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，不銹鋼(gang)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(bu)銹鋼管(guan)擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)(de)設計，不(bu)僅僅在(zai)于布置(zhi)產品(pin)的(de)(de)輪廓尺(chi)寸(cun)，而且必須對(dui)擠(ji)壓(ya)模(mo)就(jiu)像在(zai)嚴酷(ku)的(de)(de)熱機(ji)械(xie)負荷(he)作(zuo)用下工作(zuo)的(de)(de)機(ji)械(xie)零件一樣做出整體(ti)設計。例如，對(dui)于擠(ji)壓(ya)模(mo)入口(kou)錐角或者入口(kou)部分(fen)的(de)(de)圓角半徑稍做改(gai)變，就(jiu)能引起總擠(ji)壓(ya)力的(de)(de)急(ji)劇變化，其變化范圍可以達到(dao)25%,從(cong)而將大大地增加或減小了擠(ji)壓(ya)模(mo)上的(de)(de)總負荷(he)，直(zhi)接(jie)影響到(dao)擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)(de)使(shi)用壽命(ming)。表 7-6 為擠(ji)壓(ya)模(mo)入口(kou)加工情況和擠(ji)壓(ya)力的(de)(de)關(guan)系(xi)。


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 擠(ji)壓(ya)不銹鋼(gang)(gang)管時，從模子中流動(dong)的(de)金(jin)屬以高(gao)達(da)10m/s的(de)滑(hua)移速度(du)(du)流動(dong)，雖然在擠(ji)壓(ya)模和(he)(he)高(gao)速流動(dong)的(de)金(jin)屬之間(jian)有著潤滑(hua)層，但模子工作帶的(de)表(biao)面金(jin)屬仍產生非常高(gao)的(de)溫度(du)(du)。通過金(jin)相分析可以確定，當(dang)擠(ji)壓(ya)碳鋼(gang)(gang)和(he)(he)合金(jin)鋼(gang)(gang)時，此溫度(du)(du)超過模子材料的(de)相變溫度(du)(du)。


  在對采用(yong)3Cr2W8V熱模(mo)鋼制造的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)模(mo)，經(jing)擠(ji)壓(ya)后因磨(mo)損(sun)而(er)報廢的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)上進行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)金相觀(guan)察時，結果顯示，深(shen)度(du)(du)(du)(du)達0.5~1.5mm處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬，具有硬(ying)度(du)(du)(du)(du)HRC為50~52的(de)(de)(de)(de)(de)馬氏體組織。從其(qi)(qi)溶解過剩的(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)余碳化(hua)物相的(de)(de)(de)(de)(de)分析證明(ming)，在此處(chu)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)不低于(yu)1000~1100℃.沿模(mo)子的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)較(jiao)深(shen)處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)HRC下降到(dao)28~32,這證明(ming)其(qi)(qi)被加熱的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)已達到(dao)材料的(de)(de)(de)(de)(de)臨(lin)界(jie)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，即750~800℃.然后隨(sui)著模(mo)子斷(duan)面(mian)深(shen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增加，硬(ying)度(du)(du)(du)(du)平(ping)穩地提高到(dao)開始使(shi)用(yong)模(mo)子時的(de)(de)(de)(de)(de)原始硬(ying)度(du)(du)(du)(du)。擠(ji)壓(ya)模(mo)工作(zuo)帶(dai)部(bu)分的(de)(de)(de)(de)(de)材料被加熱到(dao)超過臨(lin)界(jie)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，并引起金相組織結構轉變的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)影響區域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)總深(shen)度(du)(du)(du)(du)。根據模(mo)子的(de)(de)(de)(de)(de)材料、工作(zuo)條件和(he)使(shi)用(yong)壽命的(de)(de)(de)(de)(de)具體情況可能在5~10mm波(bo)動。


  另外，從(cong)擠壓(ya)(ya)模的(de)(de)(de)喇叭口向(xiang)工作帶過渡的(de)(de)(de)半徑(jing)處受到(dao)最大的(de)(de)(de)加熱和(he)磨損(sun)(sun)。這(zhe)表(biao)現為逐漸(jian)地研磨，形(xing)(xing)成劃道、溝槽以及表(biao)面粗糙（圖(tu)7-24).對擠壓(ya)(ya)型材采用組合(he)模時，模環(huan)的(de)(de)(de)凸出的(de)(de)(de)較(jiao)厚的(de)(de)(de)部(bu)分，如筋、舌等的(de)(de)(de)熱量難(nan)以傳導擴散，且被(bei)(bei)高(gao)速流動(dong)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)強烈地沖刷而破(po)壞（圖(tu)7-25).擠壓(ya)(ya)模的(de)(de)(de)機械磨損(sun)(sun)形(xing)(xing)式使(shi)模環(huan)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)被(bei)(bei)擠壓(ya)(ya)管軟(ruan)化和(he)帶走而流失。據統計，平(ping)均擠壓(ya)(ya)40次以后(hou)，使(shi)用的(de)(de)(de)模環(huan)重量由于磨損(sun)(sun)流失要減小7%~10%。


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  在立式擠(ji)(ji)(ji)壓機上，擠(ji)(ji)(ji)壓模(mo)(mo)在使(shi)用過(guo)程中的軟化變形，可以通過(guo)校(xiao)準(zhun)工(gong)序來校(xiao)正，即(ji)采用壓入專門的定(ding)徑(jing)芯(xin)棒的方法，恢復(fu)模(mo)(mo)環(huan)(huan)或(huo)整體模(mo)(mo)工(gong)作帶的名義(yi)直徑(jing)，以此達到(dao)對于因磨損引起模(mo)(mo)環(huan)(huan)直徑(jing)局(ju)部改變的補償。擠(ji)(ji)(ji)壓時模(mo)(mo)環(huan)(huan)內徑(jing)減(jian)小的變形，既是(shi)由(you)于表面(mian)層金屬(shu)塑性流動所形成的焊瘤，也是(shi)由(you)于其(qi)向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)(ji)壓方向(xiang)(xiang)撓曲變形的結(jie)果。用校(xiao)準(zhun)法可周期性地經(jing)過(guo)5~10次或(huo)更多次的恢復(fu)和擠(ji)(ji)(ji)壓。因此，模(mo)(mo)環(huan)(huan)的校(xiao)準(zhun)工(gong)序在一定(ding)范圍內提高了(le)其(qi)使(shi)用壽(shou)命。


 在臥(wo)式液壓(ya)管型材擠壓(ya)機上，沒有(you)模環(huan)(huan)的(de)(de)校準工序，模環(huan)(huan)使(shi)用時不允許(xu)出現變形。因此，要求(qiu)其具有(you)HRC=43~48或更(geng)高的(de)(de)硬度指標。


 模環(huan)在(zai)溫(wen)度(du)很高的(de)條(tiao)件(jian)下工作，要求其(qi)采用具有(you)高的(de)耐熱性(xing)鋼(gang)和(he)(he)材料(liao)來(lai)制造，特別是在(zai)擠(ji)壓耐熱和(he)(he)難熔合金(jin)管(guan)(guan)以及(ji)長度(du)較長的(de)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)和(he)(he)異形材的(de)情況(kuang)下。