不銹鋼管擠壓模的孔型設計包括壓縮區AB段的形狀設計（圖7-27),過渡半徑的選擇，定徑帶長度ln的確定（圖7-27(a)).壓縮區的形狀按照作圖的法則確定。同時，還要從模孔中的速度、應力、變形或其他參數的分布情況出發，得到具有凹面的、凸面的、S形或其他形狀的壓縮區形狀的不銹鋼管擠壓模（圖7-27).
不銹鋼管擠壓(ya)模最主要的(de)部分是定徑(jing)帶，其決定了金屬流動(dong)過程的(de)動(dong)力學。
根據金屬在“整(zheng)個高度上壓縮(suo)不變”的(de)條件，壓縮(suo)錐(zhui)的(de)形(xing)狀(zhuang)可以(yi)用以(yi)下等式來描述：
無(wu)論(lun)是凸面(mian)的(de)或(huo)者是凹(ao)面(mian)的(de)擠壓模(mo)的(de)喇叭口形(xing)狀，都(dou)可以用(yong)由相應的(de)點以求(qiu)出的(de)半徑R畫圓(yuan)弧的(de)方(fang)法得到（圖(tu)(tu)7-27(f)、圖(tu)(tu)7-27(d)、圖(tu)(tu)7-27(e)).
根據前蘇(su)聯中央(yang)黑色(se)冶金科學研究院的(de)(de)資(zi)料，通過各種試(shi)驗(yan)的(de)(de)結(jie)果(guo)證明，采用凹(ao)面(mian)的(de)(de)和凸(tu)(tu)面(mian)喇叭(ba)口(kou)的(de)(de)模子(zi)(zi)擠壓(ya)(ya)時(shi)，具有(you)(you)以下規律(lv)：采用凹(ao)面(mian)喇叭(ba)口(kou)的(de)(de)模子(zi)(zi)擠壓(ya)(ya)時(shi)，在變(bian)形(xing)(xing)區內具有(you)(you)最大的(de)(de)液(ye)體單位壓(ya)(ya)力，這對擠壓(ya)(ya)低塑(su)性(xing)材(cai)料時(shi)是(shi)很有(you)(you)利的(de)(de)；而當采用凸(tu)(tu)面(mian)喇叭(ba)口(kou)的(de)(de)模子(zi)(zi)擠壓(ya)(ya)時(shi)，變(bian)形(xing)(xing)區內最大壓(ya)(ya)應力來自擠壓(ya)(ya)桿方面(mian)，制品上的(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)強(qiang)度(du)分布(bu)得不均勻(yun)，經凸(tu)(tu)形(xing)(xing)喇叭(ba)口(kou)母(mu)線的(de)(de)模子(zi)(zi)擠壓(ya)(ya)時(shi)比較小，從模子(zi)(zi)壓(ya)(ya)縮區過渡到定(ding)徑帶(dai)時(shi)，模子(zi)(zi)承受的(de)(de)正(zheng)應力較低，這對模子(zi)(zi)使用壽命(ming)的(de)(de)提高是(shi)有(you)(you)利的(de)(de)。
按(an)照“最小能量定律(lv)”實現塑性變(bian)形(xing)(xing)過(guo)程的條件(jian)下(xia)，得到的擠壓(ya)模喇(la)叭口形(xing)(xing)狀的方程式如下(xia)：
S形(xing)喇叭口擠(ji)壓(ya)模入口錐(zhui)形(xing)狀(zhuang)的作(zuo)圖(tu)，以連接相應(ying)的曲(qu)率半徑所畫的圓弧即可得到(dao)。從擠(ji)壓(ya)過程動力學(xue)和擠(ji)壓(ya)制(zhi)品的質量來(lai)衡量，S形(xing)擠(ji)壓(ya)模的入口錐(zhui)形(xing)狀(zhuang)孔型設計是最合適(shi)的。其集(ji)中了凹形(xing)的和凸形(xing)的喇叭口模子(zi)的優(you)點。
玻璃或者類似的材料制作的潤滑墊的應用，對模孔的孔型設計提出了自己的要求。要求主要包括在壓縮區變形輪廓的研究和選擇上，看其是否能夠保持得住變形區內的潤滑劑，確保在整個擠壓周期中形成連續的潤滑膜。平面模或具有入口錐角度2αm=90°~180°的錐形模在很大程度上符合此要求，因而在實際生產中得到了廣泛的應用（圖7-27(a)~圖7-27(c)).在采用玻璃潤滑劑的擠壓過程中，具有角度2αm=90°~180°的擠壓模在擠壓難變形材料時應用；而角度2αm>120°的擠壓模在擠壓有足夠塑性的金屬時應用。
法國工程師賽茹(ru)爾內建議采用(yong)(yong)第一個定徑(jing)孔(kong)直徑(jing)比第二個定徑(jing)孔(kong)直徑(jing)大(da)1.5mm的(de)(de)(de)擠壓(ya)模。因為(wei)這樣(yang)可以將潤(run)滑劑保(bao)持在(zai)圓環的(de)(de)(de)槽內。為(wei)此(ci)建議采用(yong)(yong)帶有同心圓槽子的(de)(de)(de)圓錐(zhui)形入口的(de)(de)(de)擠壓(ya)模。
由于使用平面模時可能會形成金屬的環狀裂紋，所以用具有平錐形孔型的擠壓模。在模子與擠壓筒的連接處，將模子做成有角度2αm=90°~120°的圓錐形（圖7-27(b)和圖7-27(c)).
俄羅斯巴爾金中央黑色冶金科學研究院在擠壓不銹鋼、鎳基高溫合金和難熔金屬試樣時，所進行的具有圓錐孔型的擠壓模的試驗中可以確定：最小的擠壓力是發生在采用角度2αm=90°~120°的模子的情況下，模子的角度在這個范圍內無論是向小還向大的方面變化，都會使擠壓力平均增加10%~15%.同時，擠壓初始的峰值負荷也更高。在小角度的條件下，會引起坯料前端更加變冷，而在較大的角度（2αm=180°)時將引起擠壓開始階段的不利的動力學條件。隨著角度2αm從60°增大到180°,表面質量有所改善，這與潤滑膜厚度的減小有關。
從模子圓錐部分到定徑孔的過渡半徑rm的大小變化不會影響擠壓力的大小，但是制品的表面質量隨著rm的增大明顯地惡化。當rm從1mm增到30mm時，表面粗糙度數值從15μm增加到24μm,這也是與潤滑膜厚度的變化有關。
對擠壓模定徑帶的寬度大小的研究表明，此參數無論是對過程的力學性能參數還是對制品的表面質量都沒有明顯的影響。因此在孔型設計的三個基本要素中，第一個要素（αm)既影響力的參數，又影響表面質量；第二要素（rm)只影響質量；而第三個要素（ln)對這些參數都表現出中性（圖7-27(a)).
在有玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)劑擠壓的(de)(de)條件下(xia)，過程(cheng)動(dong)力學取決于自然(ran)的(de)(de)喇叭口形(xing)狀。此喇叭口在潤(run)滑(hua)墊的(de)(de)厚(hou)度(du)內形(xing)成自然(ran)喇叭口的(de)(de)形(xing)狀。除了模子(zi)的(de)(de)錐角之外，還與玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)性質、玻(bo)(bo)璃(li)(li)墊的(de)(de)厚(hou)度(du)及其密(mi)度(du)有關(guan)。
為了更加準確地分析金屬的流動情況，必須采用的不是設計的模子角度αm,而是提出的自然喇叭口的角度αBo、αB可以由下式確定：
在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)時，模(mo)子的(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)型(xing)設(she)(she)計具(ju)(ju)有(you)特別(bie)重要的(de)(de)(de)(de)意(yi)義，因為沿截面(mian)上(shang)金(jin)(jin)屬流(liu)動的(de)(de)(de)(de)最大不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)(yun)(yun)(yun)性(xing)是(shi)型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)模(mo)所固有(you)的(de)(de)(de)(de)特點。型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)各部分之(zhi)間金(jin)(jin)屬流(liu)動速度的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)(yun)(yun)(yun)性(xing)，使得型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)尺(chi)寸不(bu)(bu)(bu)精(jing)確(que)(que)，金(jin)(jin)屬中(zhong)有(you)高的(de)(de)(de)(de)殘余(yu)應(ying)力(li)，出(chu)(chu)現了(le)縱向(xiang)和(he)(he)橫向(xiang)的(de)(de)(de)(de)彎(wan)曲以(yi)及(ji)模(mo)子上(shang)高的(de)(de)(de)(de)局部磨損(sun)。由于(yu)在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)過程(cheng)中(zhong)諸多的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)利影響(xiang)，異形材(cai)(cai)(cai)(cai)模(mo)子孔(kong)(kong)(kong)型(xing)設(she)(she)計時的(de)(de)(de)(de)主要任務就(jiu)在(zai)(zai)于(yu)達到擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)金(jin)(jin)屬、流(liu)動的(de)(de)(de)(de)最小(xiao)不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)(yun)(yun)(yun)性(xing)。同時，孔(kong)(kong)(kong)型(xing)設(she)(she)計當確(que)(que)保擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)線(xian)尺(chi)寸和(he)(he)角度的(de)(de)(de)(de)精(jing)確(que)(que)度。流(liu)動速度的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)(yun)(yun)(yun)性(xing)的(de)(de)(de)(de)降低，由模(mo)子平(ping)面(mian)上(shang)孔(kong)(kong)(kong)型(xing)布(bu)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)正確(que)(que)選(xuan)擇(ze)和(he)(he)異形模(mo)孔(kong)(kong)(kong)各部分工作帶大小(xiao)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)來(lai)達到。模(mo)子上(shang)孔(kong)(kong)(kong)型(xing)的(de)(de)(de)(de)正確(que)(que)布(bu)置(zhi)不(bu)(bu)(bu)僅(jin)僅(jin)確(que)(que)保擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)制品具(ju)(ju)有(you)最小(xiao)的(de)(de)(de)(de)彎(wan)曲度，而且也減少了(le)制品薄壁部分擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)不(bu)(bu)(bu)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)可能性(xing)。
在選擇擠壓模(mo)上孔型布(bu)置時(shi)，要(yao)遵循以下(xia)原則：
1. 當(dang)型材具有兩個對(dui)稱軸時，其重心與模子的幾何中心重合。
2. 當(dang)型材(cai)具(ju)有一(yi)個對稱軸且型材(cai)各部分的厚(hou)度彼此無明顯差別時，也使其重心(xin)與模子的幾何(he)中心(xin)重合。
3. 型材(cai)不對(dui)稱的斷面(mian)和(he)具有一個(ge)對(dui)稱軸，但(dan)各部分(fen)厚(hou)度有明(ming)顯差異的斷面(mian)，其孔(kong)型應布置得使厚(hou)的部分(fen)最大限度地接近模子中(zhong)心。
型(xing)材(cai)各部分流出速度不(bu)均勻性的(de)(de)(de)充分減(jian)小(xiao)，可以(yi)采用入口(kou)錐和定徑(jing)帶長(chang)度的(de)(de)(de)改變(bian)來達到(dao)。對(dui)于型(xing)材(cai)質量(liang)較大的(de)(de)(de)部分，定徑(jing)帶長(chang)度取(qu)得較大，使得這(zhe)部分流出時的(de)(de)(de)能量(liang)損失增加(jia)，和型(xing)材(cai)質量(liang)較小(xiao)部分的(de)(de)(de)金(jin)屬流動速度增加(jia)。最(zui)(zui)小(xiao)的(de)(de)(de)定徑(jing)帶寬度，由(you)其足夠的(de)(de)(de)耐磨性決定，該耐磨性保證了型(xing)材(cai)的(de)(de)(de)輪廓(kuo)尺(chi)寸(cun)和壁厚的(de)(de)(de)穩(wen)定性；而最(zui)(zui)大的(de)(de)(de)定徑(jing)帶寬度，由(you)不(bu)發(fa)生擠壓(ya)金(jin)屬脫離(li)定徑(jing)帶的(de)(de)(de)條件來決定。
擠(ji)壓模足夠(gou)長的(de)工作帶分(fen)成兩部分(fen)：其(qi)母(mu)線(xian)與(yu)擠(ji)壓軸的(de)傾角(jiao)為3°~6°的(de)錐(zhui)度部分(fen)和(he)定徑(jing)帶圓柱部分(fen)。
