目前對于不(bu)銹鋼(gang)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(mo)的(de)孔型設計以保(bao)證最低的(de)擠壓(ya)力(li)為出發點;
2. 擠壓模(mo)的孔(kong)型設計(ji)以(yi)(yi)保證成品(pin)橫斷面上金屬顆粒流速的最低不(bu)均(jun)勻性原則為出發點。以(yi)(yi)此來(lai)確(que)定擠壓模(mo)的基本形式的基本參數-擠壓模(mo)內孔(kong)的中(zhong)心線(xian)和錐體母體之間(jian)的錐角α(入口錐角)。
俄羅斯普羅佐羅夫的(de)研究(jiu)指(zhi)出,擠(ji)壓模(mo)的(de)入口(kou)錐角度和定徑(jing)帶的(de)寬度對(dui)擠(ji)壓力(li)的(de)影響不大。因此,在設計擠(ji)壓模(mo)時,應以獲得不形成(cheng)“停滯區(qu)”缺(que)陷的(de)優質(zhi)制(zhi)品為出發(fa)點。
為了預(yu)防“停滯區(qu)”的(de)形成,有(you)人認為,擠(ji)壓模錐角應(ying)為α=60°。但(dan)是使用(yong)硅酸鹽作為潤(run)滑(hua)劑(ji)時,要(yao)求(qiu)從調節進入變形區(qu)潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)數量(liang)的(de)可能性方面來(lai)考慮擠(ji)壓模的(de)孔型設計。
浙江至德鋼業有限公司技術人員內則指出,擠壓不銹鋼管(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(bu)銹鋼管(guan)廠(chang)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)美國專(zhuan)利(li)No.2907457、No.2971644中,波·科克斯指出,擠壓(ya)模(mo)的(de)(de)入(ru)(ru)口(kou)(kou)錐度對擠壓(ya)制(zhi)品(pin)的(de)(de)表面質(zhi)量有(you)影(ying)響。因此(ci),他(ta)研究(jiu)了在(zai)使(shi)用不(bu)同的(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑時(shi),擠壓(ya)模(mo)入(ru)(ru)口(kou)(kou)錐度對擠壓(ya)不(bu)銹鋼管的(de)(de)質(zhi)量影(ying)響。通過具有(you)入(ru)(ru)口(kou)(kou)錐角為67.5°、60°、45°和90°(平面模(mo))的(de)(de)擠壓(ya)模(mo)及其相(xiang)應的(de)(de)玻(bo)璃墊(dian)進行試驗的(de)(de)結(jie)果表明(ming),使(shi)用平面模(mo)時(shi),能保證得到外表面在(zai)全(quan)長(chang)上比較一致質(zhi)量的(de)(de)管材。而入(ru)(ru)口(kou)(kou)錐角為60°、67.5°、90°的(de)(de)擠壓(ya)模(mo)進行擠壓(ya)時(shi),擠壓(ya)力的(de)(de)區(qu)別(bie)不(bu)大(相(xiang)差在(zai)5%~10%范圍內)。
當采(cai)用α≤45°的擠(ji)壓(ya)模時,如(ru)果潤滑墊(dian)的形狀與擠(ji)壓(ya)模的入口形狀相似,則由于坯(pi)料(liao)端部在擠(ji)壓(ya)開始時頂(ding)壞和頂(ding)出潤滑墊(dian),或(huo)者是坯(pi)料(liao)前(qian)尖端的快速冷(leng)卻(que),會(hui)使擠(ji)壓(ya)過程(cheng)的進行遇到(dao)困(kun)難。
采用α=90°的(de)擠壓(ya)(ya)模(mo)時潤滑(hua)劑能(neng)均勻流入,是因為(wei)當連續擠壓(ya)(ya)時,能(neng)成定并壓(ya)(ya)授和擠壓(ya)(ya)筒(tong)內襯配合區域多余的(de)潤滑(hua)劑在(zai)平面模(mo)上能(neng)夠為(wei)其提供更多約(yue)能(neng)的(de)排擠條件。
當采用平面(mian)模時(shi),只(zhi)有(you)同(tong)時(shi)使用具(ju)有(you)最佳黏度(du)的玻(bo)(bo)璃潤滑(hua)(hua)劑,才能獲得(de)具(ju)有(you)高表面(mian)質(zhi)量的擠壓制品。對各(ge)種黏度(du)的玻(bo)(bo)璃潤滑(hua)(hua)劑的試驗研究表明,玻(bo)(bo)璃潤滑(hua)(hua)劑過度(du)的熔化或者由(you)于低黏度(du)引起的潤滑(hua)(hua)劑的屏幕特(te)性(xing)不足(zu),也會導致無論(lun)是錐形(xing)模還是平面(mian)模擠壓后不銹鋼管表面(mian)質(zhi)量的惡化。
采用平(ping)面(mian)擠壓(ya)模時,同時要求遵守當擠壓(ya)時防止在擠壓(ya)模和擠壓(ya)筒配合(he)區內發生(sheng)金屬(shu)環狀缺口。試驗(yan)表(biao)明,最有效(xiao)的是采用復合(he)擠壓(ya)模,即“平(ping)-錐擠壓(ya)模”,其(qi)錐形部(bu)分的角度為(wei)45°~60°,以(yi)便保持其(qi)平(ping)面(mian)部(bu)分的寬度在20~22mm范圍內( 圖 4 -16)。

由于使用了玻璃潤(run)(run)滑劑,在(zai)過渡圓柱形(xing)定徑(jing)帶(dai)部分處的(de)圓角半(ban)徑(jing)的(de)變(bian)化受到限(xian)制。該半(ban)徑(jing)的(de)過量減小會(hui)影響潤(run)(run)滑劑的(de)工作條件,因為在(zai)銳角邊緣處更有可(ke)能破壞潤(run)(run)滑薄膜(mo)的(de)密實(shi)性。圓角半(ban)徑(jing)的(de)增(zeng)加(jia),會(hui)伴隨擠(ji)(ji)壓模(mo)高度的(de)增(zeng)加(jia),而導致擠(ji)(ji)壓模(mo)的(de)過量消耗。當使用直徑(jing)為140~250mm的(de)擠(ji)(ji)壓筒擠(ji)(ji)壓時,最可(ke)行的(de)圓角半(ban)徑(jing)可(ke)以認為是8~10mm。

