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(zu)(zu)(zu)合式擠(ji)壓模(mo)(mo)一般是由模(mo)(mo)環、模(mo)(mo)套、喇叭(ba)口和模(mo)(mo)座(zuo)組(zu)(zu)(zu)成(cheng)。圖7-28所示為簡裝型組(zu)(zu)(zu)合模(mo)(mo)。
對(dui)于最容易磨(mo)損的(de)部(bu)分（模環），采用具有(you)高(gao)(gao)耐(nai)熱性和(he)高(gao)(gao)耐(nai)磨(mo)性的(de)高(gao)(gao)合金鋼、耐(nai)熱合金或金屬陶瓷等材(cai)料制(zhi)成，而對(dui)于套(tao)環則采用具有(you)高(gao)(gao)韌性和(he)高(gao)(gao)強度的(de)鋼制(zhi)作。
將模環裝入套環的方法可(ke)以有兩種(zhong)(zhong)：一(yi)種(zhong)(zhong)是緊(jin)(jin)固配合，另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)是無(wu)緊(jin)(jin)固配合。
模(mo)環(huan)(huan)(huan)與套(tao)環(huan)(huan)(huan)的(de)無緊(jin)固(gu)配(pei)合(he)，是(shi)借助于可拆換(huan)模(mo)環(huan)(huan)(huan)的(de)結構來實現(xian)，即模(mo)環(huan)(huan)(huan)與套(tao)環(huan)(huan)(huan)的(de)固(gu)定是(shi)采用(yong)(yong)彈(dan)簧剪切(qie)環(huan)(huan)(huan)的(de)緊(jin)固(gu)方法達到（圖7-29),在(zai)(zai)模(mo)環(huan)(huan)(huan)和套(tao)環(huan)(huan)(huan)的(de)裝(zhuang)配(pei)時錐形連接是(shi)必需的(de)。因為錐形連接可以保證(zheng)模(mo)環(huan)(huan)(huan)從(cong)套(tao)環(huan)(huan)(huan)中順利(li)地取出，以及避(bi)免(mian)了在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)過程中由(you)于徑向(xiang)力而(er)引(yin)起(qi)(qi)的(de)開裂。每次擠(ji)壓(ya)(ya)后，模(mo)環(huan)(huan)(huan)和壓(ya)(ya)余一(yi)起(qi)(qi)推(tui)出，在(zai)(zai)專門(men)的(de)壓(ya)(ya)力機上容易地把模(mo)環(huan)(huan)(huan)從(cong)壓(ya)(ya)余上取下(xia)。并且(qie)，在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)過程中可由(you)10~16個模(mo)環(huan)(huan)(huan)組(zu)成一(yi)組(zu)輪(lun)流使用(yong)(yong)。
模(mo)環(huan)(huan)(huan)和套(tao)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)緊固(gu)配(pei)合(he)，是采用熱壓(ya)(ya)配(pei)合(he)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)法來實現，即將帶有等于其外徑(jing)的(de)(de)(de)0.10%~0.15%過盈量的(de)(de)(de)模(mo)環(huan)(huan)(huan)以熱裝配(pei)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)式裝入套(tao)環(huan)(huan)(huan)內（圖(tu)7-30),以一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)過盈量采用熱裝配(pei)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)法壓(ya)(ya)裝而成的(de)(de)(de)組(zu)合(he)模(mo)，在(zai)模(mo)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)外表(biao)面和套(tao)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)內表(biao)面層之間(jian)，存在(zai)著一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)預應(ying)力。擠壓(ya)(ya)時，在(zai)承受高單位壓(ya)(ya)力的(de)(de)(de)模(mo)環(huan)(huan)(huan)上(shang)，從相反的(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)向上(shang)施(shi)加預應(ying)力，有利于擠壓(ya)(ya)制品精度和擠壓(ya)(ya)模(mo)使(shi)(shi)用壽命的(de)(de)(de)提高。實踐證明，采用MTZ合(he)金模(mo)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)組(zu)合(he)模(mo)的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用成本，要比使(shi)(shi)用一(yi)(yi)般擠壓(ya)(ya)模(mo)降(jiang)低了30%~40%。
在不銹鋼管(guan)的(de)擠壓中，比(bi)較普遍地采(cai)用以3Cr2W8V熱模鋼制(zhi)成的(de)模環，其硬度達到40,所必(bi)需的(de)回(hui)火(huo)溫(wen)度約為650~660℃,回(hui)火(huo)時間為2h。
為了封閉擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)，將擠壓(ya)(ya)模的外(wai)圓錐和擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內襯的相應(ying)部分加工成帶15°~30°傾(qing)角的圓錐形(xing)。
對用于較輕擠壓(ya)工藝條件(jian)(jian)下的模(mo)環、套環、支承環等組合模(mo)的零件(jian)(jian)和(he)(he)可(ke)拆換模(mo)環結(jie)構的組合模(mo)，可(ke)以采用45Cr3W3MoVSi和(he)(he)3Cr2W8V鋼來(lai)制造，前者(zhe)比后者(zhe)的熱穩(wen)定溫度要高出20~30℃.
在擠壓高(gao)(gao)變形(xing)(xing)抗力的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)時，需要采(cai)(cai)用(yong)(yong)具有(you)更(geng)高(gao)(gao)熱穩定性能的(de)(de)(de)材料制(zhi)造的(de)(de)(de)工(gong)具。研究(jiu)了(le)含(han)W17%~19%、Co 15%的(de)(de)(de)特殊(shu)鋼(gang)如 X20CrCoWMo1010(德）的(de)(de)(de)熱穩定溫(wen)度(du)達740℃,模(mo)(mo)子的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)比3Cr2W8V提高(gao)(gao)1.0~1.5倍(bei)。并且(qie)還推廣使(shi)用(yong)(yong)再(zai)結晶(jing)溫(wen)度(du)下(xia)強化(hua)變形(xing)(xing)的(de)(de)(de)X50NiCrWV1313(德）奧氏體鋼(gang)制(zhi)作(zuo)擠壓工(gong)模(mo)(mo)具。航空工(gong)業(ye)及噴氣技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發展，需要采(cai)(cai)用(yong)(yong)特殊(shu)的(de)(de)(de)鎳(nie)基(ji)熱強鋼(gang)管(guan)。這種(zhong)鋼(gang)管(guan)擠壓時，由(you)于(yu)(yu)(yu)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)變形(xing)(xing)程(cheng)度(du)引起(qi)模(mo)(mo)環(huan)的(de)(de)(de)嚴重(zhong)磨損，以致于(yu)(yu)(yu)1個(ge)3Cr2W8V模(mo)(mo)環(huan)只能擠壓1支鋼(gang)管(guan)后就破壞(huai)不能再(zai)用(yong)(yong)，且(qie)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)表面質量還不能得到(dao)保證。為(wei)此，采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)高(gao)(gao)強度(du)的(de)(de)(de)鎳(nie)基(ji)合(he)金模(mo)(mo)環(huan)。其(qi)最合(he)適的(de)(de)(de)硬度(du)HRC為(wei)38~43.鎳(nie)基(ji)合(he)金模(mo)(mo)環(huan)由(you)于(yu)(yu)(yu)加工(gong)困難(nan)，所以采(cai)(cai)用(yong)(yong)精密澆鑄的(de)(de)(de)方法先制(zhi)作(zuo)毛坯，再(zai)通過極小的(de)(de)(de)加工(gong)余量機加工(gong)出成品。其(qi)合(he)金牌號為(wei)U86和U919(俄(e)）。采(cai)(cai)用(yong)(yong)鈷基(ji)合(he)金制(zhi)作(zuo)的(de)(de)(de)模(mo)(mo)環(huan)，使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)也很(hen)高(gao)(gao)，但因成本高(gao)(gao)、加工(gong)難(nan)而受到(dao)限制(zhi)。
尼科波爾南方鋼管廠在擠壓不銹鋼管及型材時，試驗了采用MTZW合金的模環，獲得了滿意的結果。
MTZW 合(he)(he)金(jin)(jin)模環擠壓(ya)20號(hao)鋼，延伸系(xi)數為(wei)25,模環壽(shou)命為(wei)650次／只(zhi)。在(zai)高溫條件下(xia)比較熱模鋼、鎳基合(he)(he)金(jin)(jin)和鉬基合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)力學性能（圖7-31)表明，隨著溫度的(de)(de)(de)增高，合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)性能產(chan)生了復雜的(de)(de)(de)軟(ruan)化。
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)鉬合金(jin)制品時，含(han)有氧化(hua)鋁陶瓷的(de)(de)(de)材料(liao)22CrSi模環得到應(ying)用，其可(ke)以(yi)在(zai)高達1600~1700℃的(de)(de)(de)坯料(liao)加熱溫度下，擠壓(ya)15支(zhi)以(yi)上的(de)(de)(de)鉬合金(jin)制品，同(tong)時，擠壓(ya)制品的(de)(de)(de)高表面(mian)質量和幾何尺寸的(de)(de)(de)高精度也得到保證。
利用穩定的(de)二氧(yang)化(hua)鋯通過擠壓(ya)并隨后壓(ya)縮(suo)的(de)方法制造(zao)的(de)整體的(de)礦物陶瓷環，由(you)于使(shi)用時排(pai)除了(le)玻璃潤滑劑(ji)的(de)必(bi)要性(xing)，而且在一(yi)系列的(de)情況下變形(xing)金屬不會黏結(jie)在模環上，具有很高的(de)使(shi)用壽(shou)命，從而引起(qi)了(le)業界的(de)關注。
用(yong)(yong)于擠(ji)壓(ya)工模(mo)(mo)具鋼(gang)(gang)的(de)熱(re)(re)處(chu)理制(zhi)度，應保證(zheng)制(zhi)品(pin)最高的(de)熱(re)(re)穩(wen)定性(xing)。為(wei)(wei)此，淬火的(de)加熱(re)(re)溫度應該(gai)取最高溫度，目的(de)是使固溶(rong)體最完全地合金化。由3Cr2W8V鋼(gang)(gang)制(zhi)造(zao)的(de)模(mo)(mo)環的(de)淬火溫度應提高到1150℃(超過1080℃),這樣，當(dang)擠(ji)壓(ya)碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi)，其(qi)使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)(ming)提高了10%~15%.當(dang)擠(ji)壓(ya)長7~8m的(de)碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi)，平均(jun)使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)(ming)約為(wei)(wei)35~40支／只；當(dang)擠(ji)壓(ya)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)時(shi)，使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)(ming)平均(jun)約為(wei)(wei)20~25支／只。通常模(mo)(mo)環重(zhong)車使用(yong)(yong)率可(ke)以達(da)到2~3倍。
采用(yong)Эи876A和(he)Эи929M合金（俄）制(zhi)造的(de)模環的(de)使用(yong)壽(shou)命，當(dang)擠(ji)壓鎳基合金管時(shi)約為10~15支(zhi)／只，而(er)當(dang)擠(ji)壓難熔合金管時(shi)約為2~3支(zhi)／只。
模(mo)環(huan)(huan)(huan)的(de)制造(zao)(zao)方(fang)法：一(yi)般的(de)圓孔環(huan)(huan)(huan)最經(jing)濟的(de)方(fang)法應是整(zheng)體坯料的(de)離心澆鑄，對型孔環(huan)(huan)(huan)采用蠟模(mo)精密鑄造(zao)(zao)。在這種情(qing)況下(xia)，機械加工量最低，并且廢(fei)料可(ke)以多次利用。
應(ying)該指出(chu)，采用蠟模鑄造型材(cai)模環時，允許型孔(kong)（模芯）不留余量。因此，應(ying)在(zai)防(fang)止脫碳和氧化的條件下(xia)進(jin)行熱(re)處理(li)。
潤滑劑的(de)(de)質量對模環的(de)(de)使用壽命有重要(yao)的(de)(de)影響，擠壓時(shi)應采用摩擦系數最小(xiao)、不(bu)會(hui)造成(cheng)不(bu)銹鋼管和工具直接(jie)接(jie)觸的(de)(de)潤滑劑。
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(zhi)造模環(huan)所采(cai)用材(cai)料的(de)分析指出：材(cai)料的(de)成分趨(qu)向于多(duo)元化(hua)，其目的(de)是力求提高(gao)(gao)材(cai)料的(de)熱(re)穩定(ding)性(xing)(xing)，并以此提高(gao)(gao)其耐熱(re)磨性(xing)(xing)；但同時(shi)應估計到(dao)，不適當(dang)地降低導(dao)熱(re)性(xing)(xing)（鉬合(he)(he)金除外）會(hui)惡(e)化(hua)材(cai)料的(de)工藝(yi)性(xing)(xing)能(neng)和加(jia)工性(xing)(xing)能(neng)。導(dao)熱(re)性(xing)(xing)的(de)降低將促使金屬(shu)模環(huan)接觸表面層受熱(re)溫度的(de)升(sheng)高(gao)(gao)和減少由高(gao)(gao)合(he)(he)金所得到(dao)的(de)好(hao)處，為此，當(dang)必須得到(dao)一(yi)定(ding)的(de)表面質量和很長的(de)擠壓產品時(shi)，采(cai)用高(gao)(gao)合(he)(he)金鋼和合(he)(he)金模環(huan)是合(he)(he)算(suan)的(de)。
