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(bu)銹鋼(gang)管擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)的(de)設計，不(bu)僅僅在于布(bu)置產(chan)品的(de)輪廓(kuo)尺寸，而(er)且必(bi)須(xu)對擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)就(jiu)像在嚴(yan)酷的(de)熱機械負荷作用下工作的(de)機械零(ling)件一樣做出整體設計。例如，對于擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)入口錐角或者入口部分的(de)圓角半徑稍做改變(bian)，就(jiu)能引起總擠(ji)壓(ya)(ya)力的(de)急(ji)劇變(bian)化(hua)，其變(bian)化(hua)范(fan)圍可以(yi)達到25%,從而(er)將(jiang)大大地(di)增加(jia)或減小了擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)上(shang)的(de)總負荷，直接影響到擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)的(de)使用壽命。表(biao) 7-6 為擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)入口加(jia)工情況(kuang)和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)力的(de)關(guan)系。


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 擠壓不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)時，從模子中流動(dong)(dong)的(de)(de)金(jin)屬以高達10m/s的(de)(de)滑移速度(du)(du)流動(dong)(dong)，雖然在擠壓模和高速流動(dong)(dong)的(de)(de)金(jin)屬之間有著潤滑層，但模子工作帶的(de)(de)表面金(jin)屬仍產生非常高的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)。通過(guo)金(jin)相分析可以確定，當擠壓碳鋼(gang)和合金(jin)鋼(gang)時，此溫(wen)(wen)度(du)(du)超過(guo)模子材(cai)料的(de)(de)相變溫(wen)(wen)度(du)(du)。


  在(zai)對采用3Cr2W8V熱模(mo)鋼制造的(de)(de)(de)擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)，經擠壓(ya)(ya)(ya)后因磨損而報廢的(de)(de)(de)擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)上進行的(de)(de)(de)金(jin)相觀(guan)察時(shi)，結果顯示，深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)達0.5~1.5mm處(chu)的(de)(de)(de)金(jin)屬，具(ju)有硬度(du)(du)(du)(du)(du)HRC為(wei)50~52的(de)(de)(de)馬氏體(ti)組織(zhi)。從其(qi)溶解(jie)過剩的(de)(de)(de)殘余(yu)碳化物相的(de)(de)(de)分析證(zheng)明，在(zai)此處(chu)產生的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)不低于1000~1100℃.沿模(mo)子的(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)較深(shen)處(chu)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)(du)(du)HRC下降到28~32,這(zhe)證(zheng)明其(qi)被(bei)(bei)加(jia)熱的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)已達到材料的(de)(de)(de)臨(lin)界(jie)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)，即750~800℃.然(ran)后隨著模(mo)子斷(duan)面(mian)(mian)(mian)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，硬度(du)(du)(du)(du)(du)平穩地提高到開始(shi)使用模(mo)子時(shi)的(de)(de)(de)原始(shi)硬度(du)(du)(du)(du)(du)。擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)工作(zuo)帶(dai)部分的(de)(de)(de)材料被(bei)(bei)加(jia)熱到超過臨(lin)界(jie)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)，并引起金(jin)相組織(zhi)結構轉變的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)影響區(qu)域(yu)的(de)(de)(de)總深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)。根(gen)據(ju)模(mo)子的(de)(de)(de)材料、工作(zuo)條件和使用壽命的(de)(de)(de)具(ju)體(ti)情(qing)況(kuang)可能在(zai)5~10mm波(bo)動。


  另外，從擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)(de)(de)(de)喇叭口向工作帶(dai)過渡(du)的(de)(de)(de)(de)半(ban)徑處受(shou)到最大的(de)(de)(de)(de)加熱和磨損(sun)。這表(biao)現為逐漸地研磨，形成(cheng)劃道、溝(gou)槽(cao)以(yi)及表(biao)面粗糙（圖7-24).對擠(ji)壓(ya)型材采用組合模(mo)時，模(mo)環的(de)(de)(de)(de)凸出的(de)(de)(de)(de)較(jiao)厚的(de)(de)(de)(de)部分，如筋(jin)、舌等的(de)(de)(de)(de)熱量難以(yi)傳導擴散，且(qie)被(bei)高速流(liu)動的(de)(de)(de)(de)金屬強烈地沖刷而破壞（圖7-25).擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)(de)(de)(de)機(ji)械(xie)磨損(sun)形式使(shi)模(mo)環的(de)(de)(de)(de)金屬被(bei)擠(ji)壓(ya)管軟化(hua)和帶(dai)走而流(liu)失。據統計，平均擠(ji)壓(ya)40次以(yi)后，使(shi)用的(de)(de)(de)(de)模(mo)環重量由于磨損(sun)流(liu)失要減小7%~10%。


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  在(zai)(zai)立式擠(ji)壓機上，擠(ji)壓模在(zai)(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程中的(de)軟化變(bian)形，可以通過(guo)校(xiao)準(zhun)工(gong)序來校(xiao)正，即(ji)采用(yong)壓入專門的(de)定徑(jing)芯棒的(de)方法，恢復模環(huan)或整體模工(gong)作帶的(de)名(ming)義直徑(jing)，以此(ci)達到(dao)對于因磨損引起模環(huan)直徑(jing)局部改(gai)變(bian)的(de)補(bu)償。擠(ji)壓時模環(huan)內徑(jing)減小的(de)變(bian)形，既是由(you)于表(biao)面(mian)層金屬塑性流動(dong)所形成的(de)焊瘤，也是由(you)于其向擠(ji)壓方向撓曲變(bian)形的(de)結果。用(yong)校(xiao)準(zhun)法可周期性地經過(guo)5~10次(ci)(ci)或更(geng)多(duo)次(ci)(ci)的(de)恢復和擠(ji)壓。因此(ci)，模環(huan)的(de)校(xiao)準(zhun)工(gong)序在(zai)(zai)一定范圍內提高了其使(shi)用(yong)壽命。


 在臥(wo)式液壓(ya)管(guan)型材(cai)擠壓(ya)機上，沒(mei)有(you)模環的校準工序(xu)，模環使用時不允許出現變(bian)形。因(yin)此，要求(qiu)其具有(you)HRC=43~48或(huo)更(geng)高(gao)的硬(ying)度指標。


 模環在溫度(du)很高(gao)的條件下(xia)工作(zuo)，要求其采用具有高(gao)的耐(nai)熱性鋼(gang)和材(cai)料來制造，特別是(shi)在擠壓耐(nai)熱和難熔(rong)合金管以(yi)及(ji)長度(du)較長的不銹(xiu)鋼(gang)管和異形材(cai)的情況下(xia)。