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
擠壓(ya)溫度(du)(du)包括坯料(liao)的(de)加熱(re)和(he)再加熱(re)的(de)溫度(du)(du)、擠壓(ya)過程中的(de)溫升(sheng)和(he)溫降(jiang)。圖(tu)7-56所示為(wei)不(bu)同鋼種的(de)擠壓(ya)溫度(du)(du)與變形抗(kang)力的(de)關系。
由圖7-56可(ke)以看出,隨著擠(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)增高,變形(xing)抗力降(jiang)低(di)(di);反之,由于工(gong)模具接觸高溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao),無論其表面有多(duo)少熔融玻璃(li)(li)潤滑(hua)劑的(de)(de)(de)絕熱(re)作(zuo)用(yong)(yong),但與高溫(wen)(wen)坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)接觸不可(ke)避免地會(hui)導(dao)(dao)致工(gong)模具壽命(ming)(ming)的(de)(de)(de)降(jiang)低(di)(di)。此外,即使(shi)采(cai)用(yong)(yong)無氧(yang)(yang)化(hua)加(jia)熱(re),而高溫(wen)(wen)坯(pi)料(liao)在輸(shu)送和(he)操作(zuo)過程(cheng)中的(de)(de)(de)二次氧(yang)(yang)化(hua),也(ye)會(hui)降(jiang)低(di)(di)玻璃(li)(li)潤滑(hua)劑的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)效果,從(cong)而降(jiang)低(di)(di)了(le)工(gong)模具的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)(ming),并且(qie)會(hui)導(dao)(dao)致擠(ji)壓(ya)(ya)成品鋼(gang)管產(chan)生裂(lie)紋等缺陷。同(tong)樣,低(di)(di)溫(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)使(shi)變形(xing)抗力增大,使(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)過程(cheng)不穩定,會(hui)導(dao)(dao)致玻璃(li)(li)潤滑(hua)不充分(fen),而對(dui)工(gong)具壽命(ming)(ming)和(he)成品質量造成不良影響。
2. 玻璃潤滑劑(ji)的影響(xiang)
潤(run)滑(hua)狀態的(de)(de)(de)(de)好壞在(zai)(zai)很大程度上決定著擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)工(gong)模(mo)具(ju)的(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命(ming)和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)產品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量。一般情(qing)況下,將作為潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)提供給坯料的(de)(de)(de)(de)前端面和(he)外表(biao)面,在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)鋼管(guan)時還要輸送到(dao)坯料的(de)(de)(de)(de)內(nei)表(biao)面。由于擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力高達(da)500~1000MPa,因(yin)此,在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒內(nei)襯(chen)、芯棒與被擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)坯料之(zhi)間形成厚度約為0.1mm的(de)(de)(de)(de)熔(rong)融黏稠的(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)薄膜(mo),起到(dao)潤(run)滑(hua)與絕熱(re)的(de)(de)(de)(de)作用,從而可以保護這些工(gong)模(mo)具(ju)。如果玻(bo)(bo)(bo)璃(li)薄膜(mo)層(ceng)過厚,或留有未熔(rong)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)的(de)(de)(de)(de)殘余,絕熱(re)性(xing)雖好,但(dan)會加速工(gong)模(mo)具(ju)的(de)(de)(de)(de)磨損,且過厚的(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)層(ceng)是很不(bu)穩定的(de)(de)(de)(de);若玻(bo)(bo)(bo)璃(li)薄膜(mo)層(ceng)過薄,則玻(bo)(bo)(bo)璃(li)薄膜(mo)的(de)(de)(de)(de)連續性(xing)會遭(zao)到(dao)破壞,導致(zhi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時潤(run)滑(hua)不(bu)良(liang)而降低工(gong)模(mo)具(ju)壽(shou)命(ming)。因(yin)此,適(shi)當的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)、合適(shi)的(de)(de)(de)(de)數(shu)量、正(zheng)確地施加玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑,乃是熱(re)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)必需的(de)(de)(de)(de)條件。
玻璃(li)潤(run)滑劑的絕熱性不會隨著玻璃(li)的成分(fen)變動(dong)而(er)(er)改變,但其(qi)潤(run)滑性(黏性)不同,從而(er)(er)必(bi)須根據鋼種、擠壓溫(wen)度來選擇適(shi)當化(hua)學成分(fen)的玻璃(li)。
3. 擠(ji)壓速度、變形(xing)抗力、擠(ji)壓比的影響
圖7-57所示為(wei)(wei)在φ175mm的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(采用(yong)SKD4工具鋼(gang)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo),其硬度HRC為(wei)(wei)42~46)中擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)軸承鋼(gang)管和不銹鋼(gang)管時,每個擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)比的(de)(de)關系。從圖7-57可以看出(chu),擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)隨著擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)比的(de)(de)增加而(er)降低,同時擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)不銹鋼(gang)管時,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)較擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)軸承鋼(gang)管時要(yao)短。
圖7-58所示(shi)為(wei)擠壓(ya)軸承鋼管和不銹鋼時芯(xin)棒的使(shi)用壽命(ming)與擠壓(ya)比的關系。擠壓(ya)條件(jian)為(wei)采用φ175mm擠壓(ya)筒;擠壓(ya)模(mo)材料為(wei)SKD4,硬度為(wei)HRC35~40;擠壓(ya)筒內襯材料為(wei)H12,硬度為(wei)HRC 40~43.
由圖(tu)7-58可見(jian),芯棒(bang)的使用壽(shou)命(ming)遠比(bi)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)模要高。但是,擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)、擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)鋼種(zhong)同(tong)使用壽(shou)命(ming)的關系與擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)模的傾向相同(tong)。
擠(ji)壓筒內襯平均(jun)的使用壽命為4000~6000次(ci)(ci),若(ruo)在鍍(du)鉻后可以達到8000~10000次(ci)(ci)。
擠壓墊采用(yong)SKD61鋼(gang),硬(ying)度為(wei)(wei)HRC40~45,其(qi)平均(jun)壽命(ming)為(wei)(wei)3000次(ci)。鋼(gang)種和(he)硬(ying)度相同的模座支(zhi)承約為(wei)(wei)10000次(ci),模座為(wei)(wei)3000~4000次(ci),擠壓(穿孔)桿、芯棒支(zhi)承等壽命(ming)可達數萬(wan)(wan)次(ci)至數十萬(wan)(wan)次(ci)以上。