目前對于不(bu)銹鋼(gang)管擠壓消耗量最大的工模具是擠壓模的孔型設計存有以下兩種基本觀點:
1. 擠壓模的孔型設計以保(bao)證最低(di)的擠壓力為(wei)出(chu)發點;
2. 擠(ji)壓模的(de)孔(kong)型設(she)計以保證成品(pin)橫斷面上金屬顆粒流速(su)的(de)最低不均勻性原則為出發點。以此來(lai)確定(ding)擠(ji)壓模的(de)基(ji)本(ben)形式的(de)基(ji)本(ben)參數-擠(ji)壓模內孔(kong)的(de)中心線和錐(zhui)體(ti)(ti)母(mu)體(ti)(ti)之間(jian)的(de)錐(zhui)角α(入口(kou)錐(zhui)角)。
俄羅斯普羅佐羅夫的(de)研究(jiu)指出,擠(ji)壓模的(de)入口錐角度和定徑(jing)帶的(de)寬度對擠(ji)壓力的(de)影響不大。因此(ci),在(zai)設(she)計擠(ji)壓模時,應以(yi)獲得不形成“停滯區”缺陷的(de)優質制品為出發點。
為(wei)了預防(fang)“停滯區(qu)”的(de)形成,有(you)人認為(wei),擠壓模錐角應(ying)為(wei)α=60°。但是使用(yong)硅酸鹽(yan)作為(wei)潤滑劑時,要求從調節進入變(bian)形區(qu)潤滑劑的(de)數量(liang)的(de)可(ke)能性方面來(lai)考(kao)慮擠壓模的(de)孔型設計(ji)。
浙江至德鋼業有限公司技術人員內則指出,擠壓不銹鋼管的外表面質量取決于變形區內潤滑劑的數量。潤滑劑不足時,會導致劃傷,而潤滑劑過剩時,會引起鋼管表面缺陷。他提出采用特殊結構的擠壓模設計來調整變形區的潤滑劑層的厚度,并推薦采用“雙重擠壓模”,即擠壓模的第一個直徑比第二個直徑大出1.5mm,使多余的潤滑劑留在擠壓模1之間的環形溝槽內,以及能保持潤滑劑在錐形部分具有集中溝槽的擠壓模2內。但是,尼科波爾南方不(bu)銹鋼管廠古里亞耶夫認為,浙江溫州不銹鋼管廠家推薦的雙重擠壓模在生產條件下不可能有效。
在美國專利No.2907457、No.2971644中,波·科克斯指出(chu),擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)入(ru)口錐度對擠(ji)壓(ya)制品的(de)表(biao)面(mian)(mian)質量有(you)影響。因此,他研究了在使用不同的(de)玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑時(shi),擠(ji)壓(ya)模(mo)入(ru)口錐度對擠(ji)壓(ya)不銹鋼管的(de)質量影響。通(tong)過具有(you)入(ru)口錐角為67.5°、60°、45°和90°(平面(mian)(mian)模(mo))的(de)擠(ji)壓(ya)模(mo)及其相應的(de)玻(bo)璃(li)墊進行試(shi)驗(yan)的(de)結果(guo)表(biao)明(ming),使用平面(mian)(mian)模(mo)時(shi),能(neng)保證(zheng)得(de)到(dao)外表(biao)面(mian)(mian)在全長(chang)上比較一致質量的(de)管材(cai)。而入(ru)口錐角為60°、67.5°、90°的(de)擠(ji)壓(ya)模(mo)進行擠(ji)壓(ya)時(shi),擠(ji)壓(ya)力的(de)區別不大(相差在5%~10%范圍內)。
當采用(yong)α≤45°的(de)擠壓模(mo)時(shi),如果潤滑墊(dian)的(de)形(xing)狀與(yu)擠壓模(mo)的(de)入口形(xing)狀相似,則由于坯料(liao)端部在擠壓開(kai)始(shi)時(shi)頂壞和頂出潤滑墊(dian),或者是坯料(liao)前尖端的(de)快速冷卻(que),會使擠壓過程的(de)進行(xing)遇(yu)到(dao)困難。
采用(yong)α=90°的(de)(de)擠(ji)壓(ya)模(mo)時(shi)潤(run)滑(hua)劑能均(jun)勻(yun)流入,是因為當連續(xu)擠(ji)壓(ya)時(shi),能成定并壓(ya)授和擠(ji)壓(ya)筒內襯配合區域多余(yu)的(de)(de)潤(run)滑(hua)劑在平面(mian)模(mo)上能夠為其提供更多約能的(de)(de)排擠(ji)條件(jian)。
當采用平(ping)面(mian)模時(shi),只有(you)同時(shi)使用具有(you)最(zui)佳黏度的(de)(de)玻璃潤(run)滑劑,才能獲得具有(you)高表面(mian)質量(liang)(liang)的(de)(de)擠壓制品。對(dui)各種黏度的(de)(de)玻璃潤(run)滑劑的(de)(de)試驗研究表明(ming),玻璃潤(run)滑劑過度的(de)(de)熔化(hua)或者由于低黏度引起的(de)(de)潤(run)滑劑的(de)(de)屏幕特性不(bu)足,也(ye)會導致無論是錐形模還(huan)是平(ping)面(mian)模擠壓后不(bu)銹鋼(gang)管表面(mian)質量(liang)(liang)的(de)(de)惡(e)化(hua)。
采(cai)用平(ping)面擠(ji)壓模(mo)時,同時要(yao)求遵守當擠(ji)壓時防(fang)止在(zai)擠(ji)壓模(mo)和擠(ji)壓筒配合(he)區內(nei)發生(sheng)金屬環狀缺口(kou)。試驗表明,最有效的是采(cai)用復(fu)合(he)擠(ji)壓模(mo),即(ji)“平(ping)-錐擠(ji)壓模(mo)”,其錐形部分的角度(du)為45°~60°,以便保(bao)持其平(ping)面部分的寬度(du)在(zai)20~22mm范圍內(nei)( 圖 4 -16)。
由于使用了玻璃潤(run)滑劑(ji),在(zai)過渡圓(yuan)(yuan)(yuan)柱形定徑帶部(bu)分處的(de)(de)圓(yuan)(yuan)(yuan)角半(ban)徑的(de)(de)變(bian)化(hua)受到限(xian)制。該半(ban)徑的(de)(de)過量減小(xiao)會影響潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)工(gong)作(zuo)條件,因為(wei)在(zai)銳角邊緣處更有(you)可能(neng)破壞潤(run)滑薄膜(mo)的(de)(de)密(mi)實性。圓(yuan)(yuan)(yuan)角半(ban)徑的(de)(de)增加(jia),會伴隨擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模高度(du)的(de)(de)增加(jia),而導致(zhi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)過量消耗(hao)。當(dang)使用直徑為(wei)140~250mm的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時,最(zui)可行(xing)的(de)(de)圓(yuan)(yuan)(yuan)角半(ban)徑可以認為(wei)是8~10mm。