不銹鋼管擠壓模的孔型設計包括壓縮區AB段的形狀設計（圖7-27),過渡半徑的選擇，定徑帶長度ln的確定（圖7-27(a)).壓縮區的形狀按照作圖的法則確定。同時，還要從模孔中的速度、應力、變形或其他參數的分布情況出發，得到具有凹面的、凸面的、S形或其他形狀的壓縮區形狀的不(bu)銹鋼管擠壓模（圖7-27).

  不銹鋼管擠壓模最(zui)主要的部分是(shi)定徑帶(dai)，其決定了金屬流動過程的動力(li)學。

  根據金屬在“整個高度(du)上壓縮(suo)不變”的條件，壓縮(suo)錐的形狀可以用以下等式來描述(shu)：

   無論(lun)是(shi)凸面的(de)或(huo)者是(shi)凹面的(de)擠(ji)壓(ya)模的(de)喇叭(ba)口形狀，都可以用(yong)由(you)相應的(de)點以求(qiu)出(chu)的(de)半徑R畫圓弧(hu)的(de)方法得到（圖(tu)(tu)7-27(f)、圖(tu)(tu)7-27(d)、圖(tu)(tu)7-27(e)).

  根據(ju)前蘇聯中(zhong)央(yang)黑色冶金科學研究院(yuan)的(de)(de)(de)資料(liao)，通(tong)過各種(zhong)試驗的(de)(de)(de)結(jie)果證明，采(cai)(cai)用(yong)凹面(mian)的(de)(de)(de)和(he)凸(tu)面(mian)喇(la)叭(ba)口的(de)(de)(de)模(mo)子(zi)擠(ji)壓(ya)(ya)時，具(ju)有(you)以下規律：采(cai)(cai)用(yong)凹面(mian)喇(la)叭(ba)口的(de)(de)(de)模(mo)子(zi)擠(ji)壓(ya)(ya)時，在變(bian)形區內具(ju)有(you)最大(da)的(de)(de)(de)液體(ti)單位壓(ya)(ya)力，這對擠(ji)壓(ya)(ya)低塑性材料(liao)時是很有(you)利的(de)(de)(de)；而當采(cai)(cai)用(yong)凸(tu)面(mian)喇(la)叭(ba)口的(de)(de)(de)模(mo)子(zi)擠(ji)壓(ya)(ya)時，變(bian)形區內最大(da)壓(ya)(ya)應(ying)力來自擠(ji)壓(ya)(ya)桿方面(mian)，制(zhi)品上的(de)(de)(de)變(bian)形強度分布得不均勻，經凸(tu)形喇(la)叭(ba)口母(mu)線的(de)(de)(de)模(mo)子(zi)擠(ji)壓(ya)(ya)時比較小(xiao)，從模(mo)子(zi)壓(ya)(ya)縮區過渡到定(ding)徑帶時，模(mo)子(zi)承(cheng)受(shou)的(de)(de)(de)正應(ying)力較低，這對模(mo)子(zi)使用(yong)壽命(ming)的(de)(de)(de)提高是有(you)利的(de)(de)(de)。

 按(an)照(zhao)“最小能量定(ding)律”實現塑性變(bian)形(xing)(xing)過程的(de)條(tiao)件下，得到的(de)擠壓模喇叭口形(xing)(xing)狀的(de)方程式如下：

  S形(xing)喇(la)叭口擠壓(ya)(ya)模(mo)入口錐形(xing)狀的(de)作(zuo)圖，以連(lian)接相應的(de)曲率半徑所畫的(de)圓弧即(ji)可得(de)到。從(cong)擠壓(ya)(ya)過程(cheng)動力學(xue)和擠壓(ya)(ya)制(zhi)品的(de)質量(liang)來衡量(liang)，S形(xing)擠壓(ya)(ya)模(mo)的(de)入口錐形(xing)狀孔型設計是最(zui)合適的(de)。其集中了凹形(xing)的(de)和凸形(xing)的(de)喇(la)叭口模(mo)子的(de)優點。

  玻璃或者類似的材料制作的潤滑墊的應用，對模孔的孔型設計提出了自己的要求。要求主要包括在壓縮區變形輪廓的研究和選擇上，看其是否能夠保持得住變形區內的潤滑劑，確保在整個擠壓周期中形成連續的潤滑膜。平面模或具有入口錐角度2α_m=90°~180°的錐形模在很大程度上符合此要求，因而在實際生產中得到了廣泛的應用（圖7-27(a)~圖7-27(c)).在采用玻璃潤滑劑的擠壓過程中，具有角度2α_m=90°~180°的擠壓模在擠壓難變形材料時應用；而角度2α_m>120°的擠壓模在擠壓有足夠塑性的金屬時應用。

  法國工程(cheng)師賽茹爾(er)內建議(yi)采用(yong)第(di)一個(ge)定徑(jing)(jing)孔直徑(jing)(jing)比(bi)第(di)二個(ge)定徑(jing)(jing)孔直徑(jing)(jing)大1.5mm的(de)(de)擠壓模。因(yin)為這樣可以將(jiang)潤(run)滑劑保持在(zai)圓環的(de)(de)槽內。為此(ci)建議(yi)采用(yong)帶(dai)有同心圓槽子(zi)的(de)(de)圓錐形入(ru)口的(de)(de)擠壓模。

  由于使用平面模時可能會形成金屬的環狀裂紋，所以用具有平錐形孔型的擠壓模。在模子與擠壓筒的連接處，將模子做成有角度2α_m=90°~120°的圓錐形（圖7-27(b)和圖7-27(c)).

  俄羅斯巴爾金中央黑色冶金科學研究院在擠壓不銹鋼、鎳基高溫合金和難熔金屬試樣時，所進行的具有圓錐孔型的擠壓模的試驗中可以確定：最小的擠壓力是發生在采用角度2αm=90°~120°的模子的情況下，模子的角度在這個范圍內無論是向小還向大的方面變化，都會使擠壓力平均增加10%~15%.同時，擠壓初始的峰值負荷也更高。在小角度的條件下，會引起坯料前端更加變冷，而在較大的角度（2α_m=180°)時將引起擠壓開始階段的不利的動力學條件。隨著角度2αm從60°增大到180°,表面質量有所改善，這與潤滑膜厚度的減小有關。

  從模子圓錐部分到定徑孔的過渡半徑r_m的大小變化不會影響擠壓力的大小，但是制品的表面質量隨著r_m的增大明顯地惡化。當r_m從1mm增到30mm時，表面粗糙度數值從15μm增加到24μm,這也是與潤滑膜厚度的變化有關。

  對擠壓模定徑帶的寬度大小的研究表明，此參數無論是對過程的力學性能參數還是對制品的表面質量都沒有明顯的影響。因此在孔型設計的三個基本要素中，第一個要素（α_m)既影響力的參數，又影響表面質量；第二要素（r_m)只影響質量；而第三個要素（l_n)對這些參數都表現出中性（圖7-27(a)).

在(zai)有玻璃潤滑劑擠壓的(de)條件下，過程(cheng)動力學取決于自然的(de)喇叭口形(xing)狀(zhuang)。此喇叭口在(zai)潤滑墊的(de)厚(hou)度內形(xing)成(cheng)自然喇叭口的(de)形(xing)狀(zhuang)。除(chu)了模子的(de)錐角之外，還與玻璃潤滑劑的(de)性質、玻璃墊的(de)厚(hou)度及其密度有關。

為了更加準確地分析金屬的流動情況，必須采用的不是設計的模子角度α_m,而是提出的自然喇叭口的角度α_Bo、α_B可以由下式確定：

 在擠(ji)(ji)(ji)壓型材時，模子(zi)的(de)孔(kong)(kong)型設計具(ju)有(you)(you)特(te)別重(zhong)要(yao)的(de)意(yi)義，因(yin)為沿截面上(shang)(shang)金(jin)(jin)屬(shu)流(liu)動(dong)(dong)的(de)最(zui)大不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)是型材模所固(gu)有(you)(you)的(de)特(te)點。型材各(ge)部(bu)(bu)分之間(jian)金(jin)(jin)屬(shu)流(liu)動(dong)(dong)速度(du)的(de)不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)，使得型材擠(ji)(ji)(ji)壓尺寸(cun)不(bu)精(jing)確(que)，金(jin)(jin)屬(shu)中有(you)(you)高的(de)殘余應力，出現了縱向(xiang)(xiang)和(he)橫(heng)向(xiang)(xiang)的(de)彎曲以及模子(zi)上(shang)(shang)高的(de)局部(bu)(bu)磨損。由(you)于在擠(ji)(ji)(ji)壓過程中諸多的(de)不(bu)利(li)影響，異形(xing)材模子(zi)孔(kong)(kong)型設計時的(de)主要(yao)任務(wu)就在于達(da)到擠(ji)(ji)(ji)壓金(jin)(jin)屬(shu)、流(liu)動(dong)(dong)的(de)最(zui)小(xiao)不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)。同(tong)時，孔(kong)(kong)型設計當確(que)保擠(ji)(ji)(ji)壓型材的(de)線尺寸(cun)和(he)角度(du)的(de)精(jing)確(que)度(du)。流(liu)動(dong)(dong)速度(du)的(de)不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)的(de)降低(di)，由(you)模子(zi)平面上(shang)(shang)孔(kong)(kong)型布(bu)置的(de)正(zheng)確(que)選擇(ze)和(he)異形(xing)模孔(kong)(kong)各(ge)部(bu)(bu)分工作(zuo)帶大小(xiao)的(de)選擇(ze)來達(da)到。模子(zi)上(shang)(shang)孔(kong)(kong)型的(de)正(zheng)確(que)布(bu)置不(bu)僅僅確(que)保擠(ji)(ji)(ji)壓制品(pin)具(ju)有(you)(you)最(zui)小(xiao)的(de)彎曲度(du)，而且也減少了制品(pin)薄壁(bi)部(bu)(bu)分擠(ji)(ji)(ji)不(bu)出的(de)可能性(xing)(xing)。

在選擇擠壓模上孔型布置時(shi)，要遵循以下原則(ze)：

  1. 當型材具(ju)有(you)兩(liang)個對稱(cheng)軸時，其重心與模(mo)子的幾何中心重合。

  2. 當型(xing)材(cai)(cai)具有一個對稱(cheng)軸且型(xing)材(cai)(cai)各部分的(de)厚度(du)彼(bi)此無明顯差別時，也使其重心(xin)與(yu)模子的(de)幾何(he)中心(xin)重合。

  3. 型材不對(dui)稱(cheng)的(de)斷面(mian)(mian)和具有一個對(dui)稱(cheng)軸，但各(ge)部(bu)分(fen)厚度有明(ming)顯差異的(de)斷面(mian)(mian)，其孔型應(ying)布置得使厚的(de)部(bu)分(fen)最(zui)大限度地接近模子中心(xin)。

  型材(cai)各(ge)部分流出速(su)度不均(jun)勻(yun)性(xing)的(de)(de)充分減小，可以采用入口錐和定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)帶(dai)長(chang)度的(de)(de)改變來(lai)達到。對(dui)于型材(cai)質量較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)部分，定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)帶(dai)長(chang)度取得較(jiao)(jiao)大(da)，使得這(zhe)部分流出時的(de)(de)能量損(sun)失增加，和型材(cai)質量較(jiao)(jiao)小部分的(de)(de)金屬流動(dong)速(su)度增加。最小的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)帶(dai)寬度，由(you)其足夠的(de)(de)耐(nai)磨性(xing)決(jue)定(ding)(ding)(ding)，該耐(nai)磨性(xing)保(bao)證了型材(cai)的(de)(de)輪廓尺寸和壁厚的(de)(de)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)；而(er)最大(da)的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)帶(dai)寬度，由(you)不發生擠壓(ya)金屬脫離(li)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)(jing)(jing)(jing)帶(dai)的(de)(de)條件(jian)來(lai)決(jue)定(ding)(ding)(ding)。

  擠壓(ya)模足夠(gou)長的(de)工作帶(dai)分(fen)成(cheng)兩部(bu)分(fen)：其母線與擠壓(ya)軸(zhou)的(de)傾角(jiao)為3°~6°的(de)錐度(du)部(bu)分(fen)和(he)定徑(jing)帶(dai)圓柱部(bu)分(fen)。