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(gang)管組(zu)合式擠壓模(mo)(mo)一般(ban)是由模(mo)(mo)環、模(mo)(mo)套、喇叭口和(he)模(mo)(mo)座組(zu)成。圖7-28所示為簡裝型組(zu)合模(mo)(mo)。
對于最容易磨損的部(bu)分（模環），采(cai)用具(ju)有(you)高耐熱(re)性和高耐磨性的高合(he)金(jin)鋼(gang)、耐熱(re)合(he)金(jin)或金(jin)屬陶(tao)瓷等材料制成，而(er)對于套環則(ze)采(cai)用具(ju)有(you)高韌性和高強度的鋼(gang)制作。
將(jiang)模(mo)環(huan)裝入套環(huan)的方法可(ke)以有兩(liang)種(zhong)：一種(zhong)是緊(jin)固(gu)配(pei)合，另一種(zhong)是無(wu)緊(jin)固(gu)配(pei)合。
模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)與(yu)套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)無緊(jin)固(gu)配(pei)合(he)，是(shi)(shi)借助于(yu)可(ke)拆(chai)換模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)結構來實現，即模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)與(yu)套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)固(gu)定是(shi)(shi)采用(yong)彈簧剪(jian)切環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)緊(jin)固(gu)方(fang)法達到(dao)（圖7-29),在(zai)(zai)(zai)模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)和套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)裝配(pei)時錐(zhui)(zhui)形連接是(shi)(shi)必需的(de)(de)(de)。因為錐(zhui)(zhui)形連接可(ke)以保證(zheng)模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)從(cong)套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)中順(shun)利地取出(chu)，以及(ji)避免了(le)在(zai)(zai)(zai)擠壓過程中由于(yu)徑向(xiang)力(li)而(er)引起的(de)(de)(de)開裂。每次擠壓后，模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)和壓余(yu)一起推出(chu)，在(zai)(zai)(zai)專門的(de)(de)(de)壓力(li)機上(shang)容易地把模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)從(cong)壓余(yu)上(shang)取下。并且，在(zai)(zai)(zai)擠壓過程中可(ke)由10~16個模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)組(zu)成一組(zu)輪流使用(yong)。
模環(huan)(huan)和(he)(he)套環(huan)(huan)的(de)緊固配(pei)合(he)(he)(he)，是采用(yong)(yong)(yong)熱(re)(re)壓(ya)(ya)配(pei)合(he)(he)(he)的(de)方(fang)法來實現，即將帶有(you)等于(yu)其外徑(jing)的(de)0.10%~0.15%過盈量的(de)模環(huan)(huan)以熱(re)(re)裝配(pei)的(de)方(fang)式裝入(ru)套環(huan)(huan)內(nei)（圖(tu)7-30),以一定的(de)過盈量采用(yong)(yong)(yong)熱(re)(re)裝配(pei)的(de)方(fang)法壓(ya)(ya)裝而成的(de)組(zu)合(he)(he)(he)模，在模環(huan)(huan)的(de)外表(biao)(biao)面和(he)(he)套環(huan)(huan)的(de)內(nei)表(biao)(biao)面層(ceng)之間(jian)，存(cun)在著一定的(de)預應(ying)(ying)力。擠壓(ya)(ya)時，在承受高單位壓(ya)(ya)力的(de)模環(huan)(huan)上，從相反(fan)的(de)方(fang)向上施(shi)加(jia)預應(ying)(ying)力，有(you)利于(yu)擠壓(ya)(ya)制品(pin)精度和(he)(he)擠壓(ya)(ya)模使用(yong)(yong)(yong)壽命的(de)提高。實踐證明，采用(yong)(yong)(yong)MTZ合(he)(he)(he)金模環(huan)(huan)的(de)組(zu)合(he)(he)(he)模的(de)使用(yong)(yong)(yong)成本，要比使用(yong)(yong)(yong)一般擠壓(ya)(ya)模降低了30%~40%。
在不銹鋼管的擠壓中，比較普遍地采用(yong)以3Cr2W8V熱模(mo)鋼制成的模(mo)環，其硬(ying)度達到40,所必需的回火(huo)溫度約為650~660℃,回火(huo)時間(jian)為2h。
為(wei)了(le)封閉擠(ji)壓(ya)筒，將擠(ji)壓(ya)模的外圓(yuan)(yuan)錐(zhui)和擠(ji)壓(ya)筒內襯的相應部分加工成帶15°~30°傾(qing)角(jiao)的圓(yuan)(yuan)錐(zhui)形。
對用于(yu)較(jiao)輕擠(ji)壓工藝條件(jian)下的(de)模(mo)環、套環、支承環等組合(he)(he)模(mo)的(de)零(ling)件(jian)和可拆(chai)換模(mo)環結構的(de)組合(he)(he)模(mo)，可以(yi)采用45Cr3W3MoVSi和3Cr2W8V鋼來制(zhi)造，前者比后者的(de)熱穩(wen)定溫度(du)要高出20~30℃.
在擠壓(ya)高變(bian)形抗力的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)時(shi)，需要采用(yong)(yong)(yong)具(ju)有更高熱穩(wen)定性能的(de)(de)(de)(de)(de)材料制造的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)具(ju)。研究了含(han)W17%~19%、Co 15%的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)殊鋼(gang)如(ru) X20CrCoWMo1010(德）的(de)(de)(de)(de)(de)熱穩(wen)定溫(wen)度達740℃,模(mo)(mo)(mo)子的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命比3Cr2W8V提(ti)高1.0~1.5倍。并且(qie)還(huan)推廣(guang)使用(yong)(yong)(yong)再結晶溫(wen)度下強化變(bian)形的(de)(de)(de)(de)(de)X50NiCrWV1313(德）奧氏體鋼(gang)制作擠壓(ya)工(gong)(gong)模(mo)(mo)(mo)具(ju)。航空工(gong)(gong)業及(ji)噴(pen)氣技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)發展，需要采用(yong)(yong)(yong)特(te)(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)基(ji)熱強鋼(gang)管(guan)。這種(zhong)鋼(gang)管(guan)擠壓(ya)時(shi)，由(you)于高的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)形程度引起模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)嚴重磨損，以致于1個3Cr2W8V模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)只(zhi)能擠壓(ya)1支鋼(gang)管(guan)后就破壞不能再用(yong)(yong)(yong)，且(qie)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)表面質量還(huan)不能得(de)到保(bao)證。為(wei)此，采用(yong)(yong)(yong)了高強度的(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)基(ji)合金模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)。其最合適的(de)(de)(de)(de)(de)硬度HRC為(wei)38~43.鎳(nie)基(ji)合金模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)由(you)于加(jia)工(gong)(gong)困難，所(suo)以采用(yong)(yong)(yong)精密澆鑄的(de)(de)(de)(de)(de)方法先制作毛坯，再通過(guo)極小的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)余量機(ji)加(jia)工(gong)(gong)出成(cheng)品。其合金牌號為(wei)U86和U919(俄）。采用(yong)(yong)(yong)鈷基(ji)合金制作的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)，使用(yong)(yong)(yong)壽命也很高，但因(yin)成(cheng)本高、加(jia)工(gong)(gong)難而受到限(xian)制。
尼科波爾南方鋼管廠在擠壓不銹(xiu)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)金(jin)模環擠壓20號鋼，延伸系數為25,模環壽命為650次／只。在高溫條(tiao)件下比(bi)較熱模鋼、鎳基(ji)合(he)金(jin)和鉬基(ji)合(he)金(jin)的(de)力(li)學性能(neng)（圖7-31)表明(ming)，隨著溫度的(de)增高，合(he)金(jin)的(de)性能(neng)產生了復雜的(de)軟(ruan)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(ya)鉬(mu)合(he)金制(zhi)(zhi)品(pin)時，含有氧化鋁陶瓷的(de)(de)(de)材(cai)料22CrSi模環得到應用(yong)，其可(ke)以在高達1600~1700℃的(de)(de)(de)坯料加(jia)熱溫度下，擠(ji)壓(ya)15支以上的(de)(de)(de)鉬(mu)合(he)金制(zhi)(zhi)品(pin)，同時，擠(ji)壓(ya)制(zhi)(zhi)品(pin)的(de)(de)(de)高表面(mian)質量和幾(ji)何尺寸的(de)(de)(de)高精度也得到保證。
利用穩(wen)定的(de)二氧化鋯通過(guo)擠壓并隨后壓縮的(de)方(fang)法制造的(de)整體(ti)的(de)礦物(wu)陶瓷環，由于使用時排除了(le)玻璃潤滑(hua)劑的(de)必(bi)要性，而且在一系列的(de)情況下變形(xing)金(jin)屬不會(hui)黏結(jie)在模環上，具有很高的(de)使用壽命，從(cong)而引起了(le)業界的(de)關注。
用于擠(ji)壓(ya)工模具鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)熱(re)處理(li)制度，應(ying)(ying)保證(zheng)制品最高的(de)(de)(de)熱(re)穩定性。為(wei)此(ci)，淬火的(de)(de)(de)加熱(re)溫度應(ying)(ying)該取最高溫度，目的(de)(de)(de)是使固溶體最完(wan)全地合金(jin)化。由3Cr2W8V鋼(gang)(gang)制造(zao)的(de)(de)(de)模環的(de)(de)(de)淬火溫度應(ying)(ying)提(ti)(ti)高到1150℃(超過(guo)1080℃),這樣(yang)，當(dang)擠(ji)壓(ya)碳素鋼(gang)(gang)管(guan)時，其使用壽命提(ti)(ti)高了10%~15%.當(dang)擠(ji)壓(ya)長7~8m的(de)(de)(de)碳素鋼(gang)(gang)管(guan)時，平均使用壽命約(yue)為(wei)35~40支(zhi)／只；當(dang)擠(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)時，使用壽命平均約(yue)為(wei)20~25支(zhi)／只。通常模環重(zhong)車(che)使用率可(ke)以達到2~3倍。
采用Эи876A和Эи929M合金（俄）制(zhi)造的(de)模環的(de)使用壽命，當擠壓鎳(nie)基(ji)合金管時約為(wei)10~15支／只(zhi)，而當擠壓難熔合金管時約為(wei)2~3支／只(zhi)。
模(mo)(mo)環(huan)的(de)(de)(de)制造(zao)方(fang)法(fa)：一般的(de)(de)(de)圓孔環(huan)最經濟(ji)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)應是整(zheng)體(ti)坯料的(de)(de)(de)離心澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)，對型孔環(huan)采(cai)用(yong)蠟模(mo)(mo)精(jing)密鑄(zhu)(zhu)造(zao)。在這種情況(kuang)下，機(ji)械加工量最低，并(bing)且廢料可以多次利用(yong)。
應該指(zhi)出，采用蠟模(mo)鑄造型材模(mo)環時，允許型孔（模(mo)芯）不留(liu)余量。因此(ci)，應在防止脫碳和氧(yang)化的條(tiao)件下(xia)進行熱處理。
潤滑劑的(de)質(zhi)量對(dui)模環(huan)的(de)使用壽命有重要的(de)影(ying)響，擠壓時應采用摩擦(ca)系數最小(xiao)、不會(hui)造成不銹(xiu)鋼管和工具直接(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。
對于制造模(mo)(mo)環所采(cai)用材料(liao)的(de)(de)分析指出：材料(liao)的(de)(de)成分趨向于多元化，其目的(de)(de)是(shi)力求提(ti)高(gao)材料(liao)的(de)(de)熱(re)(re)穩(wen)定性(xing)(xing)，并以此提(ti)高(gao)其耐熱(re)(re)磨性(xing)(xing)；但同(tong)時(shi)應估計到(dao)(dao)，不適(shi)當(dang)地降(jiang)低導熱(re)(re)性(xing)(xing)（鉬合(he)(he)金(jin)除外）會(hui)惡化材料(liao)的(de)(de)工藝(yi)性(xing)(xing)能和(he)加(jia)工性(xing)(xing)能。導熱(re)(re)性(xing)(xing)的(de)(de)降(jiang)低將促使金(jin)屬模(mo)(mo)環接觸(chu)表(biao)面(mian)層受熱(re)(re)溫度的(de)(de)升高(gao)和(he)減少由高(gao)合(he)(he)金(jin)所得到(dao)(dao)的(de)(de)好處(chu)，為此，當(dang)必須得到(dao)(dao)一定的(de)(de)表(biao)面(mian)質(zhi)量(liang)和(he)很(hen)長(chang)的(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)(mo)環是(shi)合(he)(he)算的(de)(de)。
