不銹鋼異形(xing)管擠壓(ya)模按其結構可(ke)以分為橫(heng)截面(mian)不變(bian)的(de)異形模、橫(heng)截面(mian)變(bian)化(hua)的(de)異形模、橫(heng)截面(mian)周期性變(bian)化(hua)的(de)異形模、中空(kong)型材(圓形或異形的(de))異形模。從(cong)對(dui)于(yu)不(bu)銹鋼異形管模設計的(de)要(yao)求而言,除了得到(dao)具有(you)一(yi)定(ding)斷面形(xing)狀的(de)型(xing)材(cai)之外,還應保證(zheng)型(xing)材(cai)具有(you)最小的(de)彎(wan)曲(qu)度(du)和扭曲(qu)公差(cha)。
設計異(yi)形(xing)模(mo)時,必(bi)須確(que)定以下幾點:1. 同時擠(ji)(ji)壓(ya)型(xing)(xing)材的(de)(de)(de)數(shu)量及其在擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)有效斷面上的(de)(de)(de)排(pai)列,型(xing)(xing)材應(ying)該位于一個(ge)考慮了配合公差(cha)的(de)(de)(de)圓周(zhou)范(fan)圍(wei)內(nei),此(ci)范(fan)圍(wei)應(ying)保證型(xing)(xing)材從(cong)模(mo)中能(neng)順利的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)出;2. 為了使金屬沿著(zhu)所(suo)有模(mo)孔(kong)斷面能(neng)均勻流出,所(suo)考慮的(de)(de)(de)制動系統的(de)(de)(de)特點;3. 單位擠(ji)(ji)壓(ya)力的(de)(de)(de)估計值和(he)按型(xing)(xing)材形(xing)狀決定的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)部件(jian)彎曲的(de)(de)(de)可能(neng)性;4. 擠(ji)(ji)壓(ya)型(xing)(xing)材的(de)(de)(de)熱收(shou)縮。
其次是采用專門的(de)異(yi)形(xing)墊片(pian)(墊圈),這(zhe)種異(yi)形(xing)墊片(pian)保證(zheng)了(le)型材和擠(ji)壓模(mo)(mo)(mo)個別部(bu)(bu)件的(de)穩定性。在大(da)單位壓力下,模(mo)(mo)(mo)子個別部(bu)(bu)件可能(neng)被壓壞或折彎(wan)。此時,模(mo)(mo)(mo)子后(hou)面放置(zhi)支(zhi)承(cheng)(cheng)墊圈,支(zhi)承(cheng)(cheng)墊圈的(de)形(xing)狀(zhuang)與擠(ji)壓模(mo)(mo)(mo)出(chu)口的(de)外形(xing)輪廓(kuo)相似。同(tong)時,要考(kao)慮是否(fou)在模(mo)(mo)(mo)子后(hou)面安(an)裝專用的(de)異(yi)形(xing)導向裝置(zhi)。導向裝置(zhi)呈管(guan)(guan)狀(zhuang),管(guan)(guan)子的(de)形(xing)狀(zhuang)同(tong)型材的(de)形(xing)狀(zhuang),并放有余(yu)量。導向裝置(zhi)可沿(yan)管(guan)(guan)子的(de)縱向軸線分離。這(zhe)種管(guan)(guan)狀(zhuang)導向裝置(zhi)用來防(fang)止復雜型材由模(mo)(mo)(mo)中(zhong)擠(ji)出(chu)時發(fa)生的(de)扭(niu)曲和彎(wan)曲。
擠壓型(xing)(xing)材(cai)(cai)時,必須考慮(lv)沿擠壓筒斷面金屬(shu)流(liu)出(chu)速(su)度(du)(du)的(de)不均勻性。因此(ci),在擠壓模(mo)上布(bu)置(zhi)型(xing)(xing)材(cai)(cai)的(de)斷面時(圖(tu)(tu)7-32),必須把(ba)型(xing)(xing)材(cai)(cai)寬的(de)部(bu)分(fen)布(bu)置(zhi)在接近(jin)模(mo)子邊(bian)緣(yuan)的(de)地方(fang),而窄的(de)部(bu)分(fen)布(bu)置(zhi)在模(mo)子的(de)中心(圖(tu)(tu)7-32(a)).此(ci)外,由于定(ding)徑帶(dai)寬度(du)(du)的(de)不同,可(ke)以導致改(gai)變型(xing)(xing)材(cai)(cai)寬的(de)部(bu)分(fen)工作帶(dai)的(de)傾角,使金屬(shu)的(de)流(liu)出(chu)速(su)度(du)(du)得到補償(圖(tu)(tu)7-32(b)).
實踐證明,定徑(jing)(jing)帶(dai)(dai)的(de)寬度(du)增加到8~10mm以上時,阻止金屬流(liu)出(chu)的(de)效果(guo)已不顯著。因為,足夠寬的(de)定徑(jing)(jing)帶(dai)(dai)使通過(guo)模孔(kong)流(liu)出(chu)的(de)金屬已經變(bian)冷,與后面的(de)定徑(jing)(jing)帶(dai)(dai)不再接觸。此時,依靠型材部件的(de)入(ru)口錐度(du)來得到附(fu)加阻力。
擠壓模(mo)定徑帶(dai)寬度(du)以(yi)及入(ru)口制動錐角及其深度(du),必(bi)要時可(ke)以(yi)計算。在(zai)進行異形模(mo)的(de)設計時,正確的(de)孔型設計應(ying)保持最(zui)良好的(de)金屬(shu)流動條件,不形成導致(zhi)模(mo)子過(guo)早磨損的(de)停(ting)滯區。
為了(le)擠壓(ya)圓形的和帶筋(jin)的不(bu)銹鋼管(guan),采(cai)用(yong)(yong)入口(kou)錐角(jiao)為67.5°的錐形組(zu)合模(mo)(mo)(圖(tu)7-33).對不(bu)銹鋼管(guan)和型(xing)材(cai)(cai)分(fen)別(bie)采(cai)用(yong)(yong)如圖(tu)7-34、圖(tu)7-35所示的平一(yi)錐形組(zu)合模(mo)(mo),模(mo)(mo)子(zi)的平面段(duan)等于(yu)型(xing)材(cai)(cai)的外接(jie)圓直徑。當采(cai)用(yong)(yong)帶曲(qu)折角(jiao)(雙錐度(du))的模(mo)(mo)子(zi)(型(xing)材(cai)(cai)外接(jie)圓段(duan)斜(xie)(xie)度(du)為80°~75°,模(mo)(mo)環(huan)斜(xie)(xie)度(du)為67.5°,圖(tu)7-36)擠壓(ya)時(shi),得(de)到(dao)了(le)滿意的結果。
錐形部分的(de)角度(du)為(wei)45°~60°,以(yi)便保持其平面部分的(de)寬度(du)在20~22mm的(de)范(fan)圍內。試(shi)驗研究認為(wei)這(zhe)是(shi)最有(you)效(xiao)的(de)組合模。
上述平一錐形擠壓模角度的連接,使金屬的流動條件處于最佳狀態,有利于玻(bo)璃潤(run)滑劑在模環的棱緣上放置以及保證擠壓模的壽命得到很大的提高。當擠壓各個部分的厚度不同的型材時,在型材難以充滿的部位,用建立輔助的強烈變形區的方法,達到減少金屬流動速度的不均勻性。為此,在擠壓模的這些部位上切入角度為60°~45°而深度等于工作帶高度一半的專門圓錐形進料錐(圖7-37).
從模子的入口錐形部分向圓柱體工作帶過渡的棱緣的最合理的圓角半徑為3~8mm,其選擇取決于型材的結構和擠壓不銹鋼管型材的材質。
擠壓(ya)型材時,擠壓(ya)模的(de)外(wai)部(bu)半徑(jing)(jing)不(bu)小于5mm,而內部(bu)半徑(jing)(jing)為(wei)1~2mm.
根據尼科波爾南方不(bu)銹鋼管廠(chang)實際經驗確定的模環工作帶的寬度,波動在10~15mm.試驗指出,金屬在圓柱體工作帶上的接觸寬度為4~6mm,并且在擠壓過程中發生在工作帶部位的磨損向模子出口方向漸漸地降低。所以,應該從模環的使用壽命出發來選擇工作帶的寬度。
擠(ji)(ji)壓(ya)不(bu)對稱斷面(mian)實心(xin)型(xing)材的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)模,其(qi)孔型(xing)設(she)計的(de)(de)(de)(de)原理是基于(yu)經(jing)過斷面(mian)重(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)(de)軸線(xian)(xian)與擠(ji)(ji)壓(ya)軸線(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)合(he)(he),以(yi)此使金(jin)屬(shu)在各個部位上的(de)(de)(de)(de)流動速度(du)達到精確的(de)(de)(de)(de)補償。而對于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)不(bu)對稱的(de)(de)(de)(de)空心(xin)型(xing)材時就不(bu)同了,因為(wei)擠(ji)(ji)壓(ya)芯棒的(de)(de)(de)(de)軸線(xian)(xian)必須(xu)和擠(ji)(ji)壓(ya)模的(de)(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)線(xian)(xian)重(zhong)合(he)(he)。在這種情況(kuang)下,可以(yi)借助在型(xing)材斷面(mian)積較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)部位設(she)置加(jia)工錐形(xing)(xing)斜(xie)面(mian)(摩擦(ca)角)來達到變形(xing)(xing)金(jin)屬(shu)流動體積相等的(de)(de)(de)(de)補償。
當擠(ji)壓(ya)斷面(mian)積較小(xiao)的(de)型材(cai)時(shi)(shi),由于其變形(xing)量很大(da),擠(ji)壓(ya)比達到(dao)40~50,擠(ji)壓(ya)時(shi)(shi)會出現(xian)一些困難,則(ze)可(ke)(ke)以(yi)采用多線(xian)擠(ji)壓(ya)模(mo)。多線(xian)型材(cai)擠(ji)壓(ya)時(shi)(shi),擠(ji)壓(ya)模(mo)合理的(de)孔型布置(zhi),為實現(xian)最大(da)可(ke)(ke)能的(de)均(jun)勻(yun)變形(xing)創造了有(you)利條件。同(tong)時(shi)(shi),還(huan)可(ke)(ke)以(yi)在擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)中(zhong)心部位設置(zhi)摩擦面(mian)(圖7-37),借以(yi)平均(jun)金(jin)屬的(de)流動速(su)(su)度,同(tong)時(shi)(shi)也形(xing)成確保(bao)玻璃潤滑(hua)劑在這(zhe)些部位保(bao)持以(yi)穩定均(jun)勻(yun)的(de)潤滑(hua)膜的(de)條件下進行擠(ji)壓(ya)。圖7-38所示為具(ju)有(you)中(zhong)心摩擦面(mian)的(de)平衡(heng)金(jin)屬流動速(su)(su)度的(de)多線(xian)擠(ji)壓(ya)模(mo)結構。