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(bu)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(wen)度的(de)影(ying)響
擠壓(ya)溫度(du)包括坯(pi)料的加熱(re)和(he)再(zai)加熱(re)的溫度(du)、擠壓(ya)過程中的溫升和(he)溫降(jiang)。圖7-56所示(shi)為不同鋼種的擠壓(ya)溫度(du)與(yu)變形抗力的關系。
由圖7-56可(ke)(ke)以看出(chu),隨著擠(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)度的(de)(de)(de)增高(gao),變形(xing)抗(kang)力(li)降低(di);反之(zhi),由于工(gong)模(mo)具接(jie)觸高(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)(liao),無(wu)論其(qi)表面有多少(shao)熔融玻(bo)璃潤(run)滑劑的(de)(de)(de)絕熱作(zuo)用(yong)(yong),但與(yu)高(gao)溫(wen)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)接(jie)觸不(bu)可(ke)(ke)避免地(di)會(hui)(hui)導致(zhi)工(gong)模(mo)具壽命(ming)的(de)(de)(de)降低(di)。此外(wai),即使(shi)采用(yong)(yong)無(wu)氧化(hua)加熱,而高(gao)溫(wen)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)在輸送和(he)(he)操作(zuo)過(guo)程(cheng)中的(de)(de)(de)二次氧化(hua),也會(hui)(hui)降低(di)玻(bo)璃潤(run)滑劑的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)效果,從而降低(di)了工(gong)模(mo)具的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming),并且會(hui)(hui)導致(zhi)擠(ji)壓(ya)(ya)成(cheng)品鋼管產生裂(lie)紋(wen)等缺陷。同(tong)樣,低(di)溫(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)使(shi)變形(xing)抗(kang)力(li)增大,使(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)不(bu)穩定(ding),會(hui)(hui)導致(zhi)玻(bo)璃潤(run)滑不(bu)充分,而對工(gong)具壽命(ming)和(he)(he)成(cheng)品質(zhi)量造成(cheng)不(bu)良影響(xiang)。
2. 玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji)的影響(xiang)
潤(run)滑狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)好壞(huai)在(zai)很(hen)大程度(du)上決定著擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)工(gong)模(mo)具的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量。一般情況下(xia),將作為潤(run)滑劑的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)提供給坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)前端(duan)面和外表(biao)面,在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)鋼管(guan)時還(huan)要(yao)輸送到坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)表(biao)面。由于(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力高(gao)達500~1000MPa,因此(ci),在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)、擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內(nei)襯(chen)、芯棒與被擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)之間形成厚(hou)度(du)約為0.1mm的(de)(de)(de)(de)(de)熔融黏稠的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo),起(qi)到潤(run)滑與絕熱(re)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong),從而可以保護這些工(gong)模(mo)具。如果玻(bo)(bo)璃(li)(li)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)層(ceng)過厚(hou),或留有未熔玻(bo)(bo)璃(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)殘余,絕熱(re)性(xing)雖好,但會(hui)(hui)加速(su)工(gong)模(mo)具的(de)(de)(de)(de)(de)磨損,且過厚(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑層(ceng)是(shi)很(hen)不(bu)穩定的(de)(de)(de)(de)(de);若玻(bo)(bo)璃(li)(li)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)層(ceng)過薄(bo)(bo),則玻(bo)(bo)璃(li)(li)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)連續性(xing)會(hui)(hui)遭(zao)到破壞(huai),導(dao)致擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時潤(run)滑不(bu)良(liang)而降低工(gong)模(mo)具壽命(ming)。因此(ci),適當的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)、合(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)數量、正確地施(shi)加玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑劑,乃是(shi)熱(re)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)必需的(de)(de)(de)(de)(de)條件。
玻璃潤滑劑(ji)的絕熱(re)性(xing)不(bu)會隨(sui)著玻璃的成分(fen)變(bian)動而改變(bian),但(dan)其潤滑性(xing)(黏性(xing))不(bu)同,從而必須根據(ju)鋼種、擠壓溫度來選(xuan)擇適當化(hua)學成分(fen)的玻璃。
3. 擠壓速度、變(bian)形抗力、擠壓比(bi)的影響
圖7-57所示(shi)為在φ175mm的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(采用(yong)SKD4工具(ju)鋼(gang)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)模,其硬度(du)HRC為42~46)中(zhong)擠(ji)(ji)壓(ya)軸(zhou)承鋼(gang)管和不(bu)銹鋼(gang)管時(shi),每個擠(ji)(ji)壓(ya)模的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)與擠(ji)(ji)壓(ya)比的(de)(de)關(guan)系(xi)。從圖7-57可以(yi)看出,擠(ji)(ji)壓(ya)模的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)隨(sui)著擠(ji)(ji)壓(ya)比的(de)(de)增(zeng)加而降低,同時(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼(gang)管時(shi),擠(ji)(ji)壓(ya)模的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)較擠(ji)(ji)壓(ya)軸(zhou)承鋼(gang)管時(shi)要短。
圖7-58所示為(wei)(wei)擠(ji)壓(ya)(ya)軸承鋼管和不銹鋼時芯棒(bang)的(de)使(shi)用壽命與擠(ji)壓(ya)(ya)比的(de)關系。擠(ji)壓(ya)(ya)條件為(wei)(wei)采用φ175mm擠(ji)壓(ya)(ya)筒;擠(ji)壓(ya)(ya)模材(cai)(cai)料為(wei)(wei)SKD4,硬度為(wei)(wei)HRC35~40;擠(ji)壓(ya)(ya)筒內襯材(cai)(cai)料為(wei)(wei)H12,硬度為(wei)(wei)HRC 40~43.
由(you)圖7-58可見,芯棒的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命遠比(bi)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模要高。但是,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)比(bi)、擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)鋼種同(tong)使(shi)用(yong)(yong)壽命的(de)關系與擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模的(de)傾(qing)向相同(tong)。
擠壓筒內襯平均的使用壽(shou)命為(wei)4000~6000次,若在(zai)鍍鉻后可以達(da)到8000~10000次。
擠壓墊采用SKD61鋼(gang),硬度(du)為(wei)HRC40~45,其(qi)平均(jun)壽(shou)命(ming)為(wei)3000次(ci)(ci)。鋼(gang)種(zhong)和硬度(du)相同的(de)模座支承(cheng)約為(wei)10000次(ci)(ci),模座為(wei)3000~4000次(ci)(ci),擠壓(穿孔)桿、芯棒支承(cheng)等壽(shou)命(ming)可達數萬次(ci)(ci)至數十萬次(ci)(ci)以上。