現代的臥式管型材擠壓機上采用的擠壓模的結構，取決于擠壓機的形式和擠壓制品的種類。從經濟性的角度來考量，采用組合式擠壓模應是最為有利的選擇。不銹鋼管組合式(shi)擠壓(ya)模(mo)一般是由模(mo)環、模(mo)套、喇(la)叭口和模(mo)座組成(cheng)。圖7-28所示為簡裝型(xing)組合模(mo)。
對于(yu)最容易磨損的部分（模環(huan)），采(cai)用(yong)具有高(gao)(gao)耐熱性和(he)高(gao)(gao)耐磨性的高(gao)(gao)合金鋼(gang)、耐熱合金或金屬陶瓷等材料(liao)制(zhi)(zhi)成，而對于(yu)套環(huan)則采(cai)用(yong)具有高(gao)(gao)韌性和(he)高(gao)(gao)強度的鋼(gang)制(zhi)(zhi)作。
將模環裝入套環的(de)方法(fa)可以有兩種(zhong)(zhong)：一種(zhong)(zhong)是緊固(gu)配合(he)，另(ling)一種(zhong)(zhong)是無(wu)緊固(gu)配合(he)。
模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)與套(tao)環(huan)(huan)(huan)的(de)無緊固(gu)(gu)配(pei)合，是借(jie)助(zhu)于可(ke)拆換模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)的(de)結構來實現，即模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)與套(tao)環(huan)(huan)(huan)的(de)固(gu)(gu)定是采用彈簧(huang)剪切環(huan)(huan)(huan)的(de)緊固(gu)(gu)方法達到（圖7-29),在(zai)(zai)模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)和套(tao)環(huan)(huan)(huan)的(de)裝配(pei)時(shi)錐(zhui)形(xing)連接是必需的(de)。因為錐(zhui)形(xing)連接可(ke)以(yi)保證模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)從套(tao)環(huan)(huan)(huan)中(zhong)順(shun)利(li)地(di)(di)取出，以(yi)及避(bi)免了在(zai)(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)過程中(zhong)由(you)于徑向力而引(yin)起的(de)開裂(lie)。每次(ci)擠壓(ya)(ya)(ya)后(hou)，模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)和壓(ya)(ya)(ya)余一起推(tui)出，在(zai)(zai)專(zhuan)門的(de)壓(ya)(ya)(ya)力機上容(rong)易地(di)(di)把模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)從壓(ya)(ya)(ya)余上取下。并且，在(zai)(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)過程中(zhong)可(ke)由(you)10~16個模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)組(zu)成一組(zu)輪流使用。
模(mo)環(huan)(huan)(huan)和(he)套環(huan)(huan)(huan)的緊固配(pei)合，是采用熱(re)(re)(re)壓配(pei)合的方(fang)法(fa)來(lai)實(shi)現(xian)，即將帶(dai)有(you)等于(yu)其外(wai)徑(jing)的0.10%~0.15%過(guo)(guo)盈量的模(mo)環(huan)(huan)(huan)以(yi)熱(re)(re)(re)裝(zhuang)(zhuang)配(pei)的方(fang)式裝(zhuang)(zhuang)入套環(huan)(huan)(huan)內(nei)（圖7-30),以(yi)一定(ding)的過(guo)(guo)盈量采用熱(re)(re)(re)裝(zhuang)(zhuang)配(pei)的方(fang)法(fa)壓裝(zhuang)(zhuang)而(er)成的組(zu)(zu)合模(mo)，在(zai)模(mo)環(huan)(huan)(huan)的外(wai)表面(mian)和(he)套環(huan)(huan)(huan)的內(nei)表面(mian)層之間，存在(zai)著一定(ding)的預(yu)應力。擠壓時，在(zai)承受高單位壓力的模(mo)環(huan)(huan)(huan)上，從相反(fan)的方(fang)向上施加預(yu)應力，有(you)利(li)于(yu)擠壓制(zhi)品精度和(he)擠壓模(mo)使用壽命(ming)的提高。實(shi)踐證明，采用MTZ合金模(mo)環(huan)(huan)(huan)的組(zu)(zu)合模(mo)的使用成本，要比使用一般擠壓模(mo)降低了30%~40%。
在不銹鋼管的(de)(de)擠壓(ya)中，比較(jiao)普(pu)遍地采用以3Cr2W8V熱模鋼制成的(de)(de)模環，其硬度達到40,所必(bi)需的(de)(de)回(hui)火溫度約為(wei)650~660℃,回(hui)火時間為(wei)2h。
為(wei)了封閉(bi)擠壓(ya)(ya)筒，將擠壓(ya)(ya)模的(de)外圓錐和擠壓(ya)(ya)筒內襯的(de)相應部分加(jia)工成帶(dai)15°~30°傾角的(de)圓錐形(xing)。
對用于較輕(qing)擠壓工藝條件下的模(mo)環(huan)(huan)(huan)、套環(huan)(huan)(huan)、支承環(huan)(huan)(huan)等組合模(mo)的零件和(he)(he)可拆換(huan)模(mo)環(huan)(huan)(huan)結構的組合模(mo)，可以采用45Cr3W3MoVSi和(he)(he)3Cr2W8V鋼來制造，前(qian)者比后者的熱(re)穩定(ding)溫度要高(gao)出20~30℃.
在擠(ji)(ji)壓(ya)高(gao)變形(xing)(xing)抗(kang)力的(de)(de)鋼管(guan)(guan)時，需要(yao)(yao)采(cai)(cai)用(yong)具(ju)有更高(gao)熱(re)穩(wen)定性能的(de)(de)材料制造的(de)(de)工(gong)具(ju)。研(yan)究了含W17%~19%、Co 15%的(de)(de)特(te)殊(shu)鋼如 X20CrCoWMo1010(德）的(de)(de)熱(re)穩(wen)定溫度(du)(du)達740℃,模(mo)(mo)子的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)比3Cr2W8V提高(gao)1.0~1.5倍。并且(qie)還(huan)推廣(guang)使用(yong)再(zai)結晶溫度(du)(du)下強化變形(xing)(xing)的(de)(de)X50NiCrWV1313(德）奧氏體鋼制作擠(ji)(ji)壓(ya)工(gong)模(mo)(mo)具(ju)。航空工(gong)業及噴氣技術的(de)(de)發(fa)展，需要(yao)(yao)采(cai)(cai)用(yong)特(te)殊(shu)的(de)(de)鎳(nie)(nie)基(ji)(ji)熱(re)強鋼管(guan)(guan)。這(zhe)種鋼管(guan)(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)時，由于高(gao)的(de)(de)變形(xing)(xing)程度(du)(du)引(yin)起模(mo)(mo)環的(de)(de)嚴重(zhong)磨損，以致于1個3Cr2W8V模(mo)(mo)環只能擠(ji)(ji)壓(ya)1支鋼管(guan)(guan)后就破壞不能再(zai)用(yong)，且(qie)鋼管(guan)(guan)的(de)(de)表(biao)面(mian)質量(liang)還(huan)不能得到保證。為(wei)此，采(cai)(cai)用(yong)了高(gao)強度(du)(du)的(de)(de)鎳(nie)(nie)基(ji)(ji)合金模(mo)(mo)環。其最合適的(de)(de)硬度(du)(du)HRC為(wei)38~43.鎳(nie)(nie)基(ji)(ji)合金模(mo)(mo)環由于加(jia)工(gong)困(kun)難(nan)，所以采(cai)(cai)用(yong)精密澆鑄的(de)(de)方法先(xian)制作毛坯，再(zai)通(tong)過極(ji)小的(de)(de)加(jia)工(gong)余量(liang)機加(jia)工(gong)出成(cheng)品。其合金牌號為(wei)U86和U919(俄）。采(cai)(cai)用(yong)鈷基(ji)(ji)合金制作的(de)(de)模(mo)(mo)環，使用(yong)壽命(ming)也很高(gao)，但因成(cheng)本高(gao)、加(jia)工(gong)難(nan)而受到限(xian)制。
尼科波爾南方鋼管廠在擠壓(ya)不銹鋼(gang)管及型材時，試驗了采用MTZW合金的模環，獲得了滿意的結果。
MTZW 合(he)金(jin)模環擠壓20號鋼，延伸系數為25,模環壽命為650次／只。在(zai)高溫條(tiao)件(jian)下比較熱模鋼、鎳基合(he)金(jin)和鉬基合(he)金(jin)的(de)力學性(xing)能(neng)（圖7-31)表(biao)明，隨著溫度的(de)增高，合(he)金(jin)的(de)性(xing)能(neng)產生了復雜的(de)軟化(hua)。
鉬合金具有不高的原始強度，但在1100~1200℃溫度下保持了相當高的σb值。
擠壓(ya)鉬(mu)合金(jin)制品時，含(han)有氧化鋁陶瓷(ci)的材料22CrSi模環得(de)到應(ying)用，其可以在高(gao)達(da)1600~1700℃的坯(pi)料加(jia)熱溫度下，擠壓(ya)15支以上的鉬(mu)合金(jin)制品，同(tong)時，擠壓(ya)制品的高(gao)表面質量和(he)幾何尺寸的高(gao)精度也得(de)到保證。
利(li)用(yong)穩定的二氧化鋯通(tong)過(guo)擠壓并隨后壓縮的方法制造的整(zheng)體的礦(kuang)物(wu)陶瓷環，由(you)于使(shi)用(yong)時排除了玻璃潤滑劑的必(bi)要性(xing)，而且在一系列的情(qing)況下變(bian)形金屬不會黏結在模環上，具有很高的使(shi)用(yong)壽命，從而引起了業(ye)界的關注。
用(yong)于擠(ji)壓工模具鋼(gang)(gang)的(de)(de)熱(re)處理(li)制(zhi)(zhi)度(du)，應(ying)保證制(zhi)(zhi)品(pin)最(zui)高(gao)(gao)的(de)(de)熱(re)穩定性。為(wei)此(ci)，淬火的(de)(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)應(ying)該取(qu)最(zui)高(gao)(gao)溫(wen)度(du)，目(mu)的(de)(de)是使固溶體(ti)最(zui)完全地合金化。由3Cr2W8V鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)造的(de)(de)模環的(de)(de)淬火溫(wen)度(du)應(ying)提(ti)高(gao)(gao)到1150℃(超過1080℃),這樣，當(dang)擠(ji)壓碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi)，其(qi)使用(yong)壽命提(ti)高(gao)(gao)了10%~15%.當(dang)擠(ji)壓長7~8m的(de)(de)碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi)，平(ping)(ping)均使用(yong)壽命約為(wei)35~40支／只；當(dang)擠(ji)壓不銹鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi)，使用(yong)壽命平(ping)(ping)均約為(wei)20~25支／只。通常模環重車(che)使用(yong)率可以達(da)到2~3倍(bei)。
采用(yong)Эи876A和Эи929M合(he)(he)金（俄(e)）制造的(de)模環的(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)，當擠壓鎳基合(he)(he)金管時約為(wei)10~15支／只，而當擠壓難熔合(he)(he)金管時約為(wei)2~3支／只。
模環的制造方法：一般的圓孔環最經(jing)濟的方法應(ying)是整(zheng)體(ti)坯料的離心澆鑄，對型孔環采用(yong)蠟模精密(mi)鑄造。在這種(zhong)情況(kuang)下(xia)，機械加工量最低，并(bing)且廢料可以多次利用(yong)。
應該指出(chu)，采用蠟模(mo)(mo)鑄造型材模(mo)(mo)環時(shi)，允許型孔（模(mo)(mo)芯）不留余量(liang)。因此，應在(zai)防止脫碳和氧化的條件下進行熱處理。
潤(run)滑(hua)劑的(de)質量對模環的(de)使用壽命有重(zhong)要的(de)影(ying)響，擠(ji)壓時(shi)應采用摩擦系數最小、不會造成不銹(xiu)鋼管和工具(ju)直(zhi)接接觸的(de)潤(run)滑(hua)劑。
對于緊固配合的組合模，為了提高工具鋼模子的使用壽命，可以將難熔氧化物Al2O3、Zr2O等噴涂到模環工作部分上。采用噴涂方法的缺點是：涂層與基體金屬的附著力不強，以及對于小直徑的模環噴涂比較困難。但是，每支不銹鋼管擠壓后模環就進行噴涂，結果是擠壓鋼管的表面質量很好。所以，也有一些廠家使用這一工藝，特別是在擠壓精密的異形材和難熔金屬的制品時，這種方法還應用得不少。
對于制造模(mo)環(huan)(huan)所(suo)采用材(cai)料的(de)(de)分(fen)析(xi)指出：材(cai)料的(de)(de)成分(fen)趨向于多(duo)元化(hua)(hua)，其(qi)目的(de)(de)是力求(qiu)提(ti)高(gao)材(cai)料的(de)(de)熱(re)(re)穩定性(xing)(xing)，并以此提(ti)高(gao)其(qi)耐熱(re)(re)磨性(xing)(xing)；但同時應估(gu)計(ji)到(dao)，不適(shi)當地(di)降低導熱(re)(re)性(xing)(xing)（鉬合金(jin)除外）會惡化(hua)(hua)材(cai)料的(de)(de)工(gong)藝性(xing)(xing)能和(he)(he)加工(gong)性(xing)(xing)能。導熱(re)(re)性(xing)(xing)的(de)(de)降低將促使金(jin)屬(shu)模(mo)環(huan)(huan)接觸表(biao)面層受熱(re)(re)溫(wen)度(du)的(de)(de)升高(gao)和(he)(he)減少(shao)由高(gao)合金(jin)所(suo)得到(dao)的(de)(de)好處(chu)，為此，當必須(xu)得到(dao)一定的(de)(de)表(biao)面質量和(he)(he)很長的(de)(de)擠(ji)壓產品時，采用高(gao)合金(jin)鋼和(he)(he)合金(jin)模(mo)環(huan)(huan)是合算的(de)(de)。
