在擠壓不銹鋼管過程中，擠壓模封閉擠壓筒的一端，擠壓模的型腔形成擠壓產品的外形輪廓。擠壓時，擠壓模與被加熱到1200℃以上高溫的金屬長時間地直接接觸，金屬由擠壓模中流出時產生很高的單位壓力研磨擠壓模的表面，擠壓模附近變形區對玻璃潤滑劑的抑制，不(bu)銹鋼管擠壓模冷卻的困難等所有這一切工況，使用于制造擠壓模的材料處于極其嚴酷的工作條件下。因此，為了保持產品尺寸的穩定性，除了滿足上述條件之外，擠壓模本身的結構設計，對其輪廓的穩定性、降低金屬流出模孔時的單位壓力、減小擠壓成品的表面廢品起著決定性的影響。


 不銹鋼管擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)的(de)設(she)計(ji)，不僅(jin)僅(jin)在于布置(zhi)產品的(de)輪廓尺寸(cun)，而且(qie)必須對擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)就(jiu)像(xiang)在嚴酷(ku)的(de)熱機械負荷作用下(xia)工作的(de)機械零件一樣做出(chu)整體設(she)計(ji)。例如，對于擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)入(ru)口錐角或者入(ru)口部分的(de)圓角半徑稍做改(gai)變(bian)(bian)，就(jiu)能引起總擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力的(de)急劇變(bian)(bian)化(hua)，其變(bian)(bian)化(hua)范(fan)圍可以達到25%,從而將大(da)(da)大(da)(da)地增加(jia)或減(jian)小了擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)上的(de)總負荷，直接影(ying)響到擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)的(de)使用壽命。表 7-6 為擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)入(ru)口加(jia)工情況和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力的(de)關系。


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 擠(ji)(ji)壓不銹鋼管(guan)時(shi)，從模(mo)(mo)子中流動(dong)的(de)(de)金(jin)屬(shu)以高達10m/s的(de)(de)滑(hua)移速(su)度(du)(du)流動(dong)，雖然在擠(ji)(ji)壓模(mo)(mo)和高速(su)流動(dong)的(de)(de)金(jin)屬(shu)之間有著潤滑(hua)層(ceng)，但模(mo)(mo)子工作帶(dai)的(de)(de)表面金(jin)屬(shu)仍(reng)產生(sheng)非常高的(de)(de)溫度(du)(du)。通過(guo)金(jin)相分析可以確定，當擠(ji)(ji)壓碳(tan)鋼和合金(jin)鋼時(shi)，此溫度(du)(du)超過(guo)模(mo)(mo)子材料的(de)(de)相變溫度(du)(du)。


  在對(dui)采(cai)用3Cr2W8V熱(re)模(mo)(mo)鋼制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)(de)擠壓模(mo)(mo)，經擠壓后因磨損(sun)而報廢的(de)(de)(de)(de)擠壓模(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)面上進行的(de)(de)(de)(de)金相觀察時，結(jie)果顯示，深(shen)度(du)(du)(du)達0.5~1.5mm處(chu)的(de)(de)(de)(de)金屬，具有硬度(du)(du)(du)HRC為50~52的(de)(de)(de)(de)馬氏體組(zu)織(zhi)(zhi)。從其溶解(jie)過(guo)剩(sheng)的(de)(de)(de)(de)殘余碳化(hua)物相的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)證明，在此處(chu)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)不低(di)于(yu)1000~1100℃.沿模(mo)(mo)子(zi)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)面較深(shen)處(chu)的(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)HRC下降到(dao)28~32,這(zhe)證明其被加(jia)熱(re)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)已(yi)達到(dao)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)臨界溫(wen)度(du)(du)(du)，即750~800℃.然后隨(sui)著模(mo)(mo)子(zi)斷(duan)(duan)面深(shen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)，硬度(du)(du)(du)平穩地提高到(dao)開始使用模(mo)(mo)子(zi)時的(de)(de)(de)(de)原始硬度(du)(du)(du)。擠壓模(mo)(mo)工(gong)作(zuo)帶部分(fen)的(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)被加(jia)熱(re)到(dao)超過(guo)臨界溫(wen)度(du)(du)(du)，并引起金相組(zu)織(zhi)(zhi)結(jie)構轉(zhuan)變的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)影響區域的(de)(de)(de)(de)總深(shen)度(du)(du)(du)。根(gen)據模(mo)(mo)子(zi)的(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)、工(gong)作(zuo)條件和使用壽命的(de)(de)(de)(de)具體情況可能在5~10mm波(bo)動。


  另外，從擠壓模(mo)的(de)喇(la)叭口向工作帶(dai)過渡的(de)半徑處受到最(zui)大的(de)加熱和(he)磨(mo)(mo)損。這(zhe)表現為逐漸地(di)研磨(mo)(mo)，形成劃道、溝槽以及表面(mian)粗糙（圖(tu)7-24).對擠壓型材采用組合模(mo)時，模(mo)環(huan)的(de)凸出的(de)較厚的(de)部分，如筋、舌等的(de)熱量難以傳導(dao)擴(kuo)散(san)，且被(bei)高速流動的(de)金屬強烈地(di)沖刷而破壞（圖(tu)7-25).擠壓模(mo)的(de)機械磨(mo)(mo)損形式使模(mo)環(huan)的(de)金屬被(bei)擠壓管(guan)軟化和(he)帶(dai)走而流失(shi)。據統計(ji)，平(ping)均擠壓40次以后，使用的(de)模(mo)環(huan)重量由于磨(mo)(mo)損流失(shi)要(yao)減小(xiao)7%~10%。


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  在立式擠壓(ya)機上，擠壓(ya)模(mo)在使用過(guo)程中(zhong)的(de)軟化變形(xing)，可以通過(guo)校準工序(xu)來校正，即采用壓(ya)入(ru)專門的(de)定徑(jing)(jing)芯棒的(de)方(fang)法，恢復模(mo)環(huan)或整體模(mo)工作帶(dai)的(de)名義直徑(jing)(jing)，以此(ci)達到對于(yu)(yu)因磨(mo)損引起模(mo)環(huan)直徑(jing)(jing)局部改變的(de)補償。擠壓(ya)時模(mo)環(huan)內(nei)徑(jing)(jing)減小(xiao)的(de)變形(xing)，既是(shi)(shi)由(you)于(yu)(yu)表面(mian)層(ceng)金屬(shu)塑性(xing)流動(dong)所形(xing)成的(de)焊瘤，也是(shi)(shi)由(you)于(yu)(yu)其(qi)向(xiang)擠壓(ya)方(fang)向(xiang)撓曲變形(xing)的(de)結果(guo)。用校準法可周期性(xing)地經過(guo)5~10次(ci)或更多次(ci)的(de)恢復和擠壓(ya)。因此(ci)，模(mo)環(huan)的(de)校準工序(xu)在一定范圍內(nei)提高了其(qi)使用壽(shou)命(ming)。


 在臥(wo)式液(ye)壓(ya)(ya)管型材(cai)擠壓(ya)(ya)機上，沒有模環的(de)校準工序，模環使用時不允許(xu)出現變形。因(yin)此，要求其(qi)具(ju)有HRC=43~48或更高的(de)硬度指標(biao)。


 模環在溫(wen)度很高的(de)條件(jian)下工作(zuo)，要(yao)求其采用(yong)具(ju)有高的(de)耐熱性鋼和材料來制造，特別(bie)是(shi)在擠壓耐熱和難(nan)熔合金管(guan)以(yi)及長度較(jiao)長的(de)不銹鋼管(guan)和異形材的(de)情況下。