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(xiu)鋼管擠壓模（圖7-27).
不(bu)銹鋼(gang)管擠壓(ya)模最主要的部分是定徑(jing)帶(dai)，其決(jue)定了金屬流(liu)動過程的動力學(xue)。
根據金屬(shu)在“整個高度上壓(ya)縮(suo)(suo)不變”的條件，壓(ya)縮(suo)(suo)錐的形狀可(ke)以用(yong)以下(xia)等式來描(miao)述：
無論是(shi)凸面的或者(zhe)是(shi)凹面的擠壓模的喇叭口形狀，都可以用由相應的點以求出的半徑(jing)R畫圓(yuan)弧(hu)的方法得(de)到（圖(tu)7-27(f)、圖(tu)7-27(d)、圖(tu)7-27(e)).
根據前蘇聯(lian)中央黑色(se)冶金科學研究(jiu)院的(de)資(zi)料(liao)，通過各種試驗的(de)結果證明(ming)，采用凹面(mian)(mian)(mian)的(de)和(he)凸面(mian)(mian)(mian)喇(la)叭(ba)口(kou)(kou)的(de)模(mo)(mo)(mo)子(zi)擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)，具有(you)以下規律：采用凹面(mian)(mian)(mian)喇(la)叭(ba)口(kou)(kou)的(de)模(mo)(mo)(mo)子(zi)擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)，在變形區(qu)內(nei)具有(you)最(zui)大的(de)液(ye)體單(dan)位壓(ya)(ya)力，這(zhe)對擠(ji)壓(ya)(ya)低塑(su)性材料(liao)時(shi)是(shi)很有(you)利的(de)；而當采用凸面(mian)(mian)(mian)喇(la)叭(ba)口(kou)(kou)的(de)模(mo)(mo)(mo)子(zi)擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)，變形區(qu)內(nei)最(zui)大壓(ya)(ya)應力來自(zi)擠(ji)壓(ya)(ya)桿方面(mian)(mian)(mian)，制(zhi)品上(shang)的(de)變形強度分布得不均勻，經凸形喇(la)叭(ba)口(kou)(kou)母線的(de)模(mo)(mo)(mo)子(zi)擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)比較小(xiao)，從模(mo)(mo)(mo)子(zi)壓(ya)(ya)縮區(qu)過渡到定徑帶時(shi)，模(mo)(mo)(mo)子(zi)承受的(de)正應力較低，這(zhe)對模(mo)(mo)(mo)子(zi)使用壽命(ming)的(de)提高是(shi)有(you)利的(de)。
按(an)照(zhao)“最小(xiao)能量定律”實現(xian)塑性變形過(guo)程(cheng)的條件下，得到的擠壓模喇叭口形狀的方程(cheng)式如下：
S形(xing)(xing)喇叭(ba)口(kou)(kou)擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)入口(kou)(kou)錐形(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)作圖，以(yi)連接相應的(de)(de)(de)曲(qu)率半徑所畫的(de)(de)(de)圓弧(hu)即可得到。從擠壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程動力學和擠壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)品的(de)(de)(de)質量來衡(heng)量，S形(xing)(xing)擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)(de)入口(kou)(kou)錐形(xing)(xing)狀孔型(xing)設計(ji)是(shi)最合適的(de)(de)(de)。其(qi)集中了凹形(xing)(xing)的(de)(de)(de)和凸形(xing)(xing)的(de)(de)(de)喇叭(ba)口(kou)(kou)模(mo)子的(de)(de)(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2αm=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2αm=90°~180°的擠壓模在擠壓難變形材料時應用；而角度2αm>120°的擠壓模在擠壓有足夠塑性的金屬時應用。
法國工程師賽茹爾(er)內(nei)建(jian)(jian)議(yi)(yi)采用第一個定徑(jing)(jing)孔(kong)直(zhi)徑(jing)(jing)比第二個定徑(jing)(jing)孔(kong)直(zhi)徑(jing)(jing)大1.5mm的(de)(de)擠壓模。因為(wei)這(zhe)樣可以將潤滑劑(ji)保(bao)持在圓(yuan)環(huan)的(de)(de)槽內(nei)。為(wei)此建(jian)(jian)議(yi)(yi)采用帶有同(tong)心(xin)圓(yuan)槽子的(de)(de)圓(yuan)錐形(xing)入口(kou)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2αm=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（2αm=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rm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rm的增大明顯地惡化。當rm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（αm)既影響力的參數，又影響表面質量；第二要素（rm)只影響質量；而第三個要素（ln)對這些參數都表現出中性（圖7-27(a)).
在有玻璃潤滑(hua)劑擠(ji)壓(ya)的(de)(de)條件下，過程動力學取決(jue)于自然的(de)(de)喇叭(ba)口形(xing)(xing)狀。此喇叭(ba)口在潤滑(hua)墊(dian)的(de)(de)厚度內形(xing)(xing)成(cheng)自然喇叭(ba)口的(de)(de)形(xing)(xing)狀。除了(le)模子(zi)的(de)(de)錐角(jiao)之外，還與(yu)玻璃潤滑(hua)劑的(de)(de)性質、玻璃墊(dian)的(de)(de)厚度及其密度有關。
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αm,而是提出的自然喇叭口的角度αBo、αB可以由下式確定：
在擠(ji)壓(ya)(ya)型(xing)(xing)(xing)材(cai)時，模(mo)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)型(xing)(xing)(xing)設計(ji)具有(you)特別重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義，因為沿(yan)截(jie)面上金屬(shu)流動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)大(da)不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)性是(shi)型(xing)(xing)(xing)材(cai)模(mo)所固有(you)的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。型(xing)(xing)(xing)材(cai)各部(bu)分(fen)之(zhi)間金屬(shu)流動(dong)(dong)速度(du)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)性，使(shi)得型(xing)(xing)(xing)材(cai)擠(ji)壓(ya)(ya)尺(chi)寸(cun)不(bu)(bu)(bu)精確(que)(que)，金屬(shu)中(zhong)有(you)高的(de)(de)(de)(de)殘余應力，出現(xian)了(le)縱向(xiang)和橫向(xiang)的(de)(de)(de)(de)彎曲以及模(mo)子(zi)(zi)上高的(de)(de)(de)(de)局部(bu)磨損。由于在擠(ji)壓(ya)(ya)過程中(zhong)諸多的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)利影響，異(yi)形材(cai)模(mo)子(zi)(zi)孔(kong)(kong)(kong)型(xing)(xing)(xing)設計(ji)時的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)任務就在于達到擠(ji)壓(ya)(ya)金屬(shu)、流動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)性。同時，孔(kong)(kong)(kong)型(xing)(xing)(xing)設計(ji)當確(que)(que)保擠(ji)壓(ya)(ya)型(xing)(xing)(xing)材(cai)的(de)(de)(de)(de)線尺(chi)寸(cun)和角度(du)的(de)(de)(de)(de)精確(que)(que)度(du)。流動(dong)(dong)速度(du)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)性的(de)(de)(de)(de)降低，由模(mo)子(zi)(zi)平面上孔(kong)(kong)(kong)型(xing)(xing)(xing)布(bu)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)正確(que)(que)選擇和異(yi)形模(mo)孔(kong)(kong)(kong)各部(bu)分(fen)工作帶大(da)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)選擇來達到。模(mo)子(zi)(zi)上孔(kong)(kong)(kong)型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)正確(que)(que)布(bu)置(zhi)不(bu)(bu)(bu)僅僅確(que)(que)保擠(ji)壓(ya)(ya)制品(pin)具有(you)最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)彎曲度(du)，而且也減少了(le)制品(pin)薄壁部(bu)分(fen)擠(ji)不(bu)(bu)(bu)出的(de)(de)(de)(de)可(ke)能性。
在(zai)選擇擠壓模上孔(kong)型布置時，要遵循以下(xia)原則：
1. 當型材(cai)具有(you)兩個(ge)對稱軸時，其重(zhong)心(xin)與模子的幾(ji)何中(zhong)心(xin)重(zhong)合。
2. 當型材(cai)(cai)具有一個對(dui)稱軸且(qie)型材(cai)(cai)各部分(fen)的(de)厚度(du)彼此無明顯(xian)差(cha)別(bie)時，也(ye)使其重(zhong)心與模子的(de)幾何中心重(zhong)合。
3. 型(xing)材不對稱的斷面(mian)(mian)和(he)具有一(yi)個對稱軸(zhou)，但各部分厚(hou)度(du)有明顯差異的斷面(mian)(mian)，其孔型(xing)應(ying)布置得使厚(hou)的部分最大限度(du)地接近模子(zi)中(zhong)心。
型材(cai)(cai)各部分(fen)流出速度(du)不均(jun)勻性(xing)的(de)(de)充分(fen)減(jian)小，可以采用入口錐和定(ding)(ding)(ding)徑(jing)帶(dai)(dai)長度(du)的(de)(de)改變來達到。對于型材(cai)(cai)質量較大(da)的(de)(de)部分(fen)，定(ding)(ding)(ding)徑(jing)帶(dai)(dai)長度(du)取得(de)較大(da)，使得(de)這(zhe)部分(fen)流出時(shi)的(de)(de)能量損失增(zeng)加，和型材(cai)(cai)質量較小部分(fen)的(de)(de)金屬(shu)流動速度(du)增(zeng)加。最(zui)小的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)度(du)，由其足夠(gou)的(de)(de)耐磨性(xing)決定(ding)(ding)(ding)，該(gai)耐磨性(xing)保證了(le)型材(cai)(cai)的(de)(de)輪廓尺寸和壁厚的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)；而最(zui)大(da)的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)徑(jing)帶(dai)(dai)寬(kuan)(kuan)度(du)，由不發生擠壓(ya)金屬(shu)脫(tuo)離定(ding)(ding)(ding)徑(jing)帶(dai)(dai)的(de)(de)條件來決定(ding)(ding)(ding)。
擠壓(ya)(ya)模足夠長的(de)工(gong)作帶分(fen)成(cheng)兩(liang)部(bu)分(fen)：其(qi)母線與擠壓(ya)(ya)軸的(de)傾角為3°~6°的(de)錐度部(bu)分(fen)和定徑(jing)帶圓柱(zhu)部(bu)分(fen)。
