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，不銹鋼管(guan)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)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)的(de)(de)設(she)計，不僅僅在(zai)于(yu)布(bu)置產品的(de)(de)輪廓尺寸，而且(qie)必(bi)須對擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)就像在(zai)嚴酷的(de)(de)熱機(ji)械負荷(he)作用下工(gong)作的(de)(de)機(ji)械零件(jian)一樣做出(chu)整體設(she)計。例(li)如，對于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)入口(kou)錐角(jiao)(jiao)或(huo)者入口(kou)部分的(de)(de)圓(yuan)角(jiao)(jiao)半徑(jing)稍做改變，就能引起總擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)急劇變化，其變化范圍可以達到(dao)25%,從而將大大地增加或(huo)減小了擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)上的(de)(de)總負荷(he)，直接影響(xiang)到(dao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)的(de)(de)使用壽(shou)命。表 7-6 為擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)入口(kou)加工(gong)情況和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)關(guan)系。

 擠(ji)壓(ya)不銹(xiu)鋼管時，從模(mo)(mo)子中流動(dong)的金(jin)屬(shu)以(yi)高達10m/s的滑(hua)移(yi)速度(du)流動(dong)，雖然在擠(ji)壓(ya)模(mo)(mo)和高速流動(dong)的金(jin)屬(shu)之間有著潤滑(hua)層，但(dan)模(mo)(mo)子工作帶的表面金(jin)屬(shu)仍產(chan)生非(fei)常高的溫度(du)。通過金(jin)相分析可以(yi)確定，當擠(ji)壓(ya)碳鋼和合金(jin)鋼時，此溫度(du)超(chao)過模(mo)(mo)子材料的相變溫度(du)。

  在(zai)對采用(yong)3Cr2W8V熱(re)(re)模(mo)(mo)鋼制造的(de)(de)(de)擠壓模(mo)(mo)，經擠壓后因(yin)磨(mo)損而報廢的(de)(de)(de)擠壓模(mo)(mo)的(de)(de)(de)斷面上(shang)進行的(de)(de)(de)金相(xiang)觀察(cha)時，結(jie)果顯示，深度(du)達0.5~1.5mm處(chu)的(de)(de)(de)金屬，具(ju)有硬度(du)HRC為50~52的(de)(de)(de)馬(ma)氏體(ti)組織。從(cong)其溶(rong)解過(guo)(guo)剩的(de)(de)(de)殘余碳化物相(xiang)的(de)(de)(de)分析(xi)證明，在(zai)此處(chu)產生的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)不低于1000~1100℃.沿模(mo)(mo)子的(de)(de)(de)斷面較深處(chu)的(de)(de)(de)硬度(du)HRC下降到28~32,這證明其被加(jia)熱(re)(re)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)已達到材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)臨界溫(wen)度(du)，即(ji)750~800℃.然后隨著(zhu)模(mo)(mo)子斷面深度(du)的(de)(de)(de)增加(jia)，硬度(du)平穩(wen)地提(ti)高到開始使用(yong)模(mo)(mo)子時的(de)(de)(de)原始硬度(du)。擠壓模(mo)(mo)工作帶(dai)部分的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)被加(jia)熱(re)(re)到超過(guo)(guo)臨界溫(wen)度(du)，并(bing)引起金相(xiang)組織結(jie)構轉變(bian)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)影響區域的(de)(de)(de)總深度(du)。根(gen)據模(mo)(mo)子的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)、工作條(tiao)件和使用(yong)壽命的(de)(de)(de)具(ju)體(ti)情(qing)況可(ke)能在(zai)5~10mm波動。

  另外，從擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)喇叭口向(xiang)工作帶過渡(du)的(de)(de)半徑(jing)處受到最大的(de)(de)加熱和(he)磨(mo)(mo)損。這表(biao)現為逐漸地(di)研磨(mo)(mo)，形成劃道、溝槽(cao)以(yi)及表(biao)面粗(cu)糙（圖(tu)7-24).對擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)型材采用組合模時，模環的(de)(de)凸出的(de)(de)較厚的(de)(de)部分，如筋、舌等的(de)(de)熱量(liang)難以(yi)傳(chuan)導(dao)擴散，且被高速流(liu)(liu)動的(de)(de)金屬強烈地(di)沖刷而破(po)壞（圖(tu)7-25).擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)機械(xie)磨(mo)(mo)損形式使模環的(de)(de)金屬被擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)管軟(ruan)化和(he)帶走(zou)而流(liu)(liu)失。據統(tong)計，平均擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)40次以(yi)后，使用的(de)(de)模環重量(liang)由于(yu)磨(mo)(mo)損流(liu)(liu)失要減(jian)小7%~10%。

  在立式擠壓機(ji)上，擠壓模(mo)在使用(yong)過程中的軟化(hua)變形，可(ke)以通(tong)過校(xiao)準工序來校(xiao)正，即采用(yong)壓入專門(men)的定徑(jing)芯棒的方法，恢復模(mo)環(huan)或整體模(mo)工作帶的名義直(zhi)徑(jing)，以此(ci)達(da)到對于(yu)因磨損引起(qi)模(mo)環(huan)直(zhi)徑(jing)局部改(gai)變的補償。擠壓時模(mo)環(huan)內(nei)徑(jing)減小的變形，既是由(you)于(yu)表面層金屬塑性流動所形成的焊瘤，也(ye)是由(you)于(yu)其向擠壓方向撓曲變形的結果。用(yong)校(xiao)準法可(ke)周期性地經過5~10次或更多(duo)次的恢復和擠壓。因此(ci)，模(mo)環(huan)的校(xiao)準工序在一定范圍(wei)內(nei)提高(gao)了其使用(yong)壽(shou)命。

 在臥式(shi)液壓管型材擠壓機上(shang)，沒有模環(huan)的校準工(gong)序，模環(huan)使用時不允許出現變(bian)形。因(yin)此(ci)，要(yao)求其具有HRC=43~48或更高的硬度(du)指標。

 模環在溫度很(hen)高的(de)(de)(de)條件下(xia)工作，要求其采用具有高的(de)(de)(de)耐熱(re)性鋼和(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)來制造，特(te)別是在擠壓耐熱(re)和(he)(he)難(nan)熔合金管(guan)以(yi)及長度較(jiao)長的(de)(de)(de)不銹鋼管(guan)和(he)(he)異(yi)形(xing)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)。