不銹鋼管擠壓工模具的使用壽命取決于擠壓工模具的使用條件。影響擠壓工模具使用壽命的條件有:擠壓溫度(坯料的加熱溫度)、工藝潤滑狀態(潤滑劑的性能與施加方法)、擠壓速度、材料的變形抗力、擠壓比(變形量的大小)以及使用不銹(xiu)鋼管擠壓工模具的條件(如工模具的使用溫度、材料及其設計和加工的質量)等。但是,以上使用條件對于擠壓工模具使用壽命的影響并不是單獨起作用的,而是各種條件相互關聯在一起,綜合的作用下影響到不銹鋼管擠壓工模具的使用壽命和擠壓產品的質量。
1. 擠壓溫度的影響(xiang)
擠(ji)(ji)壓(ya)溫(wen)(wen)度(du)包括坯料的(de)加(jia)熱(re)和再加(jia)熱(re)的(de)溫(wen)(wen)度(du)、擠(ji)(ji)壓(ya)過(guo)程中(zhong)的(de)溫(wen)(wen)升和溫(wen)(wen)降。圖7-56所示為不同鋼(gang)種的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)溫(wen)(wen)度(du)與變形抗力的(de)關系。

由圖7-56可(ke)以看出,隨著(zhu)擠(ji)壓溫度的(de)(de)增高(gao)(gao),變形抗(kang)力降低(di);反之,由于工(gong)(gong)模具接觸高(gao)(gao)溫的(de)(de)坯(pi)料(liao),無論其表面有多少(shao)熔(rong)融玻璃潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)絕熱作用,但與高(gao)(gao)溫坯(pi)料(liao)的(de)(de)接觸不(bu)可(ke)避免地會(hui)導致(zhi)(zhi)工(gong)(gong)模具壽命(ming)的(de)(de)降低(di)。此外,即使(shi)采用無氧化加熱,而高(gao)(gao)溫坯(pi)料(liao)在輸送和(he)(he)操作過程(cheng)中的(de)(de)二次(ci)氧化,也會(hui)降低(di)玻璃潤滑(hua)劑(ji)的(de)(de)使(shi)用效果,從而降低(di)了工(gong)(gong)模具的(de)(de)使(shi)用壽命(ming),并且會(hui)導致(zhi)(zhi)擠(ji)壓成品鋼管(guan)產生裂紋等(deng)缺陷。同樣,低(di)溫擠(ji)壓使(shi)變形抗(kang)力增大,使(shi)擠(ji)壓過程(cheng)不(bu)穩(wen)定(ding),會(hui)導致(zhi)(zhi)玻璃潤滑(hua)不(bu)充分,而對工(gong)(gong)具壽命(ming)和(he)(he)成品質量造成不(bu)良影響。
2. 玻璃潤(run)滑(hua)劑的影響
潤(run)滑(hua)狀態的(de)(de)(de)好(hao)壞在很大程度(du)上決定著擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)工模(mo)具的(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)產品(pin)的(de)(de)(de)質量(liang)。一(yi)般情況下,將作為潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)提(ti)供給(gei)坯料(liao)(liao)的(de)(de)(de)前端面(mian)和外表面(mian),在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)鋼管時(shi)還要(yao)輸送(song)到坯料(liao)(liao)的(de)(de)(de)內表面(mian)。由于擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力高達500~1000MPa,因此(ci),在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內襯、芯棒與被擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯料(liao)(liao)之(zhi)間形成厚(hou)度(du)約為0.1mm的(de)(de)(de)熔融黏(nian)稠的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)薄膜(mo),起(qi)到潤(run)滑(hua)與絕熱的(de)(de)(de)作用(yong),從而可(ke)以保(bao)護這(zhe)些工模(mo)具。如(ru)果玻(bo)(bo)璃(li)(li)薄膜(mo)層(ceng)過(guo)厚(hou),或留有未熔玻(bo)(bo)璃(li)(li)的(de)(de)(de)殘余,絕熱性雖好(hao),但會加速(su)工模(mo)具的(de)(de)(de)磨損,且(qie)過(guo)厚(hou)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)層(ceng)是很不(bu)穩定的(de)(de)(de);若(ruo)玻(bo)(bo)璃(li)(li)薄膜(mo)層(ceng)過(guo)薄,則玻(bo)(bo)璃(li)(li)薄膜(mo)的(de)(de)(de)連續性會遭到破壞,導致擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)潤(run)滑(hua)不(bu)良而降低工模(mo)具壽(shou)命(ming)。因此(ci),適當的(de)(de)(de)性能(neng)、合適的(de)(de)(de)數(shu)量(liang)、正確地施加玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)劑,乃是熱擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)必需的(de)(de)(de)條件。
玻(bo)璃(li)(li)潤(run)滑劑的絕熱性不會隨著玻(bo)璃(li)(li)的成(cheng)分變(bian)動而改變(bian),但其(qi)潤(run)滑性(黏性)不同,從而必須根(gen)據鋼種(zhong)、擠壓溫度來選(xuan)擇適(shi)當化學(xue)成(cheng)分的玻(bo)璃(li)(li)。
3. 擠壓速度、變(bian)形(xing)抗力、擠壓比的影響
圖7-57所示為在φ175mm的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(采用(yong)SKD4工具鋼(gang)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo),其硬度HRC為42~46)中擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)軸承鋼(gang)管(guan)和不(bu)銹鋼(gang)管(guan)時,每個(ge)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)的(de)(de)關系。從(cong)圖7-57可以看出,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命隨著擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)的(de)(de)增加而降低,同時擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)時,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命較擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)軸承鋼(gang)管(guan)時要短。

圖7-58所示為擠(ji)壓軸承鋼管和不銹鋼時芯棒的(de)使用壽命與擠(ji)壓比的(de)關系。擠(ji)壓條件為采用φ175mm擠(ji)壓筒;擠(ji)壓模材料為SKD4,硬(ying)度(du)為HRC35~40;擠(ji)壓筒內(nei)襯材料為H12,硬(ying)度(du)為HRC 40~43.
由圖(tu)7-58可見,芯棒的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命遠比擠壓(ya)(ya)模(mo)要高(gao)。但是(shi),擠壓(ya)(ya)比、擠壓(ya)(ya)鋼種(zhong)同使用(yong)壽(shou)命的(de)(de)關系與擠壓(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)傾向相同。
擠壓筒(tong)內襯平均的使(shi)用壽(shou)命為4000~6000次(ci)(ci),若在鍍鉻后可以達到8000~10000次(ci)(ci)。
擠(ji)壓(ya)墊(dian)采用SKD61鋼,硬(ying)度(du)為(wei)HRC40~45,其平均(jun)壽(shou)命為(wei)3000次(ci)(ci)。鋼種和硬(ying)度(du)相同的模座(zuo)支(zhi)承約(yue)為(wei)10000次(ci)(ci),模座(zuo)為(wei)3000~4000次(ci)(ci),擠(ji)壓(ya)(穿孔(kong))桿(gan)、芯(xin)棒(bang)支(zhi)承等壽(shou)命可達數(shu)萬次(ci)(ci)至數(shu)十萬次(ci)(ci)以上。

