥100mm。圆弧过小或根部与杆身部直径配合不好会使挤压杆断裂。

挤压杆的长度等于挤压杆支承器的长度加挤压筒的长度再加5~10mm，以便把压余(见挤压残料)和挤压垫片从挤压筒中推出来。挤压杆的材料是铬镍钼和铬镍钨合金。装配式的挤压杆杆身为铬镍钨钒合金，根部为铬镍钼合金。挤压杆加工时，杆身和根部的不同心度不大于O.1mm，两端面对轴线的摆动量不大于0.1mm。杆身外圆和内孔的表面粗糙度为1.25~2.5μm。

挤压杆在工作时受到很大的纵向弯曲应力和压应力。因此，挤压时要对挤压杆进行稳定性和强度校核。当挤压杆开始失稳时，所许可的最大临界载荷按下式计算:

式中Pe为许可最大临界压力，kN;E为材料的弹性模量，对铬钨钒合金取O.22MPa;J为断面惯性矩，mm4，圆形挤压杆的J=πD4/64为长度系数，挤压杆一端固定一端自由状态时，取岸μ=1.5;而随着挤压杆两端支持方式的不同，μ在O.5~2.O范围内;le为挤压杆有效工作长度，mm。

计算结果Pe应大于挤压机吨位1~2倍，否则挤压杆容易失去稳定而发生弯曲。