目前對(duì)于不銹鋼管擠壓消耗量最大的工模具是擠壓模的孔型設(shè)計(jì)存有以下兩種基本觀點(diǎn):


 1. 擠壓模的孔型設(shè)計(jì)以保證最低的擠壓力為出發(fā)點(diǎn);


 2. 擠壓模的孔型設(shè)計(jì)以保證成品橫斷面上金屬顆粒流速的最低不均勻性原則為出發(fā)點(diǎn)。以此來(lái)確定擠壓模的基本形式的基本參數(shù)-擠壓模內(nèi)孔的中心線和錐體母體之間的錐角α(入口錐角)。


 俄羅斯普羅佐羅夫的研究指出,擠壓模的入口錐角度和定徑帶的寬度對(duì)擠壓力的影響不大。因此,在設(shè)計(jì)擠壓模時(shí),應(yīng)以獲得不形成“停滯區(qū)”缺陷的優(yōu)質(zhì)制品為出發(fā)點(diǎn)。


 為了預(yù)防“停滯區(qū)”的形成,有人認(rèn)為,擠壓模錐角應(yīng)為α=60°。但是使用硅酸鹽作為潤(rùn)滑劑時(shí),要求從調(diào)節(jié)進(jìn)入變形區(qū)潤(rùn)滑劑的數(shù)量的可能性方面來(lái)考慮擠壓模的孔型設(shè)計(jì)。


 浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)人員內(nèi)則指出,擠壓不銹鋼管的外表面質(zhì)量取決于變形區(qū)內(nèi)潤(rùn)滑劑的數(shù)量。潤(rùn)滑劑不足時(shí),會(huì)導(dǎo)致劃傷,而潤(rùn)滑劑過(guò)剩時(shí),會(huì)引起鋼管表面缺陷。他提出采用特殊結(jié)構(gòu)的擠壓模設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)整變形區(qū)的潤(rùn)滑劑層的厚度,并推薦采用“雙重?cái)D壓?!?,即擠壓模的第一個(gè)直徑比第二個(gè)直徑大出1.5mm,使多余的潤(rùn)滑劑留在擠壓模1之間的環(huán)形溝槽內(nèi),以及能保持潤(rùn)滑劑在錐形部分具有集中溝槽的擠壓模2內(nèi)。但是,尼科波爾南方不銹鋼管廠古里亞耶夫認(rèn)為,浙江溫州不銹鋼管廠家推薦的雙重?cái)D壓模在生產(chǎn)條件下不可能有效。


 在美國(guó)專(zhuān)利No.2907457、No.2971644中,波·科克斯指出,擠壓模的入口錐度對(duì)擠壓制品的表面質(zhì)量有影響。因此,他研究了在使用不同的玻璃潤(rùn)滑劑時(shí),擠壓模入口錐度對(duì)擠壓不銹鋼管的質(zhì)量影響。通過(guò)具有入口錐角為67.5°、60°、45°和90°(平面模)的擠壓模及其相應(yīng)的玻璃墊進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果表明,使用平面模時(shí),能保證得到外表面在全長(zhǎng)上比較一致質(zhì)量的管材。而入口錐角為60°、67.5°、90°的擠壓模進(jìn)行擠壓時(shí),擠壓力的區(qū)別不大(相差在5%~10%范圍內(nèi))。


 當(dāng)采用α≤45°的擠壓模時(shí),如果潤(rùn)滑墊的形狀與擠壓模的入口形狀相似,則由于坯料端部在擠壓開(kāi)始時(shí)頂壞和頂出潤(rùn)滑墊,或者是坯料前尖端的快速冷卻,會(huì)使擠壓過(guò)程的進(jìn)行遇到困難。


 采用α=90°的擠壓模時(shí)潤(rùn)滑劑能均勻流入,是因?yàn)楫?dāng)連續(xù)擠壓時(shí),能成定并壓授和擠壓筒內(nèi)襯配合區(qū)域多余的潤(rùn)滑劑在平面模上能夠?yàn)槠涮峁└嗉s能的排擠條件。


 當(dāng)采用平面模時(shí),只有同時(shí)使用具有最佳黏度的玻璃潤(rùn)滑劑,才能獲得具有高表面質(zhì)量的擠壓制品。對(duì)各種黏度的玻璃潤(rùn)滑劑的試驗(yàn)研究表明,玻璃潤(rùn)滑劑過(guò)度的熔化或者由于低黏度引起的潤(rùn)滑劑的屏幕特性不足,也會(huì)導(dǎo)致無(wú)論是錐形模還是平面模擠壓后不銹鋼管表面質(zhì)量的惡化。


 采用平面擠壓模時(shí),同時(shí)要求遵守當(dāng)擠壓時(shí)防止在擠壓模和擠壓筒配合區(qū)內(nèi)發(fā)生金屬環(huán)狀缺口。試驗(yàn)表明,最有效的是采用復(fù)合擠壓模,即“平-錐擠壓?!保溴F形部分的角度為45°~60°,以便保持其平面部分的寬度在20~22mm范圍內(nèi)( 圖 4 -16)。


圖 16.jpg


 由于使用了玻璃潤(rùn)滑劑,在過(guò)渡圓柱形定徑帶部分處的圓角半徑的變化受到限制。該半徑的過(guò)量減小會(huì)影響潤(rùn)滑劑的工作條件,因?yàn)樵阡J角邊緣處更有可能破壞潤(rùn)滑薄膜的密實(shí)性。圓角半徑的增加,會(huì)伴隨擠壓模高度的增加,而導(dǎo)致擠壓模的過(guò)量消耗。當(dāng)使用直徑為140~250mm的擠壓筒擠壓時(shí),最可行的圓角半徑可以認(rèn)為是8~10mm。