現代的臥式管型材擠壓機上采用的擠壓模的結構，取決于擠壓機的形式和擠壓制品的種類。從經濟性的角度來考量，采用組合式擠壓模應是最為有利的選擇。不銹(xiu)鋼管組合式擠壓模(mo)一般是由模(mo)環、模(mo)套(tao)、喇叭(ba)口(kou)和模(mo)座組成。圖7-28所示為簡裝型組合模(mo)。
對(dui)于最容易磨損(sun)的部(bu)分（模環），采用(yong)具有高(gao)(gao)(gao)耐(nai)熱性和高(gao)(gao)(gao)耐(nai)磨性的高(gao)(gao)(gao)合(he)金(jin)鋼(gang)、耐(nai)熱合(he)金(jin)或金(jin)屬陶瓷等材(cai)料制(zhi)成，而對(dui)于套環則采用(yong)具有高(gao)(gao)(gao)韌性和高(gao)(gao)(gao)強度的鋼(gang)制(zhi)作。
將模環裝入套(tao)環的方(fang)法可以有兩種：一(yi)種是緊固配合，另一(yi)種是無緊固配合。
模環與套(tao)環的(de)(de)(de)無緊固配(pei)合，是借(jie)助(zhu)于(yu)可(ke)拆換模環的(de)(de)(de)結構來實現(xian)，即模環與套(tao)環的(de)(de)(de)固定是采用彈簧(huang)剪切環的(de)(de)(de)緊固方法達到（圖7-29),在(zai)(zai)模環和(he)(he)套(tao)環的(de)(de)(de)裝(zhuang)配(pei)時錐(zhui)形連接是必(bi)需(xu)的(de)(de)(de)。因(yin)為(wei)錐(zhui)形連接可(ke)以保證模環從(cong)(cong)套(tao)環中(zhong)順利(li)地取出，以及避免了在(zai)(zai)擠壓過(guo)程(cheng)中(zhong)由于(yu)徑向力(li)(li)而引起的(de)(de)(de)開裂。每次擠壓后，模環和(he)(he)壓余(yu)(yu)一(yi)起推出，在(zai)(zai)專(zhuan)門的(de)(de)(de)壓力(li)(li)機上(shang)容易地把模環從(cong)(cong)壓余(yu)(yu)上(shang)取下。并(bing)且(qie)，在(zai)(zai)擠壓過(guo)程(cheng)中(zhong)可(ke)由10~16個(ge)模環組(zu)成(cheng)一(yi)組(zu)輪流使用。
模(mo)(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)和(he)套(tao)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)緊(jin)固(gu)配(pei)合(he)(he)，是采(cai)用(yong)熱壓(ya)(ya)(ya)配(pei)合(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)來實(shi)現，即將帶有等于(yu)其(qi)外徑的(de)(de)(de)(de)(de)0.10%~0.15%過盈(ying)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)以熱裝配(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式裝入套(tao)環(huan)(huan)(huan)內（圖7-30),以一定的(de)(de)(de)(de)(de)過盈(ying)量(liang)(liang)采(cai)用(yong)熱裝配(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)壓(ya)(ya)(ya)裝而成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)組合(he)(he)模(mo)(mo)(mo)(mo)，在模(mo)(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)外表面(mian)和(he)套(tao)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)內表面(mian)層之間，存在著一定的(de)(de)(de)(de)(de)預應(ying)(ying)力。擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時，在承受高(gao)單位(wei)壓(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)上，從相(xiang)反(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向上施(shi)加預應(ying)(ying)力，有利于(yu)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)品精度(du)和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)(mo)使用(yong)壽命的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)。實(shi)踐證明，采(cai)用(yong)MTZ合(he)(he)金(jin)模(mo)(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)組合(he)(he)模(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)成(cheng)本，要比使用(yong)一般擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)(mo)降低了30%~40%。
在不銹鋼管的(de)擠壓(ya)中，比較普遍地采用以(yi)3Cr2W8V熱模鋼制成的(de)模環，其硬度達到40,所(suo)必需的(de)回(hui)(hui)火(huo)溫度約為650~660℃,回(hui)(hui)火(huo)時間(jian)為2h。
為了封閉擠壓筒(tong)，將擠壓模的外圓錐(zhui)(zhui)和擠壓筒(tong)內襯的相(xiang)應部(bu)分(fen)加工(gong)成帶15°~30°傾角(jiao)的圓錐(zhui)(zhui)形。
對用于較輕(qing)擠壓工藝條件下的模(mo)環(huan)(huan)、套環(huan)(huan)、支承環(huan)(huan)等組合(he)模(mo)的零件和(he)可拆換模(mo)環(huan)(huan)結構(gou)的組合(he)模(mo)，可以(yi)采用45Cr3W3MoVSi和(he)3Cr2W8V鋼來制造，前者比后者的熱穩定溫度要高出20~30℃.
在擠壓高(gao)變形抗力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管時，需(xu)(xu)要采(cai)用(yong)(yong)(yong)具有更(geng)高(gao)熱(re)(re)穩定性能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料制造(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)具。研究(jiu)了(le)含W17%~19%、Co 15%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)殊(shu)鋼(gang)(gang)如 X20CrCoWMo1010(德(de)(de)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)穩定溫(wen)度(du)達740℃,模(mo)(mo)子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命比3Cr2W8V提高(gao)1.0~1.5倍(bei)。并且還推廣使用(yong)(yong)(yong)再結晶溫(wen)度(du)下(xia)強(qiang)(qiang)化變形的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)X50NiCrWV1313(德(de)(de)）奧氏體鋼(gang)(gang)制作擠壓工(gong)模(mo)(mo)具。航(hang)空工(gong)業(ye)及噴氣技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展，需(xu)(xu)要采(cai)用(yong)(yong)(yong)特(te)(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳基(ji)熱(re)(re)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)管。這種鋼(gang)(gang)管擠壓時，由于高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變形程度(du)引起模(mo)(mo)環(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)嚴重磨損，以(yi)致于1個(ge)3Cr2W8V模(mo)(mo)環(huan)只(zhi)能(neng)擠壓1支鋼(gang)(gang)管后就破壞不能(neng)再用(yong)(yong)(yong)，且鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面質量還不能(neng)得到(dao)(dao)保(bao)證。為此，采(cai)用(yong)(yong)(yong)了(le)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳基(ji)合(he)金模(mo)(mo)環(huan)。其(qi)最(zui)合(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬度(du)HRC為38~43.鎳基(ji)合(he)金模(mo)(mo)環(huan)由于加(jia)(jia)工(gong)困難，所(suo)以(yi)采(cai)用(yong)(yong)(yong)精密澆鑄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)先制作毛坯，再通過極小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)余(yu)量機加(jia)(jia)工(gong)出(chu)成(cheng)品。其(qi)合(he)金牌號為U86和U919(俄）。采(cai)用(yong)(yong)(yong)鈷基(ji)合(he)金制作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)環(huan)，使用(yong)(yong)(yong)壽命也(ye)很(hen)高(gao)，但因成(cheng)本高(gao)、加(jia)(jia)工(gong)難而(er)受到(dao)(dao)限制。
尼科波爾南方鋼管廠在擠壓不銹(xiu)鋼(gang)管及型材時，試驗了采用MTZW合金的模環，獲得了滿意的結果。
MTZW 合金(jin)(jin)模(mo)環(huan)擠壓20號鋼，延伸系數為25,模(mo)環(huan)壽命為650次(ci)／只。在高(gao)溫(wen)條件下(xia)比較熱模(mo)鋼、鎳基合金(jin)(jin)和鉬(mu)基合金(jin)(jin)的(de)(de)力學(xue)性能（圖7-31)表明(ming)，隨著溫(wen)度(du)的(de)(de)增高(gao)，合金(jin)(jin)的(de)(de)性能產生了復雜(za)的(de)(de)軟化。
鉬合金具有不高的原始強度，但在1100~1200℃溫度下保持了相當高的σb值。
擠壓(ya)(ya)鉬合金制品(pin)時，含有氧(yang)化鋁陶瓷的(de)材(cai)料22CrSi模環得到應用，其可以(yi)在高達1600~1700℃的(de)坯料加熱溫度下，擠壓(ya)(ya)15支(zhi)以(yi)上的(de)鉬合金制品(pin)，同時，擠壓(ya)(ya)制品(pin)的(de)高表面質量和幾何尺寸的(de)高精度也得到保證。
利用(yong)穩(wen)定的(de)(de)二氧化鋯通過擠壓并隨后壓縮的(de)(de)方法制造的(de)(de)整體的(de)(de)礦物陶瓷(ci)環，由于使(shi)用(yong)時排(pai)除了玻(bo)璃潤滑劑的(de)(de)必(bi)要性，而(er)且在一系列的(de)(de)情況(kuang)下變形(xing)金屬(shu)不(bu)會黏結(jie)在模(mo)環上，具有很高的(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命，從而(er)引起了業界的(de)(de)關注。
用(yong)于(yu)擠壓工模(mo)具(ju)鋼的(de)(de)熱(re)(re)處理制(zhi)度(du)，應保證(zheng)制(zhi)品最(zui)(zui)高的(de)(de)熱(re)(re)穩定性。為(wei)此(ci)，淬火(huo)(huo)的(de)(de)加熱(re)(re)溫(wen)度(du)應該取最(zui)(zui)高溫(wen)度(du)，目的(de)(de)是(shi)使固溶(rong)體(ti)最(zui)(zui)完全(quan)地合金化。由(you)3Cr2W8V鋼制(zhi)造的(de)(de)模(mo)環的(de)(de)淬火(huo)(huo)溫(wen)度(du)應提(ti)高到1150℃(超過1080℃),這樣，當擠壓碳(tan)素(su)鋼管時，其使用(yong)壽命提(ti)高了10%~15%.當擠壓長7~8m的(de)(de)碳(tan)素(su)鋼管時，平(ping)均(jun)使用(yong)壽命約(yue)為(wei)35~40支(zhi)／只(zhi)；當擠壓不銹鋼管時，使用(yong)壽命平(ping)均(jun)約(yue)為(wei)20~25支(zhi)／只(zhi)。通常模(mo)環重車(che)使用(yong)率可(ke)以(yi)達到2~3倍。
采用Эи876A和Эи929M合(he)金（俄）制造的(de)模環的(de)使(shi)用壽命(ming)，當擠壓(ya)鎳基合(he)金管時約為10~15支(zhi)／只(zhi)，而當擠壓(ya)難熔合(he)金管時約為2~3支(zhi)／只(zhi)。
模環的(de)制(zhi)造方法(fa)：一(yi)般的(de)圓孔環最經(jing)濟的(de)方法(fa)應是整體(ti)坯料的(de)離心澆鑄，對型孔環采用蠟(la)模精密鑄造。在這(zhe)種情(qing)況(kuang)下，機(ji)械加工量最低，并且廢料可以(yi)多(duo)次利用。
應該(gai)指出，采用蠟模鑄造型材模環時，允許型孔（模芯）不留(liu)余量。因此，應在防止脫(tuo)碳和氧化(hua)的條件下進行熱處(chu)理(li)。
潤滑劑(ji)的(de)質(zhi)量(liang)對模(mo)環(huan)的(de)使用(yong)壽命(ming)有重要的(de)影(ying)響，擠壓時(shi)應(ying)采用(yong)摩擦系數最(zui)小、不會(hui)造成不銹鋼管和工具直接接觸的(de)潤滑劑(ji)。
對于緊固配合的組合模，為了提高工具鋼模子的使用壽命，可以將難熔氧化物Al2O3、Zr2O等噴涂到模環工作部分上。采用噴涂方法的缺點是：涂層與基體金屬的附著力不強，以及對于小直徑的模環噴涂比較困難。但是，每支不銹鋼管擠壓后模環就進行噴涂，結果是擠壓鋼管的表面質量很好。所以，也有一些廠家使用這一工藝，特別是在擠壓精密的異形材和難熔金屬的制品時，這種方法還應用得不少。
對于(yu)制造模環所采用(yong)材料的(de)分(fen)析指出(chu)：材料的(de)成分(fen)趨(qu)向于(yu)多元化(hua)(hua)，其(qi)目的(de)是力(li)求提高材料的(de)熱(re)穩定(ding)性(xing)，并以此提高其(qi)耐(nai)熱(re)磨性(xing)；但(dan)同時(shi)應估(gu)計到，不(bu)適當(dang)地降(jiang)低(di)導熱(re)性(xing)（鉬(mu)合金(jin)除外）會(hui)惡化(hua)(hua)材料的(de)工藝性(xing)能和(he)加工性(xing)能。導熱(re)性(xing)的(de)降(jiang)低(di)將(jiang)促(cu)使金(jin)屬(shu)模環接觸(chu)表面(mian)層受(shou)熱(re)溫(wen)度的(de)升高和(he)減少由高合金(jin)所得(de)到的(de)好(hao)處，為此，當(dang)必須得(de)到一定(ding)的(de)表面(mian)質量和(he)很(hen)長的(de)擠壓(ya)產品時(shi)，采用(yong)高合金(jin)鋼和(he)合金(jin)模環是合算的(de)。
