擠壓法可以生產各種各樣的不銹鋼管產品,擠壓鋼管產品斷面的高精度及其斷面的穩定性,需要大量高壽命和形狀相對穩定的工模具。在設計工模具時,必須先仔細地對全套工模具進行計算。因為,往往由于工模具的結構考慮得不夠周密,以及全套工模具裝配不當,導致工模具過早損壞,從而將大大增加產品的成本。尤其是擠壓(ya)不銹鋼管和高鎳合金的管材和型材時,無論是溫度制度方面,還是在坯料形變時的應力承受方面,擠壓工模具的工況條件都是極其嚴酷的,具體來說:
1. 擠壓(ya)工模具不(bu)同的(de)工況條件對其(qi)材質、熱處理以及結構形狀都(dou)提出(chu)了不(bu)同的(de)要求(qiu)。不(bu)銹鋼管(guan)擠壓(ya)工模具的(de)材質應(ying)能承受工作(zuo)時(shi)在(zai)高壓(ya)下(xia)溫度的(de)急劇變化,周期性(xing)的(de)加(jia)熱到(dao)高溫,隨后(hou)又快速(su)地冷卻(que)和負荷沖擊性(xing)下(xia)降的(de)工況條件。
2. 在(zai)大多數(shu)情(qing)況下,擠壓(ya)過(guo)程是不平穩(wen)的(de),擠壓(ya)工(gong)模(mo)具上的(de)沖擊(ji)負荷要(yao)求(qiu)制造工(gong)模(mo)具的(de)材料具有(you)高(gao)的(de)沖擊(ji)韌(ren)性,但這(zhe)與高(gao)硬度(du)的(de)要(yao)求(qiu)又(you)相矛盾,則(ze)沖擊(ji)韌(ren)性反而會降低(di)擠壓(ya)工(gong)模(mo)具的(de)壽命。
3. 在擠壓過程中(zhong),工模(mo)具中(zhong)的一(yi)些部件被加熱到700~800℃的溫(wen)度(du),并在這(zhe)一(yi)溫(wen)度(du)下進(jin)行水(shui)冷或氣(qi)冷。
4. 擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)、芯棒和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)(de)工況(kuang)條(tiao)件尤其(qi)嚴酷,沿被加(jia)熱的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)的(de)(de)(de)長(chang)度(du)上(shang),經常(chang)作(zuo)用有(you)強烈的(de)(de)(de)、不(bu)均勻的(de)(de)(de)高(gao)溫坯料(liao)與內襯(chen)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)壁之間的(de)(de)(de)接觸摩擦力(li),高(gao)的(de)(de)(de)徑(jing)向(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)(ya)力(li),該徑(jing)向(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)隨后又(you)沖(chong)擊性的(de)(de)(de)下(xia)(xia)降。同時,冷(leng)空氣或水通過(guo)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)的(de)(de)(de)孔腔,使擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)受到強烈地冷(leng)卻。在(zai)所(suo)有(you)這些工況(kuang)條(tiao)件下(xia)(xia),在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)(de)材料(liao)中產生了熱超應力(li),并且導致金屬材料(liao)迅(xun)速疲勞,使擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)很快(kuai)產生破裂或磨(mo)損而損壞。
5. 往往工作得很好的(de)芯棒,由于不(bu)良(liang)的(de)操作,在高壓和坯料(liao)加(jia)熱不(bu)足的(de)情況下進行擠(ji)壓而遭(zao)到破壞。原因為坯料(liao)加(jia)熱不(bu)足而導(dao)致擠(ji)壓力急劇(ju)上(shang)升。實(shi)際(ji)上(shang),這(zhe)種由于不(bu)良(liang)的(de)操作而導(dao)致擠(ji)壓工模具損(sun)壞的(de)現象是可(ke)以避免的(de)。
6. 不(bu)銹鋼管擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)工(gong)模(mo)具因(yin)長時(shi)(shi)間停留在(zai)1100℃以(yi)上的(de)高溫區,而使其壽命大大降低。因(yin)此,在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)工(gong)藝和設(she)備設(she)計時(shi)(shi),必須力求(qiu)(qiu)縮短(duan)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)(shi)間,尤其是(shi)純(chun)(chun)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)(shi)間,應盡量控(kong)制(zhi)在(zai)3~4s之內(nei)完成。可見(jian)對擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)純(chun)(chun)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)(shi)間的(de)控(kong)制(zhi),并(bing)不(bu)是(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)生(sheng)產率的(de)需要,而是(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)工(gong)模(mo)具使用壽命的(de)要求(qiu)(qiu)。
7. 采用(yong)含(han)W和(he)Mo元素的耐(nai)熱(re)鋼來制造工(gong)模(mo)具時,這類鋼通常(chang)是導(dao)熱(re)性(xing)能比較差。因此,在溫(wen)度(du)急劇升高時產生的熱(re)沖(chong)擊負(fu)荷,可能導(dao)致工(gong)模(mo)具的破壞。為此,工(gong)模(mo)具在使用(yong)前的預(yu)熱(re)極為重要。
8. 應了解工模具在使用時的硬度情況,因為工模具不正確的預熱可能導致其脆性破壞。此外,還必須考慮工模具的配置情況、工模具的尺寸以及有時其結構隨著擠壓不(bu)銹鋼(gang)坯料(liao)的尺寸和產品的尺寸的改變而變化的情況。
由此(ci)可見,工(gong)模(mo)具(ju)材料的(de)(de)(de)(de)選擇(ze)是根據擠(ji)壓一定(ding)材料時的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓速度條件(jian)、加熱(re)溫度制度、坯料金屬的(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)、擠(ji)壓產品的(de)(de)(de)(de)形狀、潤滑情(qing)況和(he)工(gong)模(mo)具(ju)被冷卻的(de)(de)(de)(de)可能(neng)性(xing)等(deng)因素進行的(de)(de)(de)(de)。而(er)制造工(gong)模(mo)具(ju)時,正(zheng)確的(de)(de)(de)(de)不銹鋼管機加工(gong)工(gong)藝(yi)及熱(re)處(chu)理制度對工(gong)模(mo)具(ju)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用壽命影響(xiang)極大,其工(gong)藝(yi)制度的(de)(de)(de)(de)擬(ni)訂(ding)起著決(jue)定(ding)性(xing)的(de)(de)(de)(de)作用。
因此(ci),在設(she)計不(bu)銹鋼管擠壓(ya)工模具的形狀、計算(suan)其(qi)強度和選(xuan)擇其(qi)材料時,必須考慮到(dao)工模具各種不(bu)同(tong)的工況條件。

