固定芯棒拔管時(shí)的鋼管咬人過(guò)程可分為三個(gè)階段。第一階段是咬入開(kāi)始階段,鋼管將芯棒逐漸帶人變形區(qū),其特點(diǎn)是芯棒和鋼管一起前進(jìn),此階段的拔制力不大。第一階段完成之后,當(dāng)鋼管繼續(xù)前進(jìn)時(shí),鋼管把芯棒包緊,由于此時(shí)芯棒被芯棒桿固定不能再繼續(xù)前進(jìn),咬人過(guò)程進(jìn)人第二階段,這時(shí)鋼管內(nèi)壁要和芯棒表面之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),需要較大的拔制力。咬入的第三階段即是建立穩(wěn)定的拔制過(guò)程的階段.這時(shí)鋼管已經(jīng)在芯棒上發(fā)生了滑動(dòng)。
當(dāng)穩(wěn)定的拔制過(guò)程建立之后,鋼管的變形過(guò)程是先減徑,后減壁,再定徑。在減徑區(qū),鋼管的減徑變形相當(dāng)于無(wú)芯棒拔制時(shí)的情況。但在減壁區(qū),由于有固定的芯棒參與變形,在鋼管的內(nèi)、外表面作用有正壓力和摩擦力,且摩擦力是阻礙金屬流動(dòng)的,因此,與芯棒和拔模接觸的鋼管表面層金屬流動(dòng)會(huì)滯后于中間層金屬的流動(dòng)。
為了說(shuō)明這一結(jié)論,有學(xué)者采用坐標(biāo)網(wǎng)格法進(jìn)行了固定芯棒拔管試驗(yàn),如圖7-7所示。圖7-7a是用弧形拔模和錐形芯棒進(jìn)行拔制時(shí)的金屬流動(dòng)情況;圖7-7b是用錐形拔模和柱形芯棒進(jìn)行拔制時(shí)的金屬流動(dòng)情況。兩種情況下,鋼管都存在著附加剪切變形。鋼管在減壁區(qū)發(fā)生變形時(shí),原來(lái)是直線(xiàn)的縱坐標(biāo)線(xiàn),在靠近模孔和芯棒表面的部分都向鋼管入口方向發(fā)生了彎曲。這說(shuō)明鋼管內(nèi)、外表面層附近的金屬流動(dòng)比中間層的金屬流動(dòng)存在滯后現(xiàn)象。但與無(wú)芯棒拔管相比,金屬流動(dòng)的速度差相對(duì)小一些,拔后殘余應(yīng)力也會(huì)相應(yīng)減小。因此,固定芯棒拔管時(shí),無(wú)縫鋼管很少產(chǎn)生沿長(zhǎng)度方向的縱裂缺陷。