擠壓法可以生產各種各樣的不銹鋼管產品,擠壓鋼管產品斷面的高精度及其斷面的穩定性,需要大量高壽命和形狀相對穩定的工模具。在設計工模具時,必須先仔細地對全套工模具進行計算。因為,往往由于工模具的結構考慮得不夠周密,以及全套工模具裝配不當,導致工模具過早損壞,從而將大大增加產品的成本。尤其是擠壓不銹鋼管和高鎳合金的管材和型材時,無論是溫度制度方面,還是在坯料形變時的應力承受方面,擠壓工模具的工況條件都是極其嚴酷的,具體來說:
1. 擠壓(ya)(ya)工(gong)(gong)(gong)(gong)模具不同(tong)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)況條件(jian)對(dui)其(qi)材質、熱處理以及結構形狀都提出了不同(tong)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。不銹鋼管擠壓(ya)(ya)工(gong)(gong)(gong)(gong)模具的(de)(de)(de)(de)材質應能承(cheng)受工(gong)(gong)(gong)(gong)作時在高(gao)壓(ya)(ya)下(xia)溫度(du)的(de)(de)(de)(de)急劇變化,周期性(xing)的(de)(de)(de)(de)加熱到高(gao)溫,隨后又快速地冷卻和負(fu)荷沖擊性(xing)下(xia)降(jiang)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)況條件(jian)。
2. 在大多數情況下,擠壓(ya)過程是不平(ping)穩的(de)(de)(de),擠壓(ya)工(gong)模具上的(de)(de)(de)沖擊(ji)負荷要(yao)求制造工(gong)模具的(de)(de)(de)材料具有(you)高的(de)(de)(de)沖擊(ji)韌性,但這與(yu)高硬度的(de)(de)(de)要(yao)求又(you)相矛盾,則沖擊(ji)韌性反而會(hui)降(jiang)低擠壓(ya)工(gong)模具的(de)(de)(de)壽命。
3. 在(zai)擠壓過程中(zhong),工模具中(zhong)的(de)一些部件被加熱到700~800℃的(de)溫(wen)度,并在(zai)這一溫(wen)度下進行(xing)水(shui)冷或氣冷。
4. 擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒、芯棒(bang)和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)(de)工況(kuang)條(tiao)件尤其嚴酷,沿被加熱的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)襯的(de)(de)(de)長度(du)上,經常作(zuo)用有強烈的(de)(de)(de)、不(bu)均勻(yun)的(de)(de)(de)高溫坯料(liao)(liao)與內(nei)襯擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒壁(bi)之間(jian)的(de)(de)(de)接(jie)觸摩擦力,高的(de)(de)(de)徑向壓(ya)(ya)(ya)力,該(gai)徑向壓(ya)(ya)(ya)力隨后又沖擊性的(de)(de)(de)下(xia)降。同時,冷(leng)空氣或水(shui)通過擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)襯的(de)(de)(de)孔(kong)腔,使(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)襯受到強烈地冷(leng)卻(que)。在(zai)所有這些(xie)工況(kuang)條(tiao)件下(xia),在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)中(zhong)產(chan)生了熱超應力,并且導致金屬材料(liao)(liao)迅速(su)疲(pi)勞,使(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)襯很快產(chan)生破裂或磨損而損壞。
5. 往(wang)往(wang)工作得很好的芯棒,由于不(bu)良(liang)(liang)的操作,在高(gao)壓和坯(pi)料加(jia)熱(re)不(bu)足的情況下進(jin)行擠壓而(er)遭到破(po)壞。原因(yin)為坯(pi)料加(jia)熱(re)不(bu)足而(er)導(dao)致擠壓力急劇上(shang)升。實際上(shang),這種由于不(bu)良(liang)(liang)的操作而(er)導(dao)致擠壓工模具損(sun)壞的現(xian)象是可以避(bi)免的。
6. 不銹鋼管擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)工(gong)模具(ju)因(yin)長時(shi)(shi)間(jian)停留在(zai)1100℃以上的(de)(de)高溫區,而(er)使其壽(shou)命(ming)大大降(jiang)低。因(yin)此,在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)工(gong)藝和(he)設備設計時(shi)(shi),必須力求(qiu)縮短擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)時(shi)(shi)間(jian),尤其是純(chun)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)時(shi)(shi)間(jian),應(ying)盡(jin)量控制(zhi)(zhi)在(zai)3~4s之(zhi)內完成。可見對擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機純(chun)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)控制(zhi)(zhi),并不是擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機生產率(lv)的(de)(de)需(xu)要,而(er)是擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)工(gong)模具(ju)使用壽(shou)命(ming)的(de)(de)要求(qiu)。
7. 采用含W和(he)Mo元素的(de)耐(nai)熱(re)鋼(gang)來制造工(gong)模(mo)具時,這類鋼(gang)通常是導熱(re)性能(neng)比較差。因(yin)此,在溫(wen)度急(ji)劇升高時產生的(de)熱(re)沖擊(ji)負荷,可(ke)能(neng)導致工(gong)模(mo)具的(de)破壞。為(wei)此,工(gong)模(mo)具在使(shi)用前(qian)的(de)預熱(re)極為(wei)重要。
8. 應了解工模具在使用時的硬度情況,因為工模具不正確的預熱可能導致其脆性破壞。此外,還必須考慮工模具的配置情況、工模具的尺寸以及有時其結構隨著擠壓不銹(xiu)鋼坯料(liao)的尺寸和產品的尺寸的改變而變化的情況。
由此(ci)可(ke)(ke)見,工(gong)(gong)模(mo)具(ju)材料的選擇(ze)是根據擠壓(ya)一定材料時的擠壓(ya)速度(du)(du)條件、加熱溫度(du)(du)制度(du)(du)、坯料金屬的塑性(xing)(xing)(xing)、擠壓(ya)產品的形狀、潤(run)滑情況(kuang)和工(gong)(gong)模(mo)具(ju)被冷卻的可(ke)(ke)能性(xing)(xing)(xing)等因素進行的。而(er)制造工(gong)(gong)模(mo)具(ju)時,正確的不銹(xiu)鋼管機加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝及熱處理制度(du)(du)對工(gong)(gong)模(mo)具(ju)的使(shi)用(yong)壽命影響(xiang)極大,其工(gong)(gong)藝制度(du)(du)的擬訂起著(zhu)決定性(xing)(xing)(xing)的作用(yong)。
因此,在設(she)計不銹鋼管(guan)擠(ji)壓工模具(ju)(ju)的形狀、計算其強(qiang)度(du)和選擇其材料時,必須考慮(lv)到工模具(ju)(ju)各種不同的工況條件。

