在設計擠壓模具時,應避免在大的外接圓面積內設計特薄的斷面,避免設計帶有不平衡模舌的半空心斷面。
供擠(ji)壓的型材斷面通常不能有(you)過(guo)尖(jian)的內角,這是因為擠(ji)壓時熱量會(hui)集中在尖(jian)角處,允許有(you)4mm的小半徑(jing)。
擠壓型材的外接圓直徑不能超過擠壓筒直徑的75%,擠壓比一般控制在10~100。
擠壓型材各部分的橫截面寬(kuan)度與厚度的最小(xiao)比值(zhi)應控制在14:1。
擠(ji)壓型材斷面(mian)中,過深的(de)凹(ao)槽會妨礙擠(ji)壓時(shi)的(de)潤滑(hua)效果(guo),使(shi)熱(re)量集(ji)中在(zai)擠(ji)壓模突出的(de)部(bu)分,引(yin)起過度的(de)磨耗。由于相同(tong)的(de)原因,型材的(de)內角半徑最小應控制(zhi)在(zai)4mm.
擠壓型材的重(zhong)心(xin)應盡可能(neng)地與模子中(zhong)心(xin)相符,特別是空心(xin)型材的重(zhong)心(xin)不能(neng)偏移。
斷面厚度(du)不(bu)均的型材(cai)、具有(you)深的凹陷和薄壁異(yi)型材(cai)、內(nei)徑小于20mm的不(bu)銹鋼管(guan)材(cai)和具有長而薄的帶筋的不(bu)銹鋼管,對于擠壓加工都是有難度的。
1952年建成的美國巴布考克·維爾考克斯公司不(bu)銹(xiu)鋼管廠,擁有500t立式穿孔機和2500t擠壓機。該公司能成功將許多用其他方法難以變形的高合金鋼和合金擠壓成材,如在斜軋穿孔機上很難穿軋的不銹鋼和合金,(如Cr18Ni19Mo13、Cr18Si等鋼種)。除此之外,還成功地擠壓了純金屬鋯和鈦及其合金,含鎢和釩的高速鋼,以及0Cr17Ni25Mo6N (0.1% C, 16.5% Cr, 25% Ni,6.25% Mo,0.15% N)、0Cr15Ni25Mo2Ti2AlV (0.08% C,14.75% Cr,25% Ni,1.25%Mo,1.9% Ti,0.2% Al,0.25% V)、Cr17Ni12Si7Mo3Nb(16% ~18% Cr,11% ~14% Ni,7.5% Si,2% ~3% Mo,%Nb=9 x% C)、0Cr25Ni14Ti2Mo2Si(0.35% C,22% ~26% Cr,12% ~15% Ni,2%Ti,1%以下Si,2%以下Mo)和0Cr25Ni20Mo2SiNb(0.08%以下C,1%以下Si,2%以下Mo、22%~26%Cr,19%~22%Ni,%Nb=9×%C)高合金鋼棒材和管材。
法國(guo)某公(gong)司擠壓出(chu)的(de)鋼管(guan)斷(duan)面如圖(tu)(tu)6-4所示(shi)(圖(tu)(tu)6-4(b)所示(shi)為不銹鋼的(de)斷(duan)面,圖(tu)(tu)6-4(a)、圖(tu)(tu)6-4(c)、圖(tu)(tu)6-4(d)、圖(tu)(tu)6-4(e)是用于必(bi)須強化管(guan)子內部(bu)或外部(bu)進行熱交換的(de)異型管(guan))。美國(guo)巴布考克·維(wei)爾考克斯(si)公(gong)司擠壓出(chu)的(de)鋼管(guan)斷(duan)面如圖(tu)(tu)6-5所示(shi)。
該公司(si)采用5001立(li)式穿孔機和(he)2500噸臥(wo)式擠壓機生產圓和(he)非圓型材(cai)產品時,根據多年經(jing)驗,能夠用擠壓法生產的(de)斷(duan)面(mian)尺(chi)寸,受到界限值的(de)限制,即(ji)斷(duan)面(mian)截面(mian)積不小于650m㎡,最大(da)直(zhi)徑為(wei)(wei)165mm,最小壁厚為(wei)(wei)3mm,最小內徑為(wei)(wei)20mm、最大(da)質(zhi)量為(wei)(wei)180kg。
擠壓的(de)精確度可以保證與熱軋型(xing)材(cai)的(de)精度相同(tong)。隨著斷面(mian)面(mian)積和厚度的(de)減(jian)小,擠壓型(xing)材(cai)的(de)優越性也越明顯。