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(guan)組合式擠(ji)壓模(mo)一般是由(you)模(mo)環(huan)、模(mo)套、喇叭口和模(mo)座組成。圖(tu)7-28所(suo)示為簡裝型組合模(mo)。
對于最容易磨(mo)損的部(bu)分(fen)（模(mo)環），采用(yong)具有高(gao)耐熱(re)性和(he)高(gao)耐磨(mo)性的高(gao)合金鋼、耐熱(re)合金或金屬陶瓷(ci)等材料(liao)制(zhi)成，而對于套環則采用(yong)具有高(gao)韌性和(he)高(gao)強度的鋼制(zhi)作。
將模環裝入套環的方法可(ke)以有兩種：一種是(shi)緊固配合，另(ling)一種是(shi)無緊固配合。
模環(huan)(huan)(huan)(huan)與套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)的無緊固(gu)配合，是(shi)借助于可(ke)拆換模環(huan)(huan)(huan)(huan)的結(jie)構來實現(xian)，即(ji)模環(huan)(huan)(huan)(huan)與套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)的固(gu)定是(shi)采用彈簧剪(jian)切環(huan)(huan)(huan)(huan)的緊固(gu)方法(fa)達(da)到（圖7-29),在模環(huan)(huan)(huan)(huan)和套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)的裝(zhuang)配時錐形連接(jie)是(shi)必需的。因為錐形連接(jie)可(ke)以(yi)保證(zheng)模環(huan)(huan)(huan)(huan)從(cong)套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)中順利(li)地取出(chu)(chu)，以(yi)及避(bi)免(mian)了在擠(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)中由于徑向(xiang)力(li)而引起的開裂。每次擠(ji)壓(ya)(ya)后(hou)，模環(huan)(huan)(huan)(huan)和壓(ya)(ya)余一(yi)起推(tui)出(chu)(chu)，在專門的壓(ya)(ya)力(li)機上容(rong)易地把模環(huan)(huan)(huan)(huan)從(cong)壓(ya)(ya)余上取下。并(bing)且，在擠(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)中可(ke)由10~16個模環(huan)(huan)(huan)(huan)組成一(yi)組輪流使用。
模(mo)(mo)環(huan)(huan)和套環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)緊(jin)固配合，是采(cai)用(yong)熱(re)壓(ya)(ya)配合的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)來實(shi)現，即(ji)將帶有等于(yu)(yu)其(qi)外徑的(de)(de)(de)(de)0.10%~0.15%過盈量的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)環(huan)(huan)以熱(re)裝(zhuang)配的(de)(de)(de)(de)方(fang)式裝(zhuang)入(ru)套環(huan)(huan)內（圖(tu)7-30),以一定的(de)(de)(de)(de)過盈量采(cai)用(yong)熱(re)裝(zhuang)配的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)壓(ya)(ya)裝(zhuang)而成的(de)(de)(de)(de)組合模(mo)(mo)，在(zai)模(mo)(mo)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)外表面和套環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)內表面層之間(jian)，存在(zai)著一定的(de)(de)(de)(de)預應力。擠壓(ya)(ya)時，在(zai)承受高(gao)單位(wei)壓(ya)(ya)力的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)環(huan)(huan)上，從相反(fan)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向上施加預應力，有利于(yu)(yu)擠壓(ya)(ya)制品精度(du)和擠壓(ya)(ya)模(mo)(mo)使(shi)用(yong)壽(shou)命的(de)(de)(de)(de)提高(gao)。實(shi)踐證明(ming)，采(cai)用(yong)MTZ合金模(mo)(mo)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)組合模(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)成本，要比(bi)使(shi)用(yong)一般(ban)擠壓(ya)(ya)模(mo)(mo)降(jiang)低了(le)30%~40%。
在不銹鋼(gang)(gang)管的(de)(de)擠(ji)壓(ya)中(zhong)，比(bi)較普遍地采用以3Cr2W8V熱模(mo)鋼(gang)(gang)制成的(de)(de)模(mo)環，其硬度達到40,所(suo)必需的(de)(de)回火(huo)溫度約(yue)為650~660℃,回火(huo)時(shi)間為2h。
為了封閉擠壓筒(tong)，將擠壓模(mo)的(de)(de)外圓(yuan)錐和擠壓筒(tong)內襯(chen)的(de)(de)相應(ying)部分加(jia)工成帶15°~30°傾角的(de)(de)圓(yuan)錐形。
對用(yong)于較(jiao)輕(qing)擠壓工藝條(tiao)件(jian)(jian)下的(de)(de)模(mo)環(huan)、套環(huan)、支承環(huan)等組(zu)合(he)模(mo)的(de)(de)零件(jian)(jian)和(he)可(ke)拆換(huan)模(mo)環(huan)結構的(de)(de)組(zu)合(he)模(mo)，可(ke)以采用(yong)45Cr3W3MoVSi和(he)3Cr2W8V鋼(gang)來制造，前者比后(hou)者的(de)(de)熱穩(wen)定溫度要高出20~30℃.
在擠壓(ya)高(gao)(gao)變(bian)形抗力的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)時(shi)，需要(yao)采(cai)用(yong)(yong)具(ju)有(you)更高(gao)(gao)熱穩(wen)定性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)材(cai)料(liao)制(zhi)(zhi)造的(de)(de)工具(ju)。研究了含W17%~19%、Co 15%的(de)(de)特(te)殊(shu)鋼(gang)(gang)(gang)如 X20CrCoWMo1010(德(de)）的(de)(de)熱穩(wen)定溫度(du)(du)達740℃,模(mo)(mo)子的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命比3Cr2W8V提高(gao)(gao)1.0~1.5倍。并且(qie)還(huan)(huan)推廣使用(yong)(yong)再結(jie)晶溫度(du)(du)下強(qiang)化變(bian)形的(de)(de)X50NiCrWV1313(德(de)）奧(ao)氏體鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)作擠壓(ya)工模(mo)(mo)具(ju)。航空工業及噴氣(qi)技術(shu)的(de)(de)發展，需要(yao)采(cai)用(yong)(yong)特(te)殊(shu)的(de)(de)鎳(nie)基熱強(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)。這(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)擠壓(ya)時(shi)，由于高(gao)(gao)的(de)(de)變(bian)形程度(du)(du)引起模(mo)(mo)環的(de)(de)嚴重磨損(sun)，以致于1個3Cr2W8V模(mo)(mo)環只能(neng)(neng)擠壓(ya)1支鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)后就破壞不能(neng)(neng)再用(yong)(yong)，且(qie)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)表面質量還(huan)(huan)不能(neng)(neng)得到保證。為(wei)此(ci)，采(cai)用(yong)(yong)了高(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)鎳(nie)基合(he)金模(mo)(mo)環。其最合(he)適的(de)(de)硬度(du)(du)HRC為(wei)38~43.鎳(nie)基合(he)金模(mo)(mo)環由于加(jia)工困(kun)難，所以采(cai)用(yong)(yong)精密澆鑄的(de)(de)方法先(xian)制(zhi)(zhi)作毛坯，再通過極小的(de)(de)加(jia)工余量機加(jia)工出成(cheng)品。其合(he)金牌號為(wei)U86和U919(俄）。采(cai)用(yong)(yong)鈷基合(he)金制(zhi)(zhi)作的(de)(de)模(mo)(mo)環，使用(yong)(yong)壽命也很高(gao)(gao)，但因成(cheng)本高(gao)(gao)、加(jia)工難而受到限制(zhi)(zhi)。
尼科波爾南方鋼管廠在擠壓不(bu)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(he)(he)金(jin)(jin)模(mo)環擠(ji)壓20號鋼，延伸系(xi)數(shu)為(wei)25,模(mo)環壽命為(wei)650次(ci)／只。在高溫(wen)條(tiao)件下(xia)比較熱(re)模(mo)鋼、鎳基(ji)(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)和鉬基(ji)(ji)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)力(li)學性能（圖7-31)表(biao)明，隨著溫(wen)度(du)的(de)(de)增高，合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)性能產生(sheng)了復雜的(de)(de)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。
擠壓(ya)(ya)鉬合金(jin)制(zhi)品(pin)時，含有氧化鋁陶瓷(ci)的(de)材料22CrSi模環得(de)到(dao)應用，其可以(yi)在高達(da)1600~1700℃的(de)坯料加熱溫(wen)度下，擠壓(ya)(ya)15支以(yi)上(shang)的(de)鉬合金(jin)制(zhi)品(pin)，同時，擠壓(ya)(ya)制(zhi)品(pin)的(de)高表面質量和(he)幾何尺寸的(de)高精度也得(de)到(dao)保證。
利(li)用(yong)穩定的(de)(de)二氧化鋯(gao)通過擠(ji)壓并隨后壓縮的(de)(de)方法制造(zao)的(de)(de)整(zheng)體(ti)的(de)(de)礦(kuang)物(wu)陶瓷環，由于使用(yong)時排除(chu)了玻璃潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)必(bi)要性，而(er)(er)且在一系列的(de)(de)情(qing)況下(xia)變形金屬不會黏結在模環上，具有(you)很高(gao)的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)，從而(er)(er)引起(qi)了業界(jie)的(de)(de)關注。
用于擠壓工模(mo)具鋼的(de)熱處理制度(du)(du)，應(ying)(ying)保證制品最高(gao)(gao)(gao)的(de)熱穩(wen)定性。為(wei)(wei)此，淬火(huo)的(de)加熱溫(wen)度(du)(du)應(ying)(ying)該取最高(gao)(gao)(gao)溫(wen)度(du)(du)，目(mu)的(de)是使固(gu)溶體最完全地合(he)金化。由(you)3Cr2W8V鋼制造的(de)模(mo)環(huan)的(de)淬火(huo)溫(wen)度(du)(du)應(ying)(ying)提(ti)高(gao)(gao)(gao)到1150℃(超過1080℃),這樣，當(dang)(dang)擠壓碳素鋼管時(shi)(shi)，其使用壽命提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)10%~15%.當(dang)(dang)擠壓長7~8m的(de)碳素鋼管時(shi)(shi)，平均(jun)使用壽命約為(wei)(wei)35~40支／只(zhi)；當(dang)(dang)擠壓不(bu)銹鋼管時(shi)(shi)，使用壽命平均(jun)約為(wei)(wei)20~25支／只(zhi)。通常模(mo)環(huan)重車使用率可(ke)以達到2~3倍。
采用Эи876A和(he)Эи929M合(he)金(jin)(jin)（俄(e)）制造的模環的使用壽(shou)命，當擠(ji)壓鎳(nie)基合(he)金(jin)(jin)管時(shi)約(yue)(yue)為10~15支／只，而(er)當擠(ji)壓難(nan)熔合(he)金(jin)(jin)管時(shi)約(yue)(yue)為2~3支／只。
模環的(de)制造(zao)方法(fa)：一般的(de)圓孔環最(zui)經濟的(de)方法(fa)應是整體坯料(liao)的(de)離心(xin)澆鑄(zhu)，對型孔環采用(yong)(yong)蠟模精密鑄(zhu)造(zao)。在這種情況下(xia)，機(ji)械加(jia)工量最(zui)低，并(bing)且廢料(liao)可以(yi)多次利用(yong)(yong)。
應該指出，采(cai)用蠟模鑄造型(xing)材模環時(shi)，允(yun)許(xu)型(xing)孔（模芯）不留余量。因此，應在防(fang)止(zhi)脫(tuo)碳和氧化的條件(jian)下進行熱處理。
潤(run)滑劑(ji)的(de)質(zhi)量對模環的(de)使用壽(shou)命有重要的(de)影響，擠(ji)壓時應采用摩擦(ca)系數最小、不會造成不銹(xiu)鋼(gang)管和工具(ju)直接接觸的(de)潤(run)滑劑(ji)。
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(dui)于制造模(mo)環(huan)所采(cai)用材料的(de)(de)(de)(de)分析指出：材料的(de)(de)(de)(de)成分趨向于多元化，其目的(de)(de)(de)(de)是(shi)力求提(ti)高(gao)材料的(de)(de)(de)(de)熱穩定性(xing)(xing)，并以此提(ti)高(gao)其耐(nai)熱磨(mo)性(xing)(xing)；但(dan)同時(shi)應估計(ji)到，不適當地降低(di)導熱性(xing)(xing)（鉬(mu)合(he)(he)金(jin)除外）會惡化材料的(de)(de)(de)(de)工藝性(xing)(xing)能和(he)加工性(xing)(xing)能。導熱性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)降低(di)將(jiang)促使金(jin)屬模(mo)環(huan)接觸表(biao)面層受(shou)熱溫度的(de)(de)(de)(de)升高(gao)和(he)減少由(you)高(gao)合(he)(he)金(jin)所得到的(de)(de)(de)(de)好(hao)處(chu)，為此，當必須得到一定的(de)(de)(de)(de)表(biao)面質量和(he)很長的(de)(de)(de)(de)擠壓產品時(shi)，采(cai)用高(gao)合(he)(he)金(jin)鋼和(he)合(he)(he)金(jin)模(mo)環(huan)是(shi)合(he)(he)算的(de)(de)(de)(de)。
