图7-16所示为芯棒使用寿命与冷却时间的关系。由图7-16可知芯棒的冷却时间越长,冷却得越充分,其使用寿命越长。图7-17所示为德国SMS公司设计制造的60MN(6000t)卧式管棒型材挤压机带有内水冷装置的芯棒系统结构。图7-18所示为尼科波尔南方不锈钢管厂3150吨钢管挤压上采用的水冷芯棒结构。



  在现代的管型材卧式挤压机上,比较普遍地采用水冷芯棒,其冷却水是通过沿芯棒水平轴心钻孔(前端有50~100mm未钻穿)进入,实现循环水冷却芯棒。使用结果表明,当钻孔的直径等于芯棒直径的三分之一时,将得到满意的冷却效果,此时,冷却系统水的压力不能低于100kPa(约10个大气压)。


  在55MN(5500t)大型的双挤压筒的挤压机上,也有采用外冷式芯棒的。无论是内冷式芯棒还是外冷式芯棒,挤压时芯棒的外表面层金属仍承受着最高的加热温度(800℃),而在芯棒壁比较深层的金属温度逐渐降低,直到内表面冷却温度降至50~70℃.如此大的内外表面温差,在芯棒的表面上会引起较大的张应力。芯棒使用温度的周期性变化,导致芯棒表面产生热疲劳裂纹。挤压芯棒的这种工况条件,要求选择有较高冲击韧性的材料来制造芯棒。对于水冷芯棒的材料要求在20~65℃温度范围内,冲击韧性不应小于0.55~1.2MPa.此外,为了避免芯棒的弯曲变形,其材料应具有一定的强度和足够的热稳定性。当挤压不锈钢管时,芯棒的材料在20~650℃温度范围内的屈服极限应大于1080~1400MPa,当其σ.过低或冷却不足时芯棒在使用中会导致缩颈或变细而报废。在正常情况下,挤压不锈钢管时,水冷芯棒的使用寿命平均为100~150次/支。根据使用条件,每支芯棒挤压不锈钢管的产量为1~40t。


 一般在挤压芯棒的结构上,550~600mm的长度上是一个锥度(约为0.5~0.6mm).减小锥度,将使金属沿芯棒流动时的摩擦力增加,提高了芯棒中的拉应力。增加锥度将导致挤压制品尺寸的变化。


 当挤压高温合金时,为了在芯棒上能保留玻璃润滑剂,芯棒的端部可以套上一个针垫。