不銹鋼(gang)異形(xing)管(guan)擠壓模(mo)(mo)按(an)其結構可以分為橫(heng)截(jie)面不變(bian)(bian)的異(yi)形(xing)(xing)模(mo)(mo)、橫(heng)截(jie)面變(bian)(bian)化的異(yi)形(xing)(xing)模(mo)(mo)、橫(heng)截(jie)面周期性變(bian)(bian)化的異(yi)形(xing)(xing)模(mo)(mo)、中空型(xing)材(圓形(xing)(xing)或(huo)異(yi)形(xing)(xing)的)異(yi)形(xing)(xing)模(mo)(mo)。從(cong)對于不銹鋼異形管模設計的要求而(er)言,除(chu)了得到具有一定斷(duan)面形狀(zhuang)的型(xing)材(cai)(cai)之(zhi)外,還應保證型(xing)材(cai)(cai)具有最小的彎曲(qu)度和(he)扭曲(qu)公差。
設計異形(xing)模(mo)時(shi),必須確(que)定以下幾點(dian):1. 同時(shi)擠(ji)壓(ya)型(xing)材(cai)(cai)(cai)的(de)數量(liang)及其在擠(ji)壓(ya)模(mo)有效斷(duan)面上的(de)排列(lie),型(xing)材(cai)(cai)(cai)應該位于一個考慮了(le)配合公(gong)差的(de)圓周范圍內,此范圍應保證型(xing)材(cai)(cai)(cai)從模(mo)中能(neng)順利(li)的(de)擠(ji)出(chu);2. 為了(le)使(shi)金屬沿著所有模(mo)孔(kong)斷(duan)面能(neng)均(jun)勻流出(chu),所考慮的(de)制動系統的(de)特點(dian);3. 單位擠(ji)壓(ya)力的(de)估計值和(he)按型(xing)材(cai)(cai)(cai)形(xing)狀決定的(de)擠(ji)壓(ya)模(mo)部件(jian)彎曲的(de)可能(neng)性;4. 擠(ji)壓(ya)型(xing)材(cai)(cai)(cai)的(de)熱收縮。
其次是采用專門(men)的(de)異形墊(dian)(dian)片(墊(dian)(dian)圈),這種(zhong)異形墊(dian)(dian)片保證(zheng)了型(xing)材和擠壓(ya)模個(ge)別部件(jian)的(de)穩(wen)定性。在大單位壓(ya)力下,模子個(ge)別部件(jian)可能被壓(ya)壞(huai)或折彎。此時(shi),模子后面放(fang)置(zhi)支承墊(dian)(dian)圈,支承墊(dian)(dian)圈的(de)形狀(zhuang)(zhuang)與擠壓(ya)模出口的(de)外形輪(lun)廓相(xiang)似。同時(shi),要考慮是否在模子后面安裝(zhuang)專用的(de)異形導向(xiang)裝(zhuang)置(zhi)。導向(xiang)裝(zhuang)置(zhi)呈管(guan)狀(zhuang)(zhuang),管(guan)子的(de)形狀(zhuang)(zhuang)同型(xing)材的(de)形狀(zhuang)(zhuang),并(bing)放(fang)有(you)余(yu)量(liang)。導向(xiang)裝(zhuang)置(zhi)可沿管(guan)子的(de)縱向(xiang)軸線分(fen)離(li)。這種(zhong)管(guan)狀(zhuang)(zhuang)導向(xiang)裝(zhuang)置(zhi)用來(lai)防止復雜型(xing)材由模中擠出時(shi)發(fa)生的(de)扭(niu)曲(qu)和彎曲(qu)。
擠(ji)(ji)壓型(xing)(xing)材時,必須(xu)考(kao)慮沿擠(ji)(ji)壓筒斷面(mian)金屬流(liu)出速(su)度(du)的(de)不均勻性。因此,在擠(ji)(ji)壓模上布(bu)置型(xing)(xing)材的(de)斷面(mian)時(圖7-32),必須(xu)把型(xing)(xing)材寬(kuan)(kuan)的(de)部(bu)分(fen)布(bu)置在接近(jin)模子邊緣的(de)地方,而窄的(de)部(bu)分(fen)布(bu)置在模子的(de)中(zhong)心(圖7-32(a)).此外,由于定徑帶(dai)寬(kuan)(kuan)度(du)的(de)不同,可以導致(zhi)改變型(xing)(xing)材寬(kuan)(kuan)的(de)部(bu)分(fen)工作(zuo)帶(dai)的(de)傾角,使金屬的(de)流(liu)出速(su)度(du)得到補償(圖7-32(b)).
實踐證明(ming),定徑帶(dai)(dai)的(de)(de)寬度增加到8~10mm以上時,阻止金屬(shu)流出的(de)(de)效果(guo)已(yi)不(bu)(bu)顯(xian)著(zhu)。因為,足夠(gou)寬的(de)(de)定徑帶(dai)(dai)使通(tong)過模孔(kong)流出的(de)(de)金屬(shu)已(yi)經變冷,與后(hou)面的(de)(de)定徑帶(dai)(dai)不(bu)(bu)再接觸。此時,依靠型材部件的(de)(de)入口錐(zhui)度來得到附(fu)加阻力。
擠壓模(mo)定徑(jing)帶寬度(du)(du)以(yi)及(ji)入口制動錐角及(ji)其(qi)深(shen)度(du)(du),必(bi)要時(shi)可以(yi)計算(suan)。在進(jin)行異(yi)形模(mo)的(de)(de)設計時(shi),正確的(de)(de)孔型設計應(ying)保持最良(liang)好的(de)(de)金屬流動條件(jian),不形成(cheng)導致模(mo)子過早(zao)磨(mo)損的(de)(de)停(ting)滯區(qu)。
為了擠(ji)壓圓(yuan)形的(de)和帶筋的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan),采用入口錐(zhui)角(jiao)(jiao)為67.5°的(de)錐(zhui)形組合模(mo)(mo)(mo)(圖7-33).對不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)和型材分別采用如(ru)圖7-34、圖7-35所示的(de)平(ping)一錐(zhui)形組合模(mo)(mo)(mo),模(mo)(mo)(mo)子(zi)的(de)平(ping)面段(duan)等(deng)于型材的(de)外接(jie)圓(yuan)直徑。當采用帶曲折(zhe)角(jiao)(jiao)(雙(shuang)錐(zhui)度(du)(du))的(de)模(mo)(mo)(mo)子(zi)(型材外接(jie)圓(yuan)段(duan)斜度(du)(du)為80°~75°,模(mo)(mo)(mo)環(huan)斜度(du)(du)為67.5°,圖7-36)擠(ji)壓時,得(de)到了滿意的(de)結果。
錐形部(bu)分(fen)的(de)角度(du)為45°~60°,以便保持其平面(mian)部(bu)分(fen)的(de)寬度(du)在(zai)20~22mm的(de)范圍內。試驗研(yan)究認為這是最有(you)效的(de)組合(he)模。
上述平一錐形擠壓模角度的連接,使金屬的流動條件處于最佳狀態,有利于玻(bo)璃潤(run)滑(hua)劑在模環的棱緣上放置以及保證擠壓模的壽命得到很大的提高。當擠壓各個部分的厚度不同的型材時,在型材難以充滿的部位,用建立輔助的強烈變形區的方法,達到減少金屬流動速度的不均勻性。為此,在擠壓模的這些部位上切入角度為60°~45°而深度等于工作帶高度一半的專門圓錐形進料錐(圖7-37).
從模子的入口錐形部分向圓柱體工作帶過渡的棱緣的最合理的圓角半徑為3~8mm,其選擇取決于型材的結構和擠壓不銹鋼管型材的材質。
擠壓型材時,擠壓模的外部半徑不小于5mm,而內部半徑為1~2mm.
根據尼科波爾南方不(bu)銹鋼管廠實際經驗確定的模環工作帶的寬度,波動在10~15mm.試驗指出,金屬在圓柱體工作帶上的接觸寬度為4~6mm,并且在擠壓過程中發生在工作帶部位的磨損向模子出口方向漸漸地降低。所以,應該從模環的使用壽命出發來選擇工作帶的寬度。
擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)不對稱斷面(mian)實心(xin)型(xing)材(cai)的擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo),其(qi)孔型(xing)設(she)計的原理(li)是基于經過斷面(mian)重心(xin)的軸線與擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)軸線的重合,以此使金屬在各個部(bu)位上(shang)的流動(dong)(dong)速度(du)達到(dao)精確(que)的補償(chang)。而對于擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)不對稱的空心(xin)型(xing)材(cai)時就(jiu)不同(tong)了,因為(wei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)芯棒的軸線必須(xu)和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)的中(zhong)心(xin)線重合。在這種情況下,可以借助在型(xing)材(cai)斷面(mian)積較小的部(bu)位設(she)置加工錐(zhui)形(xing)斜面(mian)(摩擦角(jiao))來達到(dao)變形(xing)金屬流動(dong)(dong)體積相等的補償(chang)。
當擠壓(ya)斷面(mian)積較小的(de)(de)(de)型(xing)材時(shi),由(you)于(yu)其變形量(liang)很大(da),擠壓(ya)比達到40~50,擠壓(ya)時(shi)會(hui)出現一些(xie)困難,則可(ke)以采用多線擠壓(ya)模。多線型(xing)材擠壓(ya)時(shi),擠壓(ya)模合理的(de)(de)(de)孔型(xing)布置(zhi),為實現最大(da)可(ke)能的(de)(de)(de)均勻變形創造了有利(li)條件。同(tong)時(shi),還可(ke)以在(zai)擠壓(ya)模的(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)部位設置(zhi)摩擦(ca)面(mian)(圖7-37),借以平(ping)(ping)均金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)流動速度,同(tong)時(shi)也形成確保玻璃潤滑(hua)劑在(zai)這(zhe)些(xie)部位保持以穩定(ding)均勻的(de)(de)(de)潤滑(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)條件下進(jin)行擠壓(ya)。圖7-38所示為具有中(zhong)心(xin)摩擦(ca)面(mian)的(de)(de)(de)平(ping)(ping)衡金(jin)屬(shu)流動速度的(de)(de)(de)多線擠壓(ya)模結(jie)構。