目前對于不銹鋼管(guan)擠壓消耗量最大的工模具是擠壓模的孔型設計存有以下兩種基本觀點:
1. 擠壓(ya)模(mo)的(de)孔型設(she)計以保(bao)證最低的(de)擠壓(ya)力為(wei)出發點;
2. 擠(ji)壓模(mo)(mo)的(de)孔型設計以保證成品(pin)橫斷面上金屬顆粒流(liu)速(su)的(de)最低不(bu)均勻性原則為(wei)出發點。以此來(lai)確定擠(ji)壓模(mo)(mo)的(de)基本形式的(de)基本參數-擠(ji)壓模(mo)(mo)內(nei)孔的(de)中心線(xian)和錐(zhui)體母體之間的(de)錐(zhui)角(jiao)α(入口錐(zhui)角(jiao))。
俄羅(luo)(luo)斯普羅(luo)(luo)佐羅(luo)(luo)夫的(de)(de)(de)研究指出,擠壓模的(de)(de)(de)入口(kou)錐角度(du)和定(ding)徑帶的(de)(de)(de)寬度(du)對擠壓力的(de)(de)(de)影響(xiang)不大。因此,在(zai)設計擠壓模時,應以(yi)獲得(de)不形成“停滯區”缺陷的(de)(de)(de)優質制品(pin)為出發點。
為(wei)了預(yu)防“停滯區(qu)”的(de)(de)形(xing)成,有人認為(wei),擠壓模錐角應為(wei)α=60°。但(dan)是(shi)使(shi)用(yong)硅酸(suan)鹽作為(wei)潤滑(hua)劑時,要求從調節進入變形(xing)區(qu)潤滑(hua)劑的(de)(de)數量的(de)(de)可(ke)能性方面來考(kao)慮擠壓模的(de)(de)孔型設計。
浙江至德鋼業有限公司技術人員內則指出,擠壓不銹(xiu)鋼管的外表面質量取決于變形區內潤滑劑的數量。潤滑劑不足時,會導致劃傷,而潤滑劑過剩時,會引起鋼管表面缺陷。他提出采用特殊結構的擠壓模設計來調整變形區的潤滑劑層的厚度,并推薦采用“雙重擠壓模”,即擠壓模的第一個直徑比第二個直徑大出1.5mm,使多余的潤滑劑留在擠壓模1之間的環形溝槽內,以及能保持潤滑劑在錐形部分具有集中溝槽的擠壓模2內。但是,尼科波爾南方不銹鋼管(guan)廠古里亞耶夫認為,浙江溫州不銹鋼管廠家推薦的雙重擠壓模在生產條件下不可能有效。
在美(mei)國專利No.2907457、No.2971644中(zhong),波·科(ke)克斯指出,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模的入(ru)口(kou)錐度(du)(du)對擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)制品(pin)的表(biao)面質量有(you)影響(xiang)(xiang)。因此,他研究了在使(shi)(shi)用不同的玻璃潤滑劑(ji)時,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模入(ru)口(kou)錐度(du)(du)對擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)不銹(xiu)鋼管(guan)的質量影響(xiang)(xiang)。通(tong)過(guo)具有(you)入(ru)口(kou)錐角(jiao)為(wei)67.5°、60°、45°和90°(平(ping)面模)的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模及(ji)其相(xiang)應的玻璃墊進(jin)行試驗的結果表(biao)明,使(shi)(shi)用平(ping)面模時,能保證得到(dao)外表(biao)面在全長上(shang)比較一致質量的管(guan)材。而入(ru)口(kou)錐角(jiao)為(wei)60°、67.5°、90°的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模進(jin)行擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力的區別不大(da)(相(xiang)差在5%~10%范圍內)。
當采用α≤45°的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模時(shi),如果潤(run)滑(hua)墊的(de)形狀與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模的(de)入(ru)口形狀相(xiang)似,則(ze)由于坯料端(duan)部在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)開始時(shi)頂(ding)壞和頂(ding)出潤(run)滑(hua)墊,或者是坯料前尖端(duan)的(de)快速(su)冷卻(que),會使擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程的(de)進(jin)行遇到困難。
采用α=90°的(de)擠(ji)壓模時潤滑(hua)(hua)劑(ji)能(neng)均勻(yun)流入,是因為當連續(xu)擠(ji)壓時,能(neng)成定并壓授和擠(ji)壓筒內襯配合(he)區域多(duo)余的(de)潤滑(hua)(hua)劑(ji)在(zai)平面模上(shang)能(neng)夠為其提(ti)供(gong)更多(duo)約能(neng)的(de)排(pai)擠(ji)條件。
當(dang)采(cai)用平面模(mo)時,只有同時使用具有最佳黏度的(de)(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑,才能獲得具有高表面質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)擠壓制品(pin)。對(dui)各種(zhong)黏度的(de)(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑的(de)(de)(de)試驗(yan)研究表明,玻璃潤滑(hua)劑過度的(de)(de)(de)熔(rong)化或者由于低黏度引(yin)起的(de)(de)(de)潤滑(hua)劑的(de)(de)(de)屏幕特性不足,也會導致無論是錐形(xing)模(mo)還(huan)是平面模(mo)擠壓后不銹鋼管表面質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)惡化。
采用平(ping)(ping)(ping)面擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)時(shi),同時(shi)要求(qiu)遵守(shou)當(dang)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)防止在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)和擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒配合(he)區內發(fa)生金(jin)屬環狀缺(que)口。試驗表明,最有效(xiao)的是采用復合(he)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo),即“平(ping)(ping)(ping)-錐擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)”,其(qi)錐形部分(fen)的角度為(wei)45°~60°,以(yi)便保持其(qi)平(ping)(ping)(ping)面部分(fen)的寬度在20~22mm范圍(wei)內( 圖 4 -16)。
由于使(shi)用了玻璃潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji),在(zai)過(guo)渡圓柱形定徑(jing)帶部分處的(de)(de)圓角半(ban)(ban)徑(jing)的(de)(de)變化(hua)受到限制。該半(ban)(ban)徑(jing)的(de)(de)過(guo)量(liang)減(jian)小會(hui)(hui)影(ying)響潤(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)工作(zuo)條件(jian),因為在(zai)銳角邊緣(yuan)處更有可(ke)能破壞潤(run)滑(hua)(hua)薄膜的(de)(de)密(mi)實性。圓角半(ban)(ban)徑(jing)的(de)(de)增(zeng)加,會(hui)(hui)伴隨擠(ji)(ji)壓(ya)模高度的(de)(de)增(zeng)加,而導致擠(ji)(ji)壓(ya)模的(de)(de)過(guo)量(liang)消耗(hao)。當(dang)使(shi)用直徑(jing)為140~250mm的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)筒擠(ji)(ji)壓(ya)時,最可(ke)行的(de)(de)圓角半(ban)(ban)徑(jing)可(ke)以認為是(shi)8~10mm。