目前對于不銹鋼管擠(ji)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. 擠壓模的(de)孔(kong)型設計以保(bao)證最低的(de)擠壓力為出發點;
2. 擠壓模(mo)的(de)孔型設計以(yi)保證(zheng)成品橫斷面上金屬顆粒流速的(de)最低不均勻性原(yuan)則為出發點(dian)。以(yi)此來確(que)定擠壓模(mo)的(de)基本形(xing)式的(de)基本參(can)數-擠壓模(mo)內孔的(de)中(zhong)心線(xian)和錐(zhui)體母體之間的(de)錐(zhui)角α(入口錐(zhui)角)。
俄羅斯(si)普羅佐羅夫的(de)研究指出(chu),擠壓模(mo)的(de)入口錐角(jiao)度和定徑(jing)帶(dai)的(de)寬度對擠壓力的(de)影(ying)響不大(da)。因(yin)此,在(zai)設計擠壓模(mo)時(shi),應以獲得不形成“停(ting)滯區”缺陷的(de)優質制(zhi)品為出(chu)發點。
為了預防“停滯區(qu)”的(de)形成,有人(ren)認(ren)為,擠(ji)壓模錐(zhui)角(jiao)應為α=60°。但是使用硅酸鹽作(zuo)為潤滑(hua)劑(ji)時,要求從調(diao)節進(jin)入(ru)變形區(qu)潤滑(hua)劑(ji)的(de)數量的(de)可能(neng)性方面來考慮擠(ji)壓模的(de)孔(kong)型設計(ji)。
浙江至德鋼業有限公司技術人員內則指出,擠壓不銹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·科克(ke)斯(si)指(zhi)出,擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)的入(ru)口(kou)錐度對(dui)擠(ji)壓(ya)(ya)制品(pin)的表(biao)面質(zhi)量(liang)有影(ying)(ying)響。因此,他研究了在使用(yong)不(bu)同的玻璃潤滑劑時(shi),擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)入(ru)口(kou)錐度對(dui)擠(ji)壓(ya)(ya)不(bu)銹鋼管的質(zhi)量(liang)影(ying)(ying)響。通過具有入(ru)口(kou)錐角為67.5°、60°、45°和90°(平面模(mo)(mo))的擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)及其(qi)相應的玻璃墊進(jin)行試驗(yan)的結果表(biao)明,使用(yong)平面模(mo)(mo)時(shi),能保證得到外表(biao)面在全長上比(bi)較一致質(zhi)量(liang)的管材。而入(ru)口(kou)錐角為60°、67.5°、90°的擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)進(jin)行擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi),擠(ji)壓(ya)(ya)力的區(qu)別不(bu)大(相差在5%~10%范(fan)圍內)。
當采用α≤45°的擠壓(ya)模時(shi)(shi),如果潤滑(hua)墊的形(xing)狀(zhuang)與(yu)擠壓(ya)模的入口形(xing)狀(zhuang)相似(si),則由于坯(pi)料(liao)端部在擠壓(ya)開始時(shi)(shi)頂壞和頂出(chu)潤滑(hua)墊,或者是坯(pi)料(liao)前尖端的快速冷(leng)卻,會使擠壓(ya)過程的進(jin)行遇(yu)到(dao)困難。
采(cai)用α=90°的(de)(de)擠(ji)壓模(mo)時(shi)潤滑(hua)劑(ji)能均勻流入,是因為(wei)當連續擠(ji)壓時(shi),能成定并壓授和(he)擠(ji)壓筒(tong)內襯配合區域多(duo)余的(de)(de)潤滑(hua)劑(ji)在平面模(mo)上能夠為(wei)其提(ti)供(gong)更(geng)多(duo)約能的(de)(de)排擠(ji)條件。
當采用(yong)平面(mian)模(mo)時,只有同時使用(yong)具(ju)有最佳黏(nian)度的(de)玻(bo)璃潤滑(hua)劑(ji)(ji),才能獲得(de)具(ju)有高表(biao)面(mian)質量(liang)(liang)的(de)擠壓(ya)制品(pin)。對各種黏(nian)度的(de)玻(bo)璃潤滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)試驗(yan)研究表(biao)明,玻(bo)璃潤滑(hua)劑(ji)(ji)過度的(de)熔化(hua)或者由(you)于低(di)黏(nian)度引起的(de)潤滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)屏幕特性(xing)不足,也會(hui)導致無論是錐形(xing)模(mo)還是平面(mian)模(mo)擠壓(ya)后(hou)不銹鋼管表(biao)面(mian)質量(liang)(liang)的(de)惡化(hua)。
采(cai)用平(ping)面擠(ji)壓模時,同時要求遵守當擠(ji)壓時防止在擠(ji)壓模和擠(ji)壓筒配合區內發生金(jin)屬環狀缺口。試驗表明,最(zui)有效(xiao)的是(shi)采(cai)用復合擠(ji)壓模,即“平(ping)-錐擠(ji)壓模”,其(qi)錐形部(bu)分的角度為(wei)45°~60°,以便保持其(qi)平(ping)面部(bu)分的寬度在20~22mm范圍內( 圖 4 -16)。
由于使(shi)用(yong)了(le)玻璃潤滑(hua)劑,在過渡圓柱(zhu)形定(ding)徑帶部分處的(de)圓角(jiao)(jiao)半(ban)徑的(de)變化受到限制(zhi)。該半(ban)徑的(de)過量減小會影響(xiang)潤滑(hua)劑的(de)工作(zuo)條件,因(yin)為在銳角(jiao)(jiao)邊(bian)緣處更有可能破(po)壞潤滑(hua)薄膜的(de)密實性。圓角(jiao)(jiao)半(ban)徑的(de)增(zeng)加,會伴隨擠(ji)壓模高度的(de)增(zeng)加,而導(dao)致擠(ji)壓模的(de)過量消耗(hao)。當使(shi)用(yong)直徑為140~250mm的(de)擠(ji)壓筒擠(ji)壓時,最可行的(de)圓角(jiao)(jiao)半(ban)徑可以認(ren)為是8~10mm。