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(gang)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(gang)管(guan)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)設(she)計，不僅(jin)僅(jin)在于布(bu)置產品(pin)的(de)(de)(de)輪廓尺寸，而且必須(xu)對擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)就像(xiang)在嚴酷的(de)(de)(de)熱機械負荷作(zuo)用(yong)下工作(zuo)的(de)(de)(de)機械零(ling)件(jian)一(yi)樣做(zuo)(zuo)出整體設(she)計。例如，對于擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)入(ru)(ru)口錐角(jiao)或者入(ru)(ru)口部分(fen)的(de)(de)(de)圓角(jiao)半徑稍做(zuo)(zuo)改變(bian)，就能引起總(zong)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)(de)急劇變(bian)化，其變(bian)化范圍可(ke)以(yi)達到25%,從(cong)而將大大地增加或減小了(le)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)上的(de)(de)(de)總(zong)負荷，直接影響到擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)使用(yong)壽命。表 7-6 為(wei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)入(ru)(ru)口加工情況和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)(de)關系。


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 擠(ji)(ji)(ji)壓不銹鋼(gang)管(guan)時，從(cong)模子中流(liu)動的金(jin)屬(shu)以(yi)高(gao)達(da)10m/s的滑移速度流(liu)動，雖然在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓模和高(gao)速流(liu)動的金(jin)屬(shu)之間有著潤滑層，但(dan)模子工作帶(dai)的表面(mian)金(jin)屬(shu)仍產生非(fei)常(chang)高(gao)的溫度。通過(guo)金(jin)相分(fen)析可以(yi)確定，當擠(ji)(ji)(ji)壓碳(tan)鋼(gang)和合金(jin)鋼(gang)時，此溫度超過(guo)模子材料的相變溫度。


  在(zai)對(dui)采用(yong)3Cr2W8V熱模(mo)鋼制造的(de)擠壓(ya)(ya)模(mo)，經擠壓(ya)(ya)后因磨損而報廢的(de)擠壓(ya)(ya)模(mo)的(de)斷面(mian)上進行的(de)金相觀察(cha)時，結果顯(xian)示，深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)達0.5~1.5mm處(chu)的(de)金屬，具有硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)HRC為50~52的(de)馬氏體組(zu)織。從(cong)其溶解(jie)過(guo)剩的(de)殘(can)余碳化(hua)物相的(de)分析證(zheng)(zheng)明，在(zai)此處(chu)產生(sheng)的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)不低于1000~1100℃.沿模(mo)子的(de)斷面(mian)較深(shen)處(chu)的(de)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)HRC下降到(dao)28~32,這證(zheng)(zheng)明其被加(jia)熱的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)已達到(dao)材(cai)料(liao)(liao)的(de)臨界(jie)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)，即750~800℃.然后隨著模(mo)子斷面(mian)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)增加(jia)，硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)平穩(wen)地提(ti)高到(dao)開(kai)始使(shi)用(yong)模(mo)子時的(de)原始硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)。擠壓(ya)(ya)模(mo)工作(zuo)帶部(bu)分的(de)材(cai)料(liao)(liao)被加(jia)熱到(dao)超過(guo)臨界(jie)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)，并引起(qi)金相組(zu)織結構(gou)轉變(bian)的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)影(ying)響區域的(de)總(zong)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)。根據(ju)模(mo)子的(de)材(cai)料(liao)(liao)、工作(zuo)條件和使(shi)用(yong)壽命的(de)具體情況(kuang)可(ke)能在(zai)5~10mm波(bo)動。


  另外，從擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)喇叭口向工作(zuo)帶(dai)過渡的(de)(de)半徑處受(shou)到(dao)最大的(de)(de)加(jia)熱(re)和磨損。這(zhe)表現(xian)為逐漸地(di)研磨，形成劃道、溝槽以及表面(mian)粗糙(cao)（圖7-24).對擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)型材采用(yong)組合(he)模(mo)(mo)時(shi)，模(mo)(mo)環(huan)(huan)的(de)(de)凸出的(de)(de)較厚的(de)(de)部分，如(ru)筋(jin)、舌(she)等的(de)(de)熱(re)量難以傳導擴散，且被(bei)高速流動的(de)(de)金屬(shu)(shu)強烈地(di)沖刷(shua)而破(po)壞（圖7-25).擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)的(de)(de)機械磨損形式(shi)使模(mo)(mo)環(huan)(huan)的(de)(de)金屬(shu)(shu)被(bei)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)管軟化和帶(dai)走(zou)而流失。據統計(ji)，平均擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)40次以后，使用(yong)的(de)(de)模(mo)(mo)環(huan)(huan)重量由于磨損流失要減小(xiao)7%~10%。


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  在(zai)立式(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓機上(shang)，擠(ji)(ji)(ji)壓模(mo)(mo)在(zai)使用(yong)(yong)過程中的(de)軟化變(bian)形，可(ke)以通過校(xiao)準工(gong)(gong)序來校(xiao)正，即采用(yong)(yong)壓入專(zhuan)門的(de)定徑芯棒(bang)的(de)方法(fa)，恢(hui)復(fu)模(mo)(mo)環或(huo)整體模(mo)(mo)工(gong)(gong)作帶的(de)名義直(zhi)徑，以此達到對于(yu)(yu)因磨(mo)損引起模(mo)(mo)環直(zhi)徑局部改(gai)變(bian)的(de)補償。擠(ji)(ji)(ji)壓時(shi)模(mo)(mo)環內徑減小的(de)變(bian)形，既是由于(yu)(yu)表面層(ceng)金屬(shu)塑性流動(dong)所形成(cheng)的(de)焊瘤，也(ye)是由于(yu)(yu)其(qi)向(xiang)擠(ji)(ji)(ji)壓方向(xiang)撓曲變(bian)形的(de)結果。用(yong)(yong)校(xiao)準法(fa)可(ke)周期性地經過5~10次(ci)或(huo)更多次(ci)的(de)恢(hui)復(fu)和(he)擠(ji)(ji)(ji)壓。因此，模(mo)(mo)環的(de)校(xiao)準工(gong)(gong)序在(zai)一定范圍內提高(gao)了其(qi)使用(yong)(yong)壽(shou)命。


 在臥式(shi)液壓管型(xing)材擠壓機上，沒(mei)有模(mo)環(huan)的(de)校準(zhun)工序，模(mo)環(huan)使用(yong)時(shi)不允許出(chu)現變形(xing)。因此，要求其具有HRC=43~48或更(geng)高的(de)硬度指標。


 模(mo)環在溫(wen)度很高(gao)(gao)的(de)條(tiao)件下(xia)工作，要(yao)求其(qi)采用具有高(gao)(gao)的(de)耐熱性鋼(gang)和(he)材料來制造，特(te)別是在擠(ji)壓耐熱和(he)難熔合金管以(yi)及長度較長的(de)不銹鋼(gang)管和(he)異形材的(de)情(qing)況下(xia)。