不銹鋼管擠壓模(mo)按(an)照(zhao)結構特(te)點可分為(wei)整體模(mo)和(he)組合模(mo)兩類(lei)。一般在(zai)較小噸(dun)位的(de)擠壓機(ji)上,對(dui)于較小外形的(de)擠壓模(mo),采用(yong)較多的(de)是(shi)整體模(mo);而在(zai)大型(xing)擠壓機(ji)上,較多地采用(yong)組合模(mo)。
圖7-26所(suo)示為(wei)幾(ji)種標(biao)準結(jie)構的整體模(mo)(mo)。按照擠(ji)壓的型腔形狀又(you)可以分為(wei)平面模(mo)(mo)、錐形模(mo)(mo)、平錐模(mo)(mo)、雙錐模(mo)(mo)、圓弧模(mo)(mo)(包(bao)括(kuo)凸弧形模(mo)(mo)和凹弧形模(mo)(mo))等。
試驗研究指出,不銹鋼管擠壓模的入口錐角α=40°以上時,其工作壽命最長;但是,模子的入口錐角采用α=30°時,與擠壓筒內襯壁相接觸的過冷金屬粒子陷入變形區的死角中,而導致擠壓產品報廢。因此,實際上擠壓模的入口錐角都取α=25°~30°.據此,也有制作成帶有雙錐角的擠壓模,即第一個人口錐角α1=25°,與變形區(死角)接觸;第二個入口錐角α2=40°,與模子定徑帶相接。
擠壓模的定徑帶寬度是一個重要的參數,如果過寬會增加擠壓時的摩擦力,導致擠壓模表面磨損嚴重,引起金屬表面的黏著,影響擠壓鋼管的表面質量;過窄的定徑帶會導致擠壓鋼管的尺寸不穩定,并且不銹鋼管(guan)容易彎曲,同時擠壓模也容易磨損,降低了擠壓模的使用壽命。因此,對于每一種材料應選定一種合理的定徑帶寬度。在生產實際中,擠壓模定徑帶的寬度的確定,主要根據擠壓成品管口徑的大小和鋼管的長短,一般取擠壓鋼管直徑的8%~12%(不計模口圓弧倒角)。
觀察不銹鋼管擠壓(ya)模(mo)(mo)使用(yong)時磨損的(de)(de)情況(kuang)后發現,變(bian)形區附(fu)近的(de)(de)擠壓(ya)模(mo)(mo)上(shang)層金(jin)(jin)屬(shu)(shu)被(bei)擠壓(ya)坯(pi)料金(jin)(jin)屬(shu)(shu)揉(rou)皺(zhou)。如果擠壓(ya)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)聚積在工作帶,則模(mo)(mo)孔(kong)直徑將(jiang)會(hui)減(jian)小。即便是模(mo)(mo)子進(jin)行(xing)鏜(tang)孔(kong)后繼續使用(yong)時,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)聚積現象仍會(hui)出現。所有這(zhe)些,將(jiang)導(dao)致在擠壓(ya)所有材料時,模(mo)(mo)子入口部分的(de)(de)輪(lun)廓逐(zhu)漸變(bian)形呈圓弧形。無論是對于(yu)平(ping)面模(mo)(mo)或者是錐形模(mo)(mo)都是如此(ci)。
擠壓不銹(xiu)鋼管過程中,擠壓模在定徑帶附近的磨損最為嚴重,因為模子工作溫度不斷上升,在結束擠壓時溫度達到850~700℃,從而降低了擠壓模材料的表面硬度。
但是,如果(guo)擠壓時(shi)(shi)的單位壓力小,溫(wen)度(du)不高(gao),則(ze)工(gong)具(ju)的溫(wen)升不大,工(gong)具(ju)表面和(he)邊緣的揉皺現象(xiang)不會發(fa)生。此時(shi)(shi),磨(mo)損(sun)的表面表現為(wei)表面磨(mo)料(liao)的微(wei)磨(mo)損(sun)和(he)定徑帶尺寸的改變。
因而,擠壓(ya)模的塑(su)性(xing)磨損(sun)導致了模孔(kong)孔(kong)徑(jing)的減(jian)小,而擠壓(ya)模孔(kong)徑(jing)的增大,則(ze)意味著工(gong)具材料沒有(you)發生塑(su)性(xing)變形。
從(cong)擠壓(ya)模進口(kou)喇(la)叭口(kou)到定徑(jing)帶的圓弧倒(dao)角(jiao)半徑(jing)為(wei)(wei)5~10mm,過小時金(jin)屬變形(xing)激(ji)烈。而模后出口(kou)喇(la)叭口(kou)錐角(jiao)一般為(wei)(wei)6°~10°.擠壓(ya)異形(xing)材時,其模墊也應做成相似形(xing)狀,且倒(dao)角(jiao)同上(shang)。
擠壓模與變形(xing)金(jin)屬接觸的(de)表面(mian)應做得十(shi)分光滑(hua),以(yi)減小金(jin)屬的(de)變形(xing)阻力,保證(zheng)制品表面(mian)光潔。其接觸面(mian)的(de)光潔度為7~8級(ji)。
擠壓(ya)模表面應(ying)有足(zu)夠的硬度(du)。其(qi)材料應(ying)有足(zu)夠的強(qiang)度(du),防止擠壓(ya)模過(guo)度(du)磨(mo)損和引起開裂。一般整體(ti)模的硬度(du)HRC約為48~52,如(ru)采用組合模時,其(qi)表面硬度(du)可(ke)以更(geng)高。
不銹鋼管(guan)擠壓模(mo)(mo)的(de)內孔直徑應(ying)等于熱(re)狀態下鋼管(guan)的(de)外(wai)徑,即為(wei)冷狀態下鋼管(guan)外(wai)徑加上冷收(shou)縮量(liang)。材料的(de)熱(re)膨(peng)脹系數一(yi)般為(wei)1.012~1.015,則擠壓模(mo)(mo)的(de)內徑d為(wei):
d=(1.012~1.015)D 式中(zhong) D 擠壓成品鋼(gang)管外徑,mm.
為了(le)提高擠壓(ya)模的利用率,擠壓(ya)模模孔直(zhi)徑(jing)(jing)可稍小(xiao)于熱狀態下鋼管的外徑(jing)(jing),但不能小(xiao)于直(zhi)徑(jing)(jing)的負公差值(zhi),則:
d=(1.012~1.015)D-Δ 式中 Δ-熱擠(ji)壓鋼(gang)管直徑(jing)的負(fu)公差值,mm.
擠壓模的機加工精度(du)要求:當d=50~100mm時(shi),定徑帶的直(zhi)徑公差(cha)為(wei) -0.1mm,當d>101mm時(shi),為(wei)-0.2mm;偏心度(du)公差(cha)不超過(guo)定徑帶直(zhi)徑的0.3%。