在無縫鋼管的頂管生產(chǎn)中，除出口模架之外，所有模架均為后滯模架，芯棒的運行速度大于空心管坯的前進速度。因此，芯棒與空心管坯內(nèi)表面的金屬之間存在相對滑動，其間的滑移系數(shù)視模架的位置不同而不同，表現(xiàn)為人口模架的最小，出口模架的最大。具體到每一個模架而言，因為芯棒的頂推速度是按輥模出口模架的荒管出口速度來設(shè)定的，所以，出口模架中空心管坯的金屬軸向流動速度與芯棒的運動速度相等，即該模架中的空心管坯與芯棒間的滑移系數(shù)等于1。除此之外，其他各模架中空心管壞的運動速度都小于芯棒的前進速度，即滑移系數(shù)都小于1，其滑移系數(shù)的大小為該模架的輥模線速度與出口模架的輥模線速度(芯棒速度)之比值。
這樣一來，由于芯棒在各個模架中的運動速度是同一個速度，因此，帶來了各個模架中空心管坯的管壁從內(nèi)表面到外表面的金屬沿軋制方向存在不同流動速度的趨勢。這種趨勢會造成空心管坯的管壁沿徑向產(chǎn)生搓軋變形。但變形金屬本身是一個整體，它不會因搓軋變形而發(fā)生分層，其結(jié)果是在變形金屬中帶來了沿軸向的附加剪切應(yīng)力和附加剪切變形。
當空心管坯包住芯棒之后，空心管坯內(nèi)表面和芯棒之間會產(chǎn)生摩擦力，作用在芯棒上的頂推力，一部分作用在空心管坯的杯底上，而另一部分則由摩擦力來平衡。空心管坯把芯榨包得越緊，二者之間的摩擦力就越大，作用在空心管坯杯底上的頂推力也就越小。為了減少頂穿管坯杯底的生產(chǎn)事故，應(yīng)合理地設(shè)計空心管坯內(nèi)徑與芯棒直徑的差值，使空心管坯內(nèi)表面盡早地將芯棒包住，并且芯棒和空心管坯之間的摩擦力要“恰到好處”。此摩擦力的大小既要保證不發(fā)生芯棒頂穿空心管坯杯底的生產(chǎn)事故，又要防止因摩擦力太大而阻礙金屬的軸向延伸。此外，還應(yīng)注意前面幾個空減模架之間的相對安裝位置。
