不銹(xiu)鋼管擠(ji)壓模按照結構特(te)點可分(fen)為整體模和組合(he)模兩(liang)類。一(yi)般在較小(xiao)噸位的擠(ji)壓機(ji)上(shang),對(dui)于較小(xiao)外形的擠(ji)壓模,采用較多的是(shi)整體模;而(er)在大(da)型(xing)擠(ji)壓機(ji)上(shang),較多地采用組合(he)模。
圖7-26所示(shi)為(wei)幾種標(biao)準結構的(de)整(zheng)體模(mo)(mo)(mo)。按照擠壓的(de)型腔形(xing)狀又可以分為(wei)平(ping)面模(mo)(mo)(mo)、錐形(xing)模(mo)(mo)(mo)、平(ping)錐模(mo)(mo)(mo)、雙(shuang)錐模(mo)(mo)(mo)、圓弧(hu)模(mo)(mo)(mo)(包括凸弧(hu)形(xing)模(mo)(mo)(mo)和凹弧(hu)形(xing)模(mo)(mo)(mo))等。
試驗研究指出,不銹鋼管擠壓模的入口錐角α=40°以上時,其工作壽命最長;但是,模子的入口錐角采用α=30°時,與擠壓筒內襯壁相接觸的過冷金屬粒子陷入變形區的死角中,而導致擠壓產品報廢。因此,實際上擠壓模的入口錐角都取α=25°~30°.據此,也有制作成帶有雙錐角的擠壓模,即第一個人口錐角α1=25°,與變形區(死角)接觸;第二個入口錐角α2=40°,與模子定徑帶相接。
擠壓模的定徑帶寬度是一個重要的參數,如果過寬會增加擠壓時的摩擦力,導致擠壓模表面磨損嚴重,引起金屬表面的黏著,影響擠壓鋼管的表面質量;過窄的定徑帶會導致擠壓鋼管的尺寸不穩定,并且不銹鋼管容易彎曲,同時擠壓模也容易磨損,降低了擠壓模的使用壽命。因此,對于每一種材料應選定一種合理的定徑帶寬度。在生產實際中,擠壓模定徑帶的寬度的確定,主要根據擠壓成品管口徑的大小和鋼管的長短,一般取擠壓鋼管直徑的8%~12%(不計模口圓弧倒角)。
觀察不(bu)銹鋼管(guan)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)使用時磨損(sun)的情況后(hou)(hou)發(fa)現(xian),變形區附近的擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)上層金(jin)屬(shu)被擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)坯料(liao)金(jin)屬(shu)揉皺。如(ru)果擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)金(jin)屬(shu)聚(ju)(ju)積在(zai)工作帶,則模(mo)孔直徑(jing)將(jiang)會減小(xiao)。即便是(shi)模(mo)子(zi)進(jin)行鏜(tang)孔后(hou)(hou)繼續使用時,金(jin)屬(shu)聚(ju)(ju)積現(xian)象仍會出現(xian)。所(suo)(suo)有這些,將(jiang)導致在(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)所(suo)(suo)有材料(liao)時,模(mo)子(zi)入口部分的輪廓逐漸變形呈(cheng)圓(yuan)弧形。無論是(shi)對于平面模(mo)或(huo)者是(shi)錐形模(mo)都(dou)是(shi)如(ru)此。
擠壓(ya)不銹鋼管過程中,擠壓模在定徑帶附近的磨損最為嚴重,因為模子工作溫度不斷上升,在結束擠壓時溫度達到850~700℃,從而降低了擠壓模材料的表面硬度。
但是,如果擠壓時的(de)單(dan)位壓力小,溫(wen)度不(bu)高,則工具(ju)(ju)的(de)溫(wen)升不(bu)大,工具(ju)(ju)表面和邊緣的(de)揉(rou)皺現(xian)象不(bu)會發生(sheng)。此時,磨(mo)損的(de)表面表現(xian)為(wei)表面磨(mo)料(liao)的(de)微磨(mo)損和定徑帶尺寸的(de)改變。
因而,擠(ji)壓模(mo)的(de)塑性(xing)磨損導致了模(mo)孔(kong)孔(kong)徑的(de)減小,而擠(ji)壓模(mo)孔(kong)徑的(de)增大,則意味著工(gong)具材料沒有(you)發(fa)生塑性(xing)變形。
從(cong)擠(ji)(ji)壓模進口(kou)喇叭口(kou)到定徑帶(dai)的圓(yuan)弧倒角半徑為5~10mm,過(guo)小時金屬變形(xing)激烈。而模后出(chu)口(kou)喇叭口(kou)錐角一般為6°~10°.擠(ji)(ji)壓異形(xing)材時,其(qi)模墊(dian)也(ye)應做(zuo)成相似(si)形(xing)狀,且倒角同上。
擠壓(ya)模與變形(xing)金屬接觸(chu)的表(biao)面(mian)應做得(de)十分光(guang)(guang)滑(hua),以減小金屬的變形(xing)阻(zu)力,保證制(zhi)品表(biao)面(mian)光(guang)(guang)潔(jie)。其接觸(chu)面(mian)的光(guang)(guang)潔(jie)度為7~8級。
擠壓模(mo)表面應(ying)有足(zu)夠的硬(ying)度。其材(cai)料應(ying)有足(zu)夠的強度,防止擠壓模(mo)過度磨損和引起開裂。一般整(zheng)體模(mo)的硬(ying)度HRC約為48~52,如(ru)采用組合模(mo)時,其表面硬(ying)度可以更高。
不(bu)銹鋼管(guan)擠(ji)壓模(mo)的內(nei)孔直徑(jing)應等(deng)于熱狀態(tai)下鋼管(guan)的外徑(jing),即為冷(leng)狀態(tai)下鋼管(guan)外徑(jing)加(jia)上冷(leng)收縮量(liang)。材(cai)料的熱膨脹系(xi)數(shu)一般(ban)為1.012~1.015,則擠(ji)壓模(mo)的內(nei)徑(jing)d為:
d=(1.012~1.015)D 式中 D 擠壓成品鋼(gang)管外徑(jing),mm.
為了(le)提高(gao)擠壓(ya)模的(de)利(li)用率,擠壓(ya)模模孔直(zhi)徑可稍(shao)小(xiao)于熱狀態下鋼管的(de)外(wai)徑,但不能小(xiao)于直(zhi)徑的(de)負公差(cha)值,則:
d=(1.012~1.015)D-Δ 式(shi)中(zhong) Δ-熱擠壓鋼管(guan)直徑的負(fu)公差值,mm.
擠壓模(mo)的機(ji)加工精度要求(qiu):當(dang)d=50~100mm時,定徑帶(dai)的直徑公(gong)差為 -0.1mm,當(dang)d>101mm時,為-0.2mm;偏心(xin)度公(gong)差不超過定徑帶(dai)直徑的0.3%。