不銹鋼管擠壓工模具的使用壽命取決于擠壓工模具的使用條件。影響擠壓工模具使用壽命的條件有:擠壓溫度(坯料的加熱溫度)、工藝潤滑狀態(潤滑劑的性能與施加方法)、擠壓速度、材料的變形抗力、擠壓比(變形量的大小)以及使用不銹鋼管(guan)擠壓工模具的條件(如工模具的使用溫度、材料及其設計和加工的質量)等。但是,以上使用條件對于擠壓工模具使用壽命的影響并不是單獨起作用的,而是各種條件相互關聯在一起,綜合的作用下影響到不銹鋼管擠壓工模具的使用壽命和擠壓產品的質量。
1. 擠(ji)壓溫(wen)度(du)的影響(xiang)
擠(ji)壓(ya)溫(wen)(wen)(wen)度包括坯料的加(jia)(jia)熱和(he)(he)再加(jia)(jia)熱的溫(wen)(wen)(wen)度、擠(ji)壓(ya)過程中的溫(wen)(wen)(wen)升(sheng)和(he)(he)溫(wen)(wen)(wen)降。圖7-56所示為不同鋼種的擠(ji)壓(ya)溫(wen)(wen)(wen)度與變形抗力(li)的關(guan)系。
由圖7-56可以看出,隨著擠(ji)壓溫(wen)度的增(zeng)高,變形抗(kang)力降低(di);反之(zhi),由于工(gong)模具(ju)(ju)接(jie)觸高溫(wen)的坯(pi)料(liao),無論其表(biao)面(mian)有多少熔融玻璃潤滑劑(ji)的絕(jue)熱作用,但(dan)與高溫(wen)坯(pi)料(liao)的接(jie)觸不(bu)可避免(mian)地會(hui)導致(zhi)工(gong)模具(ju)(ju)壽命的降低(di)。此外,即使(shi)采用無氧化加熱,而高溫(wen)坯(pi)料(liao)在輸送和操作過(guo)程(cheng)中的二(er)次氧化,也會(hui)降低(di)玻璃潤滑劑(ji)的使(shi)用效果(guo),從而降低(di)了工(gong)模具(ju)(ju)的使(shi)用壽命,并且會(hui)導致(zhi)擠(ji)壓成品鋼(gang)管產生裂(lie)紋等(deng)缺陷。同樣(yang),低(di)溫(wen)擠(ji)壓使(shi)變形抗(kang)力增(zeng)大,使(shi)擠(ji)壓過(guo)程(cheng)不(bu)穩(wen)定(ding),會(hui)導致(zhi)玻璃潤滑不(bu)充(chong)分,而對工(gong)具(ju)(ju)壽命和成品質量造成不(bu)良影響(xiang)。
2. 玻(bo)璃潤(run)滑劑的影響(xiang)
潤(run)滑狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)好(hao)壞在(zai)很大(da)程度上決定(ding)著擠(ji)(ji)壓(ya)工(gong)(gong)模具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)產品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量。一般情況(kuang)下(xia),將作(zuo)為(wei)潤(run)滑劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)提供給(gei)坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前端面和(he)外表(biao)面,在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)鋼管時還要輸(shu)送到(dao)坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)面。由于擠(ji)(ji)壓(ya)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)力高達500~1000MPa,因此,在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)模、擠(ji)(ji)壓(ya)筒內襯、芯棒與(yu)(yu)被擠(ji)(ji)壓(ya)坯(pi)料(liao)之間形(xing)成厚度約為(wei)0.1mm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)融黏稠(chou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)薄(bo)(bo)膜,起到(dao)潤(run)滑與(yu)(yu)絕熱(re)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),從而可以(yi)保護這些工(gong)(gong)模具(ju)。如果玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)薄(bo)(bo)膜層過厚,或留有未熔(rong)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘余,絕熱(re)性(xing)(xing)(xing)雖(sui)好(hao),但(dan)會(hui)加速工(gong)(gong)模具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磨損(sun),且過厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑層是很不穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de);若玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)薄(bo)(bo)膜層過薄(bo)(bo),則玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)薄(bo)(bo)膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)連續性(xing)(xing)(xing)會(hui)遭到(dao)破壞,導致擠(ji)(ji)壓(ya)時潤(run)滑不良而降低工(gong)(gong)模具(ju)壽命(ming)。因此,適當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能、合適的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量、正確地施加玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑劑,乃是熱(re)擠(ji)(ji)壓(ya)必需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件。
玻璃潤滑劑的絕(jue)熱性(xing)不會(hui)隨著玻璃的成分(fen)變(bian)動而改變(bian),但其(qi)潤滑性(xing)(黏(nian)性(xing))不同,從而必須根據鋼種、擠(ji)壓(ya)溫度(du)來選(xuan)擇適當化學成分(fen)的玻璃。
3. 擠壓速度、變形抗(kang)力、擠壓比的影(ying)響
圖(tu)7-57所示為(wei)在φ175mm的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(采(cai)用SKD4工具鋼的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)(mo),其硬度HRC為(wei)42~46)中擠(ji)(ji)壓(ya)軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼管(guan)和不銹鋼管(guan)時,每個(ge)擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)(mo)的(de)使用壽命(ming)與擠(ji)(ji)壓(ya)比(bi)的(de)關系(xi)。從圖(tu)7-57可以看出,擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)(mo)的(de)使用壽命(ming)隨著擠(ji)(ji)壓(ya)比(bi)的(de)增加(jia)而降低,同時擠(ji)(ji)壓(ya)不銹鋼管(guan)時,擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)(mo)(mo)的(de)使用壽命(ming)較擠(ji)(ji)壓(ya)軸(zhou)承(cheng)(cheng)鋼管(guan)時要短。
圖7-58所示為(wei)擠(ji)(ji)壓軸承(cheng)鋼(gang)管和不銹鋼(gang)時芯棒(bang)的使用壽命(ming)與擠(ji)(ji)壓比的關系。擠(ji)(ji)壓條件為(wei)采用φ175mm擠(ji)(ji)壓筒(tong);擠(ji)(ji)壓模材料為(wei)SKD4,硬(ying)度(du)為(wei)HRC35~40;擠(ji)(ji)壓筒(tong)內襯材料為(wei)H12,硬(ying)度(du)為(wei)HRC 40~43.
由圖7-58可(ke)見,芯棒的(de)使用壽命(ming)遠比(bi)擠(ji)壓(ya)(ya)模要高。但是,擠(ji)壓(ya)(ya)比(bi)、擠(ji)壓(ya)(ya)鋼種同(tong)使用壽命(ming)的(de)關(guan)系與擠(ji)壓(ya)(ya)模的(de)傾向相同(tong)。
擠壓筒(tong)內(nei)襯平均的使用(yong)壽命為(wei)4000~6000次,若在(zai)鍍(du)鉻后可以(yi)達到8000~10000次。
擠壓(ya)墊采用SKD61鋼,硬度為(wei)HRC40~45,其平均壽(shou)命為(wei)3000次(ci)。鋼種和硬度相同的模座支承約(yue)為(wei)10000次(ci),模座為(wei)3000~4000次(ci),擠壓(ya)(穿孔)桿、芯棒支承等(deng)壽(shou)命可達數(shu)萬(wan)次(ci)至數(shu)十萬(wan)次(ci)以上。