各種不同的不銹鋼管擠壓方法(正擠、反擠、縱擠、橫擠、立擠、臥擠),擠壓機的結構形式,擠壓時的工模具配置,以及擠壓時金屬的流動特點,為確定不銹鋼(gang)管擠壓時工模具中的應力提供了可能性,從而在設計擠壓工模具時,就能夠考慮到工模具所承受負荷的情況。
各(ge)種(zhong)工(gong)(gong)(gong)藝因(yin)素,擠壓機工(gong)(gong)(gong)模具(ju)的(de)結構形(xing)式,工(gong)(gong)(gong)模具(ju)工(gong)(gong)(gong)作表面(mian)的(de)狀態,以及(ji)其使用條(tiao)件(jian),對于工(gong)(gong)(gong)模具(ju)所(suo)承受(shou)負荷的(de)變化起著(zhu)重要的(de)作用。根據這些總(zong)的(de)情(qing)況(kuang)來設(she)計工(gong)(gong)(gong)模具(ju)的(de)結構和形(xing)狀,選擇制造(zao)每一種(zhong)工(gong)(gong)(gong)模具(ju)時采用的(de)材料牌號,并規范其力學性能與熱處理制度。
不銹鋼管熱(re)擠壓(ya)(ya)時,工(gong)(gong)模具(ju)的(de)(de)(de)使用壽命是決定擠壓(ya)(ya)機生產力和經濟指標的(de)(de)(de)重要(yao)因(yin)素之一(yi)。在鋼管擠壓(ya)(ya)產品的(de)(de)(de)總加工(gong)(gong)費(fei)用中(zhong),擠壓(ya)(ya)工(gong)(gong)模具(ju)消耗(hao)的(de)(de)(de)費(fei)用要(yao)占(zhan)到3%,其中(zhong)各種工(gong)(gong)模具(ju)消耗(hao)費(fei)用所占(zhan)的(de)(de)(de)比例(li)見表7-1.
從(cong)表7-1可以看出(chu),擠(ji)壓模和擠(ji)壓芯棒(bang)是擠(ji)壓工(gong)模具(ju)中(zhong)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)量(liang)最大(da)的(de)工(gong)模具(ju)。這兩(liang)種模具(ju)的(de)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)費用(yong)占擠(ji)壓工(gong)模具(ju)總消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)費用(yong)的(de)70%以上(shang)。因此(ci),如何(he)從(cong)材料和結(jie)構方面進一步提高擠(ji)壓模和擠(ji)壓芯棒(bang)的(de)使用(yong)壽命,一直(zhi)是鋼管(guan)熱擠(ji)壓工(gong)藝研究中(zhong)的(de)主(zhu)要課題。
在不銹鋼和高鎳合金管穿孔和擠壓時,工模具要承受極高的單位壓力和高溫度的作用,受到極嚴重的熱磨損。
在進行工模(mo)具(ju)的(de)結構設計時,主要考慮的(de)因素是工模(mo)具(ju)抵抗負(fu)荷的(de)能力及其(qi)經濟性。
實踐(jian)經驗表明,采用組(zu)(zu)合結構的工(gong)模具(多層擠壓(ya)筒、組(zu)(zu)合擠壓(ya)模、組(zu)(zu)合芯(xin)棒),擠壓(ya)時可以獲得滿意的結果。因為(wei)組(zu)(zu)合式結構的工(gong)模具不(bu)僅可以提(ti)高工(gong)模具的強(qiang)度,而且當其(qi)損(sun)壞時只需更(geng)換個別被(bei)磨損(sun)或其(qi)他原(yuan)因損(sun)壞的組(zu)(zu)合工(gong)模具中的個別配件。這樣既提(ti)高了(le)工(gong)模具的使用壽命,又降低了(le)工(gong)模具的消耗,提(ti)高經濟性。
制造擠壓工模具的材(cai)料應具有以(yi)下性能:
1. 具有良好(hao)的熱穩定性能,即材料在高溫(wen)下的抗(kang)氧化性能良好(hao)。
2. 具有良好(hao)的耐熱性(xing)能,即(ji)材(cai)料在高溫下的力(li)學性(xing)能良好(hao)。
3. 具有良(liang)好的耐磨(mo)性能,即材料(liao)(liao)在長期高溫工作條件下抗微磨(mo)損,磨(mo)料(liao)(liao)磨(mo)損性能良(liang)好。
4. 具有良好的熱強性(xing)(xing)能(neng),即材料在高溫下同時(shi)具有抗(kang)氧化性(xing)(xing)能(neng)和耐熱性(xing)(xing)能(neng)。
5. 對于擠壓難(nan)變(bian)(bian)形(xing)材(cai)料的(de)(de)(de)制品時(shi)(shi),還要(yao)求(qiu)具有良好的(de)(de)(de)抗(kang)蠕(ru)變(bian)(bian)性能,即在高(gao)溫高(gao)壓的(de)(de)(de)作用(yong)下,材(cai)料的(de)(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)值隨負荷作用(yong)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)延長而增加時(shi)(shi),材(cai)料應具有抵抗(kang)應力(li)和溫度同時(shi)(shi)作用(yong)的(de)(de)(de)能力(li)(材(cai)料的(de)(de)(de)蠕(ru)變(bian)(bian)抗(kang)力(li))。
另外,在進(jin)行擠壓(ya)(ya)(ya)工(gong)(gong)模(mo)具(ju)的結構設(she)計時,一般對(dui)于(yu)大型工(gong)(gong)模(mo)具(ju)(如擠壓(ya)(ya)(ya)筒、擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)等)都會采用機械化進(jin)行更(geng)換(huan);而(er)(er)對(dui)于(yu)一些小型工(gong)(gong)模(mo)具(ju)(如擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)、擠壓(ya)(ya)(ya)芯棒、擠壓(ya)(ya)(ya)墊(dian)等),必須考慮到盡量(liang)避免工(gong)(gong)模(mo)具(ju)因各種原因而(er)(er)頻繁更(geng)換(huan)的可(ke)能性(xing)。
圖7-1所示為管(guan)棒(bang)型材(cai)臥式液壓擠(ji)壓機工模具的名稱及(ji)其(qi)配置(zhi);圖7-2所示為與(yu)臥式管(guan)型材(cai)液壓擠(ji)壓機配套的立(li)式液壓穿(chuan)(擴)孔機的工模具名稱以其(qi)配置(zhi)。