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(bu)銹(xiu)鋼管擠壓模（圖7-27).
不銹(xiu)鋼管(guan)擠(ji)壓模(mo)最主要的部分(fen)是定徑帶(dai)，其決定了金屬流動過程的動力學(xue)。
根據金屬在“整個高度上壓(ya)縮不變”的條件(jian)，壓(ya)縮錐的形狀(zhuang)可以(yi)用以(yi)下(xia)等式來描述：
無論(lun)是凸面的或者(zhe)是凹面的擠壓模(mo)的喇叭(ba)口形狀，都可以用由相(xiang)應的點以求出(chu)的半徑R畫圓弧的方法(fa)得(de)到(dao)（圖7-27(f)、圖7-27(d)、圖7-27(e)).
根(gen)據前蘇(su)聯中(zhong)央黑色冶金科(ke)學(xue)研究(jiu)院的(de)(de)(de)(de)資料，通(tong)過(guo)各種試(shi)驗的(de)(de)(de)(de)結果證明，采用(yong)(yong)凹面(mian)的(de)(de)(de)(de)和凸面(mian)喇叭(ba)(ba)口(kou)的(de)(de)(de)(de)模(mo)子(zi)擠壓時，具(ju)有以下規律：采用(yong)(yong)凹面(mian)喇叭(ba)(ba)口(kou)的(de)(de)(de)(de)模(mo)子(zi)擠壓時，在變(bian)形區內具(ju)有最大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)液(ye)體單位壓力(li)，這對(dui)擠壓低(di)塑性材料時是(shi)很有利的(de)(de)(de)(de)；而當采用(yong)(yong)凸面(mian)喇叭(ba)(ba)口(kou)的(de)(de)(de)(de)模(mo)子(zi)擠壓時，變(bian)形區內最大(da)(da)壓應力(li)來(lai)自擠壓桿(gan)方面(mian)，制品上的(de)(de)(de)(de)變(bian)形強度(du)分布(bu)得不(bu)均勻，經凸形喇叭(ba)(ba)口(kou)母線的(de)(de)(de)(de)模(mo)子(zi)擠壓時比較小，從(cong)模(mo)子(zi)壓縮(suo)區過(guo)渡到(dao)定(ding)徑(jing)帶時，模(mo)子(zi)承受的(de)(de)(de)(de)正應力(li)較低(di)，這對(dui)模(mo)子(zi)使用(yong)(yong)壽命的(de)(de)(de)(de)提高是(shi)有利的(de)(de)(de)(de)。
按照(zhao)“最小能量定律”實現塑性變形過(guo)程的條件下，得到的擠壓模喇叭口形狀的方程式如下：
S形(xing)(xing)(xing)喇叭口(kou)擠(ji)壓(ya)模入口(kou)錐形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)作圖，以連接相應的(de)曲率半徑所畫的(de)圓弧即(ji)可得到(dao)。從擠(ji)壓(ya)過程動力學和(he)擠(ji)壓(ya)制品的(de)質量(liang)(liang)來衡量(liang)(liang)，S形(xing)(xing)(xing)擠(ji)壓(ya)模的(de)入口(kou)錐形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)孔(kong)型設計是最合適的(de)。其集中了凹形(xing)(xing)(xing)的(de)和(he)凸(tu)形(xing)(xing)(xing)的(de)喇叭口(kou)模子的(de)優點(dian)。
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(gong)程(cheng)師賽茹爾內建議(yi)采用(yong)(yong)第一個(ge)定徑(jing)孔直徑(jing)比(bi)第二個(ge)定徑(jing)孔直徑(jing)大1.5mm的(de)(de)擠壓模(mo)。因為這樣可以將(jiang)潤滑劑保持在(zai)圓(yuan)環(huan)的(de)(de)槽(cao)內。為此(ci)建議(yi)采用(yong)(yong)帶有同心圓(yuan)槽(cao)子的(de)(de)圓(yuan)錐(zhui)形(xing)入(ru)口的(de)(de)擠壓模(mo)。
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(zai)有玻(bo)(bo)璃潤滑(hua)劑擠壓的(de)條件(jian)下，過程動力學取決(jue)于自(zi)然的(de)喇叭(ba)口(kou)(kou)形(xing)狀(zhuang)。此喇叭(ba)口(kou)(kou)在(zai)潤滑(hua)墊(dian)的(de)厚(hou)度(du)內形(xing)成自(zi)然喇叭(ba)口(kou)(kou)的(de)形(xing)狀(zhuang)。除了模子的(de)錐(zhui)角之(zhi)外，還與玻(bo)(bo)璃潤滑(hua)劑的(de)性質、玻(bo)(bo)璃墊(dian)的(de)厚(hou)度(du)及(ji)其密度(du)有關。
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)擠(ji)(ji)(ji)壓型(xing)(xing)材時，模(mo)(mo)子的(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)型(xing)(xing)設(she)計(ji)具(ju)有(you)特別重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)意義，因(yin)為沿截面(mian)上金(jin)(jin)屬(shu)流(liu)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)最大不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)性(xing)是型(xing)(xing)材模(mo)(mo)所固(gu)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)特點。型(xing)(xing)材各(ge)部分之間金(jin)(jin)屬(shu)流(liu)動(dong)速(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)性(xing)，使得型(xing)(xing)材擠(ji)(ji)(ji)壓尺(chi)寸不(bu)(bu)精確(que)，金(jin)(jin)屬(shu)中有(you)高的(de)(de)(de)(de)(de)殘余應(ying)力，出現(xian)了(le)(le)縱向(xiang)和橫向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)彎曲以(yi)及模(mo)(mo)子上高的(de)(de)(de)(de)(de)局部磨損(sun)。由(you)于(yu)在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓過程中諸多的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)利影響，異形(xing)材模(mo)(mo)子孔(kong)(kong)型(xing)(xing)設(she)計(ji)時的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)任務就在(zai)于(yu)達到(dao)擠(ji)(ji)(ji)壓金(jin)(jin)屬(shu)、流(liu)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)最小不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)性(xing)。同時，孔(kong)(kong)型(xing)(xing)設(she)計(ji)當(dang)確(que)保(bao)擠(ji)(ji)(ji)壓型(xing)(xing)材的(de)(de)(de)(de)(de)線尺(chi)寸和角度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)精確(que)度(du)。流(liu)動(dong)速(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)降低，由(you)模(mo)(mo)子平面(mian)上孔(kong)(kong)型(xing)(xing)布置的(de)(de)(de)(de)(de)正確(que)選擇和異形(xing)模(mo)(mo)孔(kong)(kong)各(ge)部分工作帶大小的(de)(de)(de)(de)(de)選擇來達到(dao)。模(mo)(mo)子上孔(kong)(kong)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)正確(que)布置不(bu)(bu)僅僅確(que)保(bao)擠(ji)(ji)(ji)壓制品具(ju)有(you)最小的(de)(de)(de)(de)(de)彎曲度(du)，而且也減少了(le)(le)制品薄壁部分擠(ji)(ji)(ji)不(bu)(bu)出的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)。
在(zai)選擇擠壓模上孔型布置時，要遵(zun)循以(yi)下原則：
1. 當型材具(ju)有(you)兩個(ge)對稱軸時，其重心與模子的幾何中心重合。
2. 當型材具有一個(ge)對稱軸且型材各部分的厚度(du)彼此(ci)無(wu)明顯差(cha)別時，也使其(qi)重心(xin)與模子的幾(ji)何中心(xin)重合。
3. 型(xing)材不(bu)對稱(cheng)的斷面和具有一個對稱(cheng)軸，但各部分厚度有明顯差異的斷面，其孔型(xing)應布(bu)置得(de)使厚的部分最(zui)大限度地接(jie)近模子中心。
型材(cai)(cai)各部(bu)(bu)分流出速(su)度不(bu)均勻性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)充分減小，可(ke)以采(cai)用入口錐(zhui)和定(ding)(ding)徑帶(dai)(dai)長度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)改變來(lai)達(da)到。對于型材(cai)(cai)質量(liang)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)分，定(ding)(ding)徑帶(dai)(dai)長度取得較(jiao)(jiao)大(da)，使(shi)得這部(bu)(bu)分流出時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)損失(shi)增加(jia)，和型材(cai)(cai)質量(liang)較(jiao)(jiao)小部(bu)(bu)分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬流動速(su)度增加(jia)。最小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)徑帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)度，由其足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐磨性(xing)決定(ding)(ding)，該(gai)耐磨性(xing)保證了型材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輪(lun)廓尺寸和壁厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)性(xing)；而最大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)徑帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)度，由不(bu)發(fa)生擠壓金屬脫離定(ding)(ding)徑帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)來(lai)決定(ding)(ding)。
擠(ji)壓模足(zu)夠(gou)長的工作(zuo)帶分(fen)(fen)成(cheng)兩部分(fen)(fen)：其母線與擠(ji)壓軸的傾角為3°~6°的錐(zhui)度部分(fen)(fen)和定(ding)徑(jing)帶圓柱部分(fen)(fen)。
