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(xiu)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)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)設計，不僅僅在于(yu)布置(zhi)產品的(de)(de)(de)輪廓(kuo)尺寸(cun)，而且必須對(dui)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)就像在嚴酷的(de)(de)(de)熱機械負荷作用下工(gong)作的(de)(de)(de)機械零件一樣(yang)做(zuo)出整體設計。例如，對(dui)于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)入口錐角(jiao)(jiao)或者(zhe)入口部分的(de)(de)(de)圓角(jiao)(jiao)半徑稍做(zuo)改變(bian)，就能(neng)引起總擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)(de)急劇變(bian)化(hua)，其變(bian)化(hua)范圍(wei)可以達到25%,從(cong)而將(jiang)大大地增加或減小了擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)上的(de)(de)(de)總負荷，直接(jie)影響到擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)使用壽命。表(biao) 7-6 為(wei)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)入口加工(gong)情況(kuang)和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)(de)關系。


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 擠壓不銹鋼(gang)管時，從模(mo)(mo)子(zi)中流(liu)動(dong)的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)以(yi)高(gao)達10m/s的滑移速(su)度(du)流(liu)動(dong)，雖然在擠壓模(mo)(mo)和高(gao)速(su)流(liu)動(dong)的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)之間有著潤滑層，但模(mo)(mo)子(zi)工作帶的表面金(jin)(jin)(jin)屬(shu)仍產生(sheng)非(fei)常高(gao)的溫(wen)(wen)度(du)。通過金(jin)(jin)(jin)相(xiang)分析可以(yi)確定，當擠壓碳鋼(gang)和合金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)時，此(ci)溫(wen)(wen)度(du)超過模(mo)(mo)子(zi)材料的相(xiang)變溫(wen)(wen)度(du)。


  在對采用3Cr2W8V熱(re)模(mo)(mo)(mo)(mo)鋼制(zhi)造的(de)(de)(de)擠(ji)壓模(mo)(mo)(mo)(mo)，經擠(ji)壓后因磨(mo)損而(er)報(bao)廢的(de)(de)(de)擠(ji)壓模(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)斷面(mian)(mian)上進行的(de)(de)(de)金相觀察時(shi)，結果(guo)顯(xian)示，深(shen)度(du)(du)(du)達(da)0.5~1.5mm處(chu)(chu)的(de)(de)(de)金屬，具有硬(ying)度(du)(du)(du)HRC為50~52的(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)組織(zhi)(zhi)。從(cong)其(qi)溶解過(guo)剩的(de)(de)(de)殘余碳(tan)化物相的(de)(de)(de)分析證明(ming)，在此處(chu)(chu)產生的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)不低(di)于1000~1100℃.沿模(mo)(mo)(mo)(mo)子(zi)的(de)(de)(de)斷面(mian)(mian)較深(shen)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)HRC下降(jiang)到28~32,這證明(ming)其(qi)被加(jia)熱(re)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)已(yi)達(da)到材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)臨界溫(wen)度(du)(du)(du)，即750~800℃.然后隨著(zhu)模(mo)(mo)(mo)(mo)子(zi)斷面(mian)(mian)深(shen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)增加(jia)，硬(ying)度(du)(du)(du)平(ping)穩地提高到開始使(shi)用模(mo)(mo)(mo)(mo)子(zi)時(shi)的(de)(de)(de)原始硬(ying)度(du)(du)(du)。擠(ji)壓模(mo)(mo)(mo)(mo)工作帶部分的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料被加(jia)熱(re)到超過(guo)臨界溫(wen)度(du)(du)(du)，并引起(qi)金相組織(zhi)(zhi)結構轉變的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)影(ying)響(xiang)區域(yu)的(de)(de)(de)總(zong)深(shen)度(du)(du)(du)。根據模(mo)(mo)(mo)(mo)子(zi)的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料、工作條件(jian)和使(shi)用壽命的(de)(de)(de)具體(ti)情況可能在5~10mm波動。


  另外，從擠壓(ya)模(mo)的(de)(de)(de)喇叭口(kou)向工(gong)作帶(dai)過渡的(de)(de)(de)半徑處(chu)受(shou)到最大(da)的(de)(de)(de)加(jia)熱和磨損(sun)。這表(biao)現(xian)為逐漸(jian)地(di)研磨，形成劃(hua)道、溝(gou)槽以及表(biao)面粗糙(cao)（圖7-24).對擠壓(ya)型(xing)材采用(yong)組合模(mo)時，模(mo)環的(de)(de)(de)凸(tu)出的(de)(de)(de)較厚(hou)的(de)(de)(de)部分，如筋、舌等的(de)(de)(de)熱量難以傳導(dao)擴散，且被高速流動的(de)(de)(de)金屬強烈(lie)地(di)沖刷而破壞（圖7-25).擠壓(ya)模(mo)的(de)(de)(de)機械磨損(sun)形式使(shi)模(mo)環的(de)(de)(de)金屬被擠壓(ya)管軟化(hua)和帶(dai)走而流失。據(ju)統(tong)計(ji)，平均(jun)擠壓(ya)40次以后，使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)模(mo)環重量由于磨損(sun)流失要減小7%~10%。


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  在(zai)立式(shi)擠(ji)壓(ya)機(ji)上，擠(ji)壓(ya)模在(zai)使用(yong)過(guo)(guo)程中的軟化(hua)變(bian)形(xing)，可以(yi)通過(guo)(guo)校(xiao)準工(gong)序來校(xiao)正，即采用(yong)壓(ya)入專門的定徑芯棒的方(fang)法，恢(hui)(hui)復模環(huan)(huan)或整(zheng)體模工(gong)作帶的名(ming)義直徑，以(yi)此(ci)達(da)到對于因(yin)磨損引起(qi)模環(huan)(huan)直徑局(ju)部改變(bian)的補償。擠(ji)壓(ya)時模環(huan)(huan)內(nei)徑減小的變(bian)形(xing)，既是(shi)由(you)(you)于表面層金屬(shu)塑性(xing)流動所(suo)形(xing)成的焊瘤(liu)，也是(shi)由(you)(you)于其向擠(ji)壓(ya)方(fang)向撓曲變(bian)形(xing)的結果。用(yong)校(xiao)準法可周期性(xing)地經過(guo)(guo)5~10次(ci)或更多次(ci)的恢(hui)(hui)復和擠(ji)壓(ya)。因(yin)此(ci)，模環(huan)(huan)的校(xiao)準工(gong)序在(zai)一定范圍內(nei)提高了其使用(yong)壽命(ming)。


 在臥式液壓(ya)管型材(cai)擠壓(ya)機上，沒有模(mo)環的(de)校準工序，模(mo)環使(shi)用時不允許(xu)出(chu)現變形。因此，要求其(qi)具有HRC=43~48或(huo)更高的(de)硬度指標。


 模環在溫度很高的(de)條件下工作，要求(qiu)其采用具(ju)有高的(de)耐(nai)熱(re)性鋼和材料(liao)來制造，特別是在擠壓耐(nai)熱(re)和難熔(rong)合(he)金管以及長(chang)度較長(chang)的(de)不銹(xiu)鋼管和異形材的(de)情況(kuang)下。