目前對于不銹(xiu)鋼管擠壓消耗量最大的工模具是擠壓模的孔型設計存有以下兩種基本觀點:
1. 擠壓(ya)模的孔(kong)型設(she)計(ji)以保證最(zui)低的擠壓(ya)力為出發點;
2. 擠(ji)(ji)壓模的(de)(de)孔型設計以保證成品橫斷面上金屬顆(ke)粒流(liu)速的(de)(de)最低不均勻性原則為出發點。以此來確(que)定擠(ji)(ji)壓模的(de)(de)基本形(xing)式的(de)(de)基本參數-擠(ji)(ji)壓模內孔的(de)(de)中心(xin)線(xian)和錐(zhui)體(ti)母體(ti)之間的(de)(de)錐(zhui)角α(入口錐(zhui)角)。
俄羅(luo)斯(si)普羅(luo)佐羅(luo)夫(fu)的(de)研究指出,擠(ji)(ji)壓模的(de)入口錐角(jiao)度和(he)定徑帶的(de)寬度對擠(ji)(ji)壓力的(de)影響不大。因此,在設計擠(ji)(ji)壓模時(shi),應(ying)以獲(huo)得不形(xing)成“停滯(zhi)區”缺陷的(de)優質制(zhi)品為出發點(dian)。
為了預防“停(ting)滯區(qu)”的形成,有人認為,擠壓模(mo)錐角應為α=60°。但是使用硅(gui)酸鹽作為潤(run)滑(hua)劑(ji)時,要求從調節進入變(bian)形區(qu)潤(run)滑(hua)劑(ji)的數量的可能性(xing)方面來(lai)考慮擠壓模(mo)的孔型設計(ji)。
浙江至德鋼業有限公司技術人員內則指出,擠壓不銹(xiu)鋼管(guan)的外表面質量取決于變形區內潤滑劑的數量。潤滑劑不足時,會導致劃傷,而潤滑劑過剩時,會引起鋼管表面缺陷。他提出采用特殊結構的擠壓模設計來調整變形區的潤滑劑層的厚度,并推薦采用“雙重擠壓模”,即擠壓模的第一個直徑比第二個直徑大出1.5mm,使多余的潤滑劑留在擠壓模1之間的環形溝槽內,以及能保持潤滑劑在錐形部分具有集中溝槽的擠壓模2內。但是,尼科波爾南方不銹鋼管(guan)廠古里亞耶夫認為,浙江溫州不銹鋼管廠家推薦的雙重擠壓模在生產條件下不可能有效。
在(zai)(zai)美國專利No.2907457、No.2971644中,波·科克(ke)斯(si)指出,擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)入口錐(zhui)度對擠(ji)壓(ya)制品(pin)的(de)表面(mian)質量(liang)(liang)(liang)有影響(xiang)。因(yin)此,他研究了(le)在(zai)(zai)使用不同(tong)的(de)玻璃潤滑劑時(shi),擠(ji)壓(ya)模(mo)入口錐(zhui)度對擠(ji)壓(ya)不銹鋼管的(de)質量(liang)(liang)(liang)影響(xiang)。通過具有入口錐(zhui)角為(wei)67.5°、60°、45°和90°(平面(mian)模(mo))的(de)擠(ji)壓(ya)模(mo)及其相應的(de)玻璃墊進行(xing)試驗的(de)結果表明,使用平面(mian)模(mo)時(shi),能(neng)保證得到外表面(mian)在(zai)(zai)全長上比較一致質量(liang)(liang)(liang)的(de)管材。而入口錐(zhui)角為(wei)60°、67.5°、90°的(de)擠(ji)壓(ya)模(mo)進行(xing)擠(ji)壓(ya)時(shi),擠(ji)壓(ya)力(li)的(de)區別不大(相差在(zai)(zai)5%~10%范圍內)。
當采(cai)用α≤45°的(de)擠壓模(mo)時,如果潤(run)(run)滑墊的(de)形狀與擠壓模(mo)的(de)入口(kou)形狀相似(si),則由于坯(pi)(pi)料端部(bu)在擠壓開始時頂壞和頂出潤(run)(run)滑墊,或(huo)者是坯(pi)(pi)料前尖(jian)端的(de)快速冷卻,會使擠壓過程的(de)進行遇到困難。
采(cai)用α=90°的擠(ji)壓(ya)模時(shi)潤(run)滑劑能(neng)均勻流入,是因為當連續擠(ji)壓(ya)時(shi),能(neng)成定并壓(ya)授和擠(ji)壓(ya)筒內襯配合區(qu)域(yu)多(duo)余的潤(run)滑劑在平(ping)面模上(shang)能(neng)夠(gou)為其提供更多(duo)約(yue)能(neng)的排擠(ji)條件。
當采用(yong)平面模(mo)時,只有(you)同時使用(yong)具有(you)最佳黏(nian)度(du)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑,才能獲得具有(you)高表(biao)面質量的(de)(de)(de)擠壓(ya)制品。對各(ge)種黏(nian)度(du)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)試驗研究表(biao)明,玻(bo)(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑過(guo)度(du)的(de)(de)(de)熔化或者由于低黏(nian)度(du)引起的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)屏幕(mu)特性不(bu)足(zu),也(ye)會導致無(wu)論是錐形(xing)模(mo)還是平面模(mo)擠壓(ya)后不(bu)銹鋼管(guan)表(biao)面質量的(de)(de)(de)惡化。
采用(yong)平(ping)面擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模時,同(tong)時要求遵守當擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時防止在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模和擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒配合區內發生金屬環(huan)狀(zhuang)缺(que)口。試驗表(biao)明,最(zui)有效的是采用(yong)復合擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模,即“平(ping)-錐擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模”,其(qi)(qi)錐形部分(fen)的角度(du)為45°~60°,以(yi)便保持(chi)其(qi)(qi)平(ping)面部分(fen)的寬度(du)在20~22mm范(fan)圍內( 圖 4 -16)。
由于使用了(le)玻(bo)璃潤滑(hua)劑,在(zai)過渡圓(yuan)柱形定徑帶部分處(chu)的(de)圓(yuan)角半徑的(de)變化受到限制。該半徑的(de)過量減小(xiao)會(hui)影響潤滑(hua)劑的(de)工作(zuo)條件,因為在(zai)銳角邊緣處(chu)更有可能破(po)壞潤滑(hua)薄膜的(de)密實性。圓(yuan)角半徑的(de)增(zeng)加,會(hui)伴隨擠(ji)壓(ya)模(mo)高度的(de)增(zeng)加,而導(dao)致擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)過量消耗。當(dang)使用直徑為140~250mm的(de)擠(ji)壓(ya)筒(tong)擠(ji)壓(ya)時,最可行的(de)圓(yuan)角半徑可以認為是(shi)8~10mm。