擠壓法可以生產各種各樣的不銹(xiu)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。尤其是擠壓不(bu)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. 擠壓工模具(ju)不同(tong)的(de)工況條(tiao)件對(dui)其材(cai)質(zhi)、熱處理(li)以及結(jie)構形狀都提出了(le)不同(tong)的(de)要求。不銹(xiu)鋼管擠壓工模具(ju)的(de)材(cai)質(zhi)應(ying)能承受工作時在高壓下(xia)溫度的(de)急劇變(bian)化(hua),周(zhou)期性的(de)加(jia)熱到高溫,隨后又(you)快速地冷卻和負荷沖(chong)擊性下(xia)降的(de)工況條(tiao)件。


  2. 在大多數(shu)情況下,擠(ji)壓過程是不平穩的,擠(ji)壓工模(mo)具(ju)上的沖(chong)擊負荷要求制(zhi)造工模(mo)具(ju)的材料具(ju)有高的沖(chong)擊韌(ren)性(xing),但(dan)這與(yu)高硬度的要求又相(xiang)矛盾,則沖(chong)擊韌(ren)性(xing)反而會降低擠(ji)壓工模(mo)具(ju)的壽命。


  3. 在(zai)擠壓過程(cheng)中(zhong),工模具中(zhong)的一些部件被(bei)加熱到700~800℃的溫(wen)度(du)(du),并在(zai)這一溫(wen)度(du)(du)下(xia)進(jin)行水冷(leng)或氣(qi)冷(leng)。


  4. 擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)、芯棒和擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)工況條件尤(you)其(qi)嚴酷(ku),沿被加熱的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)的(de)(de)長度上,經常作用(yong)有強烈(lie)的(de)(de)、不均勻的(de)(de)高溫坯料與(yu)內襯(chen)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)壁之(zhi)間的(de)(de)接觸摩擦(ca)力(li)(li),高的(de)(de)徑向(xiang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li),該徑向(xiang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)隨后又(you)沖擊性的(de)(de)下(xia)降。同時,冷(leng)(leng)空氣或(huo)水通過擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)的(de)(de)孔腔(qiang),使擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)受到強烈(lie)地(di)冷(leng)(leng)卻。在(zai)所有這些工況條件下(xia),在(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)材料中產(chan)生(sheng)了熱超應力(li)(li),并且導致金屬材料迅速疲勞,使擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)很快產(chan)生(sheng)破裂或(huo)磨(mo)損而損壞(huai)。


  5. 往往工作(zuo)得(de)很好的(de)芯棒(bang),由于(yu)不(bu)良的(de)操作(zuo),在高壓(ya)和坯料加熱不(bu)足的(de)情(qing)況下進行擠壓(ya)而遭(zao)到破壞(huai)。原因(yin)為坯料加熱不(bu)足而導(dao)致擠壓(ya)力急劇上(shang)升。實際上(shang),這(zhe)種由于(yu)不(bu)良的(de)操作(zuo)而導(dao)致擠壓(ya)工模具損(sun)壞(huai)的(de)現象是可以避免(mian)的(de)。


  6. 不(bu)銹鋼管擠(ji)壓(ya)工(gong)模具因長時(shi)間停留在(zai)1100℃以(yi)上(shang)的(de)高溫區,而(er)使其(qi)壽命大大降低。因此,在(zai)擠(ji)壓(ya)工(gong)藝和設備設計時(shi),必須(xu)力求縮(suo)短擠(ji)壓(ya)時(shi)間,尤其(qi)是(shi)純(chun)擠(ji)壓(ya)時(shi)間,應盡量控制(zhi)在(zai)3~4s之內完成(cheng)。可見對(dui)擠(ji)壓(ya)機純(chun)擠(ji)壓(ya)時(shi)間的(de)控制(zhi),并不(bu)是(shi)擠(ji)壓(ya)機生產率的(de)需要,而(er)是(shi)擠(ji)壓(ya)工(gong)模具使用(yong)壽命的(de)要求。


  7. 采用含(han)W和Mo元(yuan)素的耐熱(re)鋼來制造工(gong)模(mo)具時,這類鋼通常(chang)是導(dao)熱(re)性能比較差。因(yin)此(ci),在溫(wen)度急(ji)劇升高時產(chan)生的熱(re)沖擊負(fu)荷,可能導(dao)致工(gong)模(mo)具的破壞。為此(ci),工(gong)模(mo)具在使用前(qian)的預熱(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銹鋼坯料的尺寸和產品的尺寸的改變而變化的情況。


  由此可見,工模(mo)具材(cai)(cai)料的(de)選擇是(shi)根(gen)據(ju)擠壓一定材(cai)(cai)料時的(de)擠壓速(su)度(du)(du)條件、加熱(re)(re)溫度(du)(du)制度(du)(du)、坯料金(jin)屬的(de)塑性、擠壓產品的(de)形狀、潤(run)滑情況和工模(mo)具被(bei)冷卻的(de)可能性等因素(su)進行的(de)。而制造工模(mo)具時,正確的(de)不銹鋼管機加工工藝(yi)及熱(re)(re)處理制度(du)(du)對工模(mo)具的(de)使(shi)用(yong)壽命影響極大,其工藝(yi)制度(du)(du)的(de)擬訂起著決定性的(de)作用(yong)。


因(yin)此,在設計不銹(xiu)鋼管擠壓工(gong)模具的(de)形狀(zhuang)、計算其強(qiang)度(du)和選擇其材料時(shi),必須考慮到工(gong)模具各種不同的(de)工(gong)況條件。