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銹鋼管擠壓模（圖7-27).

  不銹鋼管擠(ji)壓模最主(zhu)要(yao)的(de)(de)部分是定徑帶，其決(jue)定了金屬流動過程的(de)(de)動力學(xue)。

  根據金屬(shu)在“整(zheng)個高度(du)上壓(ya)縮不變”的(de)條件，壓(ya)縮錐的(de)形狀可以用以下等式(shi)來描述：

   無論是凸面的或者是凹(ao)面的擠壓模(mo)的喇叭口形狀，都可(ke)以用由相應的點以求出的半徑R畫圓弧(hu)的方(fang)法得到（圖(tu)7-27(f)、圖(tu)7-27(d)、圖(tu)7-27(e)).

  根據(ju)前蘇聯中央黑色冶金科(ke)學研(yan)究院的(de)資料(liao)，通過各(ge)種試驗的(de)結果證(zheng)明，采用(yong)(yong)(yong)凹面的(de)和凸面喇(la)(la)叭口(kou)的(de)模(mo)子擠(ji)壓(ya)(ya)時，具有以下規律(lv)：采用(yong)(yong)(yong)凹面喇(la)(la)叭口(kou)的(de)模(mo)子擠(ji)壓(ya)(ya)時，在變形區(qu)內具有最大的(de)液(ye)體單(dan)位(wei)壓(ya)(ya)力(li)，這(zhe)對擠(ji)壓(ya)(ya)低(di)塑(su)性材料(liao)時是很有利(li)的(de)；而(er)當采用(yong)(yong)(yong)凸面喇(la)(la)叭口(kou)的(de)模(mo)子擠(ji)壓(ya)(ya)時，變形區(qu)內最大壓(ya)(ya)應力(li)來自擠(ji)壓(ya)(ya)桿方面，制品上的(de)變形強(qiang)度分布得不均勻，經凸形喇(la)(la)叭口(kou)母線(xian)的(de)模(mo)子擠(ji)壓(ya)(ya)時比較小，從模(mo)子壓(ya)(ya)縮(suo)區(qu)過渡到定徑帶(dai)時，模(mo)子承受(shou)的(de)正應力(li)較低(di)，這(zhe)對模(mo)子使用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命(ming)的(de)提高是有利(li)的(de)。

 按照“最小能量(liang)定(ding)律(lv)”實現(xian)塑(su)性變形過程的條(tiao)件(jian)下，得到(dao)的擠壓模喇叭口(kou)形狀的方程式(shi)如下：

  S形喇叭口(kou)擠(ji)壓(ya)模入口(kou)錐(zhui)形狀的作圖(tu)，以連接相應的曲率(lv)半徑所畫的圓弧即(ji)可(ke)得到。從擠(ji)壓(ya)過程動力(li)學和擠(ji)壓(ya)制品的質量來(lai)衡量，S形擠(ji)壓(ya)模的入口(kou)錐(zhui)形狀孔(kong)型(xing)設計是最合(he)適的。其集中了凹形的和凸形的喇叭口(kou)模子的優點。

  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(gong)程師(shi)賽茹爾內建(jian)議采用(yong)第(di)一個(ge)定徑(jing)(jing)(jing)孔(kong)直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)比(bi)第(di)二個(ge)定徑(jing)(jing)(jing)孔(kong)直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)大1.5mm的擠(ji)壓模。因為這(zhe)樣可以將潤滑劑保持在(zai)圓環的槽內。為此建(jian)議采用(yong)帶有(you)同(tong)心圓槽子的圓錐形入口的擠(ji)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(you)玻璃潤(run)滑劑擠壓的條件下，過程動力學取決于自然的喇(la)(la)叭(ba)口(kou)形(xing)狀。此喇(la)(la)叭(ba)口(kou)在(zai)潤(run)滑墊的厚度內形(xing)成自然喇(la)(la)叭(ba)口(kou)的形(xing)狀。除了模子的錐角之外，還與玻璃潤(run)滑劑的性質、玻璃墊的厚度及其(qi)密度有(you)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)壓(ya)(ya)(ya)型(xing)材(cai)時，模子(zi)的(de)(de)孔(kong)(kong)型(xing)設(she)計具(ju)有特(te)別重(zhong)要的(de)(de)意義，因為沿截面上金(jin)屬(shu)流動(dong)的(de)(de)最大不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)是型(xing)材(cai)模所固有的(de)(de)特(te)點。型(xing)材(cai)各部(bu)分之(zhi)間金(jin)屬(shu)流動(dong)速(su)度的(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)，使(shi)得型(xing)材(cai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)尺寸不(bu)(bu)精確(que)(que)，金(jin)屬(shu)中有高(gao)的(de)(de)殘余(yu)應力，出現了縱向和橫向的(de)(de)彎曲(qu)以及模子(zi)上高(gao)的(de)(de)局(ju)部(bu)磨損。由(you)于在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程中諸(zhu)多的(de)(de)不(bu)(bu)利影響，異(yi)形材(cai)模子(zi)孔(kong)(kong)型(xing)設(she)計時的(de)(de)主要任務就在于達到(dao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)金(jin)屬(shu)、流動(dong)的(de)(de)最小不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)。同時，孔(kong)(kong)型(xing)設(she)計當確(que)(que)保擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)型(xing)材(cai)的(de)(de)線尺寸和角度的(de)(de)精確(que)(que)度。流動(dong)速(su)度的(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)的(de)(de)降低，由(you)模子(zi)平面上孔(kong)(kong)型(xing)布置的(de)(de)正(zheng)確(que)(que)選擇和異(yi)形模孔(kong)(kong)各部(bu)分工作帶大小的(de)(de)選擇來達到(dao)。模子(zi)上孔(kong)(kong)型(xing)的(de)(de)正(zheng)確(que)(que)布置不(bu)(bu)僅(jin)僅(jin)確(que)(que)保擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品(pin)具(ju)有最小的(de)(de)彎曲(qu)度，而且也減少了制(zhi)(zhi)品(pin)薄壁部(bu)分擠(ji)(ji)不(bu)(bu)出的(de)(de)可(ke)能性(xing)(xing)。

在選擇(ze)擠壓模上孔(kong)型布(bu)置時，要遵(zun)循以下(xia)原則：

  1. 當型材(cai)具(ju)有(you)兩個對稱軸時(shi)，其重(zhong)(zhong)心(xin)與模子的幾(ji)何(he)中心(xin)重(zhong)(zhong)合。

  2. 當(dang)型材具有一個對稱軸(zhou)且型材各部(bu)分的厚度彼此無明顯差別時(shi)，也使(shi)其重(zhong)心與模子的幾何(he)中(zhong)心重(zhong)合。

  3. 型材(cai)不對稱(cheng)的(de)斷面和(he)具有一個對稱(cheng)軸(zhou)，但(dan)各部分厚度有明顯差(cha)異的(de)斷面，其孔(kong)型應布置得使厚的(de)部分最大限度地接(jie)近(jin)模子(zi)中(zhong)心。

  型(xing)(xing)材(cai)各部(bu)分(fen)流(liu)出速(su)度(du)(du)不均勻性的(de)(de)充分(fen)減小，可以采(cai)用入口錐和(he)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)帶長度(du)(du)的(de)(de)改(gai)變來達(da)到。對于型(xing)(xing)材(cai)質量(liang)較(jiao)大的(de)(de)部(bu)分(fen)，定(ding)(ding)徑(jing)(jing)帶長度(du)(du)取得較(jiao)大，使(shi)得這部(bu)分(fen)流(liu)出時的(de)(de)能量(liang)損(sun)失增(zeng)加，和(he)型(xing)(xing)材(cai)質量(liang)較(jiao)小部(bu)分(fen)的(de)(de)金(jin)屬流(liu)動速(su)度(du)(du)增(zeng)加。最(zui)小的(de)(de)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)帶寬度(du)(du)，由其足夠的(de)(de)耐磨(mo)性決(jue)定(ding)(ding)，該耐磨(mo)性保證了型(xing)(xing)材(cai)的(de)(de)輪廓尺寸(cun)和(he)壁厚的(de)(de)穩定(ding)(ding)性；而最(zui)大的(de)(de)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)帶寬度(du)(du)，由不發生擠壓金(jin)屬脫離(li)定(ding)(ding)徑(jing)(jing)帶的(de)(de)條件來決(jue)定(ding)(ding)。

  擠壓(ya)模(mo)足(zu)夠長的(de)工(gong)作帶分成兩部分：其母線(xian)與擠壓(ya)軸的(de)傾角為3°~6°的(de)錐度部分和定徑帶圓柱部分。