在擠壓不銹鋼管過程中，擠壓模封閉擠壓筒的一端，擠壓模的型腔形成擠壓產品的外形輪廓。擠壓時，擠壓模與被加熱到1200℃以上高溫的金屬長時間地直接接觸，金屬由擠壓模中流出時產生很高的單位壓力研磨擠壓模的表面，擠壓模附近變形區對玻璃潤滑劑的抑制，不銹鋼管擠壓模冷卻的困難等所有這一切工況，使用于制造擠壓模的材料處于極其嚴酷的工作條件下。因此，為了保持產品尺寸的穩定性，除了滿足上述條件之外，擠壓模本身的結構設計，對其輪廓的穩定性、降低金屬流出模孔時的單位壓力、減小擠壓成品的表面廢品起著決定性的影響。


 不銹鋼管擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)設計，不僅僅在(zai)于(yu)布置產品的(de)(de)(de)(de)輪廓(kuo)尺寸，而且必須(xu)對(dui)擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)就像在(zai)嚴(yan)酷的(de)(de)(de)(de)熱機械負荷作(zuo)用下工作(zuo)的(de)(de)(de)(de)機械零(ling)件一樣(yang)做出整(zheng)體設計。例(li)如，對(dui)于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)入口錐角或者入口部分的(de)(de)(de)(de)圓角半徑稍做改變，就能引起總擠(ji)(ji)壓(ya)力的(de)(de)(de)(de)急劇變化，其變化范圍可以達到25%,從而將大(da)(da)大(da)(da)地增加或減小了擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)上的(de)(de)(de)(de)總負荷，直接影響到擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)使用壽命。表 7-6 為(wei)擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)入口加工情況和擠(ji)(ji)壓(ya)力的(de)(de)(de)(de)關系。


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 擠壓(ya)(ya)不銹鋼管時，從模子(zi)(zi)中流(liu)動(dong)的金(jin)(jin)屬以(yi)高(gao)達10m/s的滑(hua)移(yi)速(su)度流(liu)動(dong)，雖然在擠壓(ya)(ya)模和(he)高(gao)速(su)流(liu)動(dong)的金(jin)(jin)屬之間(jian)有著潤滑(hua)層，但模子(zi)(zi)工作帶的表面金(jin)(jin)屬仍(reng)產生(sheng)非常高(gao)的溫(wen)度。通過金(jin)(jin)相(xiang)分析可以(yi)確定，當擠壓(ya)(ya)碳鋼和(he)合金(jin)(jin)鋼時，此溫(wen)度超(chao)過模子(zi)(zi)材料的相(xiang)變溫(wen)度。


  在對(dui)采用3Cr2W8V熱模(mo)(mo)(mo)鋼制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)擠(ji)壓模(mo)(mo)(mo)，經擠(ji)壓后因磨損而報廢的(de)(de)(de)擠(ji)壓模(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)斷面(mian)(mian)上進行的(de)(de)(de)金相觀察時，結果(guo)顯示(shi)，深(shen)度(du)(du)(du)達0.5~1.5mm處的(de)(de)(de)金屬，具有硬度(du)(du)(du)HRC為(wei)50~52的(de)(de)(de)馬氏體組織(zhi)。從其(qi)溶(rong)解過剩的(de)(de)(de)殘余碳化物相的(de)(de)(de)分析證(zheng)明(ming)，在此處產生(sheng)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)不低于1000~1100℃.沿(yan)模(mo)(mo)(mo)子的(de)(de)(de)斷面(mian)(mian)較深(shen)處的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)HRC下降(jiang)到(dao)28~32,這證(zheng)明(ming)其(qi)被(bei)加(jia)熱的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)已達到(dao)材料(liao)的(de)(de)(de)臨界(jie)溫(wen)度(du)(du)(du)，即750~800℃.然后隨著(zhu)模(mo)(mo)(mo)子斷面(mian)(mian)深(shen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，硬度(du)(du)(du)平穩地提高到(dao)開始使用模(mo)(mo)(mo)子時的(de)(de)(de)原始硬度(du)(du)(du)。擠(ji)壓模(mo)(mo)(mo)工(gong)作帶部分的(de)(de)(de)材料(liao)被(bei)加(jia)熱到(dao)超過臨界(jie)溫(wen)度(du)(du)(du)，并引起金相組織(zhi)結構轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)影響區域的(de)(de)(de)總深(shen)度(du)(du)(du)。根據模(mo)(mo)(mo)子的(de)(de)(de)材料(liao)、工(gong)作條件和使用壽命的(de)(de)(de)具體情況(kuang)可能在5~10mm波動。


  另外，從擠(ji)壓模的(de)(de)(de)(de)喇叭(ba)口向(xiang)工作帶(dai)過渡的(de)(de)(de)(de)半徑處受到(dao)最大的(de)(de)(de)(de)加熱和磨(mo)損(sun)。這表(biao)現為逐漸地研磨(mo)，形成劃道、溝槽(cao)以及(ji)表(biao)面粗糙（圖7-24).對擠(ji)壓型材采用(yong)組合(he)模時(shi)，模環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)凸出(chu)的(de)(de)(de)(de)較厚(hou)的(de)(de)(de)(de)部分(fen)，如筋、舌等的(de)(de)(de)(de)熱量難(nan)以傳(chuan)導擴散，且被高速流動的(de)(de)(de)(de)金屬強(qiang)烈地沖(chong)刷而(er)破壞(huai)（圖7-25).擠(ji)壓模的(de)(de)(de)(de)機械(xie)磨(mo)損(sun)形式使(shi)模環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)金屬被擠(ji)壓管(guan)軟化和帶(dai)走而(er)流失。據(ju)統計，平均(jun)擠(ji)壓40次以后，使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)模環(huan)(huan)重量由于(yu)磨(mo)損(sun)流失要減(jian)小(xiao)7%~10%。


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  在(zai)立式(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)機上(shang)，擠(ji)(ji)壓(ya)模在(zai)使用(yong)過(guo)程中的軟(ruan)化變形(xing)，可(ke)以通過(guo)校(xiao)準(zhun)工(gong)序來校(xiao)正，即采用(yong)壓(ya)入專門的定徑(jing)芯棒的方法，恢復(fu)模環或整體模工(gong)作帶的名義直徑(jing)，以此達到(dao)對于(yu)因磨損(sun)引起模環直徑(jing)局部改變的補償。擠(ji)(ji)壓(ya)時模環內徑(jing)減(jian)小的變形(xing)，既是由于(yu)表面層金屬塑性(xing)流動所形(xing)成的焊瘤，也是由于(yu)其向擠(ji)(ji)壓(ya)方向撓(nao)曲變形(xing)的結果(guo)。用(yong)校(xiao)準(zhun)法可(ke)周期性(xing)地經過(guo)5~10次或更多次的恢復(fu)和擠(ji)(ji)壓(ya)。因此，模環的校(xiao)準(zhun)工(gong)序在(zai)一(yi)定范圍(wei)內提高了其使用(yong)壽命。


 在臥式液壓管型材(cai)擠壓機上，沒有(you)模環的(de)校準工序，模環使用時不允許出現變(bian)形。因此，要求(qiu)其具有(you)HRC=43~48或更高的(de)硬度指標(biao)。


 模(mo)環在(zai)(zai)溫度很高的(de)(de)條件下工作(zuo)，要求其采用具(ju)有高的(de)(de)耐熱(re)性鋼和(he)材(cai)料來制(zhi)造(zao)，特別是在(zai)(zai)擠壓(ya)耐熱(re)和(he)難(nan)熔合(he)金管以及長度較(jiao)長的(de)(de)不銹(xiu)鋼管和(he)異形(xing)材(cai)的(de)(de)情況下。