現代的臥式管型材擠壓機上采用的擠壓模的結構，取決于擠壓機的形式和擠壓制品的種類。從經濟性的角度來考量，采用組合式擠壓模應是最為有利的選擇。不銹鋼管組(zu)合式擠壓模(mo)一般是由模(mo)環、模(mo)套、喇叭口和(he)模(mo)座(zuo)組(zu)成。圖7-28所示為簡裝型組(zu)合模(mo)。
對于(yu)(yu)最容易磨損的(de)部(bu)分（模環(huan)），采用具有(you)(you)高(gao)耐(nai)熱性(xing)和(he)高(gao)耐(nai)磨性(xing)的(de)高(gao)合金鋼(gang)、耐(nai)熱合金或金屬陶瓷等(deng)材料(liao)制(zhi)成，而對于(yu)(yu)套(tao)環(huan)則采用具有(you)(you)高(gao)韌(ren)性(xing)和(he)高(gao)強度的(de)鋼(gang)制(zhi)作。
將模環(huan)裝入套環(huan)的(de)方法可以有兩(liang)種(zhong)：一種(zhong)是緊(jin)固配(pei)合，另一種(zhong)是無緊(jin)固配(pei)合。
模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)與套環(huan)(huan)(huan)(huan)的無緊固(gu)配合，是(shi)(shi)借助(zhu)于可拆換模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)的結(jie)構來實(shi)現，即模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)與套環(huan)(huan)(huan)(huan)的固(gu)定是(shi)(shi)采用彈簧剪切環(huan)(huan)(huan)(huan)的緊固(gu)方法達(da)到（圖7-29),在(zai)(zai)模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)和套環(huan)(huan)(huan)(huan)的裝配時(shi)錐(zhui)形(xing)(xing)連(lian)接是(shi)(shi)必需(xu)的。因為(wei)錐(zhui)形(xing)(xing)連(lian)接可以(yi)保證模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)從套環(huan)(huan)(huan)(huan)中(zhong)順利地(di)取出，以(yi)及避免(mian)了在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)過(guo)程中(zhong)由于徑向力而引起的開裂(lie)。每次擠(ji)(ji)壓(ya)后，模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)和壓(ya)余一起推(tui)出，在(zai)(zai)專門的壓(ya)力機上容易地(di)把(ba)模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)從壓(ya)余上取下。并且(qie)，在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)過(guo)程中(zhong)可由10~16個(ge)模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)組(zu)成一組(zu)輪流使用。
模(mo)(mo)環(huan)(huan)和套(tao)環(huan)(huan)的緊固配合(he)，是采(cai)用(yong)熱壓(ya)(ya)配合(he)的方法來實現，即將帶有等于其(qi)外(wai)徑的0.10%~0.15%過盈量(liang)的模(mo)(mo)環(huan)(huan)以熱裝(zhuang)配的方式裝(zhuang)入(ru)套(tao)環(huan)(huan)內（圖7-30),以一定(ding)的過盈量(liang)采(cai)用(yong)熱裝(zhuang)配的方法壓(ya)(ya)裝(zhuang)而成的組合(he)模(mo)(mo)，在模(mo)(mo)環(huan)(huan)的外(wai)表(biao)面和套(tao)環(huan)(huan)的內表(biao)面層(ceng)之間，存在著(zhu)一定(ding)的預(yu)應力(li)(li)。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時，在承受(shou)高(gao)(gao)單位壓(ya)(ya)力(li)(li)的模(mo)(mo)環(huan)(huan)上，從相反(fan)的方向上施加預(yu)應力(li)(li)，有利于擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)制品精度和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)使(shi)用(yong)壽命的提高(gao)(gao)。實踐(jian)證明，采(cai)用(yong)MTZ合(he)金模(mo)(mo)環(huan)(huan)的組合(he)模(mo)(mo)的使(shi)用(yong)成本，要比(bi)使(shi)用(yong)一般擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)降(jiang)低(di)了30%~40%。
在不銹鋼管的(de)擠壓中，比較普遍地采用以3Cr2W8V熱模(mo)鋼制成的(de)模(mo)環，其硬度(du)達到40,所必需的(de)回(hui)火溫度(du)約為(wei)650~660℃,回(hui)火時間為(wei)2h。
為了(le)封閉(bi)擠壓(ya)筒，將擠壓(ya)模的(de)(de)外圓(yuan)錐和擠壓(ya)筒內襯(chen)的(de)(de)相應(ying)部(bu)分加工(gong)成(cheng)帶15°~30°傾角的(de)(de)圓(yuan)錐形。
對用于較輕擠壓工藝條件下的(de)模環(huan)、套環(huan)、支承環(huan)等組合(he)(he)模的(de)零件和可(ke)拆(chai)換模環(huan)結(jie)構的(de)組合(he)(he)模，可(ke)以采(cai)用45Cr3W3MoVSi和3Cr2W8V鋼(gang)來制造，前者比后者的(de)熱穩定溫度要高出20~30℃.
在擠(ji)壓高(gao)(gao)變形抗力的(de)(de)鋼(gang)管時，需要(yao)采用(yong)(yong)具有更高(gao)(gao)熱(re)穩定性能的(de)(de)材料(liao)制造的(de)(de)工(gong)具。研(yan)究了含W17%~19%、Co 15%的(de)(de)特(te)殊(shu)(shu)鋼(gang)如 X20CrCoWMo1010(德(de)）的(de)(de)熱(re)穩定溫度(du)達740℃,模(mo)(mo)子的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命比(bi)3Cr2W8V提高(gao)(gao)1.0~1.5倍(bei)。并且(qie)還(huan)推廣使用(yong)(yong)再(zai)結晶溫度(du)下強化變形的(de)(de)X50NiCrWV1313(德(de)）奧氏體鋼(gang)制作擠(ji)壓工(gong)模(mo)(mo)具。航空(kong)工(gong)業(ye)及噴氣技(ji)術的(de)(de)發展，需要(yao)采用(yong)(yong)特(te)殊(shu)(shu)的(de)(de)鎳(nie)基(ji)熱(re)強鋼(gang)管。這種鋼(gang)管擠(ji)壓時，由于(yu)高(gao)(gao)的(de)(de)變形程度(du)引起模(mo)(mo)環(huan)(huan)的(de)(de)嚴重磨損，以(yi)致于(yu)1個3Cr2W8V模(mo)(mo)環(huan)(huan)只能擠(ji)壓1支(zhi)鋼(gang)管后就破壞不能再(zai)用(yong)(yong)，且(qie)鋼(gang)管的(de)(de)表面質量(liang)還(huan)不能得到保證。為(wei)此(ci)，采用(yong)(yong)了高(gao)(gao)強度(du)的(de)(de)鎳(nie)基(ji)合(he)(he)金模(mo)(mo)環(huan)(huan)。其(qi)最合(he)(he)適的(de)(de)硬(ying)度(du)HRC為(wei)38~43.鎳(nie)基(ji)合(he)(he)金模(mo)(mo)環(huan)(huan)由于(yu)加(jia)(jia)工(gong)困(kun)難，所以(yi)采用(yong)(yong)精(jing)密澆(jiao)鑄的(de)(de)方法先制作毛坯(pi)，再(zai)通過極小(xiao)的(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)余(yu)量(liang)機加(jia)(jia)工(gong)出成品。其(qi)合(he)(he)金牌(pai)號為(wei)U86和U919(俄(e)）。采用(yong)(yong)鈷基(ji)合(he)(he)金制作的(de)(de)模(mo)(mo)環(huan)(huan)，使用(yong)(yong)壽命也(ye)很高(gao)(gao)，但(dan)因成本(ben)高(gao)(gao)、加(jia)(jia)工(gong)難而受(shou)到限制。
尼科波爾南方鋼管廠在擠壓不銹鋼管及型材時，試驗了采用MTZW合金的模環，獲得了滿意的結果。
MTZW 合金(jin)模(mo)環(huan)擠(ji)壓20號鋼，延伸系(xi)數(shu)為25,模(mo)環(huan)壽命為650次／只。在高溫條件下比較熱模(mo)鋼、鎳基(ji)合金(jin)和鉬基(ji)合金(jin)的力學性能（圖(tu)7-31)表明，隨(sui)著溫度(du)的增高，合金(jin)的性能產生了復雜的軟化。
鉬合金具有不高的原始強度，但在1100~1200℃溫度下保持了相當高的σb值。
擠(ji)壓鉬(mu)合(he)(he)金(jin)制品時，含(han)有氧化鋁陶(tao)瓷的材料(liao)22CrSi模環得到應用，其可(ke)以(yi)在高(gao)達(da)1600~1700℃的坯(pi)料(liao)加熱溫度下，擠(ji)壓15支以(yi)上(shang)的鉬(mu)合(he)(he)金(jin)制品，同時，擠(ji)壓制品的高(gao)表面質量和幾何(he)尺寸的高(gao)精度也得到保證。
利用穩(wen)定的(de)二氧化(hua)鋯通過擠壓并隨(sui)后壓縮的(de)方法(fa)制造(zao)的(de)整體的(de)礦物陶瓷(ci)環(huan)，由于使(shi)用時排除了玻璃潤滑劑(ji)的(de)必要性，而且在一系列的(de)情(qing)況下(xia)變形金屬不會黏結在模環(huan)上，具有很高的(de)使(shi)用壽命，從(cong)而引(yin)起了業界的(de)關注(zhu)。
用(yong)于擠壓工(gong)模具鋼(gang)的(de)(de)(de)熱(re)處理制(zhi)(zhi)度(du)，應(ying)保證制(zhi)(zhi)品最高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)穩(wen)定性。為此，淬火的(de)(de)(de)加熱(re)溫度(du)應(ying)該(gai)取最高(gao)溫度(du)，目的(de)(de)(de)是(shi)使(shi)固溶體最完全地合金化。由(you)3Cr2W8V鋼(gang)制(zhi)(zhi)造的(de)(de)(de)模環(huan)(huan)的(de)(de)(de)淬火溫度(du)應(ying)提高(gao)到1150℃(超(chao)過1080℃),這樣(yang)，當擠壓碳素(su)鋼(gang)管時，其使(shi)用(yong)壽(shou)命提高(gao)了10%~15%.當擠壓長7~8m的(de)(de)(de)碳素(su)鋼(gang)管時，平(ping)均(jun)使(shi)用(yong)壽(shou)命約為35~40支(zhi)(zhi)／只；當擠壓不銹鋼(gang)管時，使(shi)用(yong)壽(shou)命平(ping)均(jun)約為20~25支(zhi)(zhi)／只。通常(chang)模環(huan)(huan)重車(che)使(shi)用(yong)率(lv)可以(yi)達(da)到2~3倍。
采用Эи876A和Эи929M合(he)金(jin)（俄(e)）制造的(de)模環的(de)使用壽命，當擠壓(ya)鎳基合(he)金(jin)管(guan)時(shi)約(yue)為(wei)10~15支(zhi)(zhi)／只(zhi)，而當擠壓(ya)難(nan)熔合(he)金(jin)管(guan)時(shi)約(yue)為(wei)2~3支(zhi)(zhi)／只(zhi)。
模環的制造方法：一般的圓孔環最(zui)經濟的方法應(ying)是整(zheng)體(ti)坯料(liao)的離心(xin)澆鑄(zhu)，對型孔環采用蠟模精密鑄(zhu)造。在這(zhe)種情(qing)況下，機械加工量最(zui)低，并且廢(fei)料(liao)可以多次利用。
應該指出，采用蠟模鑄造型材模環時(shi)，允(yun)許型孔（模芯）不留余量(liang)。因此，應在防止脫碳(tan)和氧化的條件下進行熱處理。
潤滑劑的(de)質(zhi)量對(dui)模環的(de)使用壽命有重要的(de)影響，擠壓時應采用摩擦系數(shu)最小、不會(hui)造成不銹鋼管和(he)工(gong)具直接(jie)接(jie)觸(chu)的(de)潤滑劑。
對于緊固配合的組合模，為了提高工具鋼模子的使用壽命，可以將難熔氧化物Al2O3、Zr2O等噴涂到模環工作部分上。采用噴涂方法的缺點是：涂層與基體金屬的附著力不強，以及對于小直徑的模環噴涂比較困難。但是，每支不銹鋼管擠壓后模環就進行噴涂，結果是擠壓鋼管的表面質量很好。所以，也有一些廠家使用這一工藝，特別是在擠壓精密的異形材和難熔金屬的制品時，這種方法還應用得不少。
對于制(zhi)造模環(huan)所采(cai)(cai)用材料的(de)分析指(zhi)出：材料的(de)成分趨向(xiang)于多元化，其目的(de)是力求提高材料的(de)熱(re)穩定性(xing)(xing)，并以(yi)此(ci)提高其耐熱(re)磨性(xing)(xing)；但同時(shi)應估計到，不(bu)適(shi)當(dang)地降低(di)導熱(re)性(xing)(xing)（鉬合(he)(he)金除外）會惡(e)化材料的(de)工(gong)藝(yi)性(xing)(xing)能和加工(gong)性(xing)(xing)能。導熱(re)性(xing)(xing)的(de)降低(di)將促(cu)使金屬(shu)模環(huan)接觸表面層受(shou)熱(re)溫度的(de)升高和減(jian)少由(you)高合(he)(he)金所得到的(de)好處，為此(ci)，當(dang)必(bi)須得到一定的(de)表面質量和很長的(de)擠壓產品(pin)時(shi)，采(cai)(cai)用高合(he)(he)金鋼和合(he)(he)金模環(huan)是合(he)(he)算的(de)。
