不銹鋼(gang)管擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)按(an)照結構特點可分為整(zheng)體模(mo)(mo)(mo)和組合模(mo)(mo)(mo)兩類(lei)。一般在較(jiao)小(xiao)噸位的擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)上,對于(yu)較(jiao)小(xiao)外形的擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo),采用較(jiao)多的是整(zheng)體模(mo)(mo)(mo);而在大(da)型擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)上,較(jiao)多地采用組合模(mo)(mo)(mo)。
圖7-26所示為幾種(zhong)標(biao)準結構的(de)整體(ti)模(mo)。按(an)照擠壓的(de)型腔形(xing)狀又可以分為平面模(mo)、錐(zhui)形(xing)模(mo)、平錐(zhui)模(mo)、雙(shuang)錐(zhui)模(mo)、圓(yuan)弧(hu)模(mo)(包括凸弧(hu)形(xing)模(mo)和凹弧(hu)形(xing)模(mo))等。
試驗研究指出,不銹鋼管擠壓模的入口錐角α=40°以上時,其工作壽命最長;但是,模子的入口錐角采用α=30°時,與擠壓筒內襯壁相接觸的過冷金屬粒子陷入變形區的死角中,而導致擠壓產品報廢。因此,實際上擠壓模的入口錐角都取α=25°~30°.據此,也有制作成帶有雙錐角的擠壓模,即第一個人口錐角α1=25°,與變形區(死角)接觸;第二個入口錐角α2=40°,與模子定徑帶相接。
擠壓模的定徑帶寬度是一個重要的參數,如果過寬會增加擠壓時的摩擦力,導致擠壓模表面磨損嚴重,引起金屬表面的黏著,影響擠壓鋼管的表面質量;過窄的定徑帶會導致擠壓鋼管的尺寸不穩定,并且不銹鋼管容易彎曲,同時擠壓模也容易磨損,降低了擠壓模的使用壽命。因此,對于每一種材料應選定一種合理的定徑帶寬度。在生產實際中,擠壓模定徑帶的寬度的確定,主要根據擠壓成品管口徑的大小和鋼管的長短,一般取擠壓鋼管直徑的8%~12%(不計模口圓弧倒角)。
觀察不銹鋼管擠壓(ya)(ya)模(mo)使(shi)(shi)用時(shi)磨損的(de)情況后發現,變(bian)(bian)形(xing)(xing)區附近的(de)擠壓(ya)(ya)模(mo)上層(ceng)金屬(shu)被(bei)擠壓(ya)(ya)坯料金屬(shu)揉皺(zhou)。如果(guo)擠壓(ya)(ya)金屬(shu)聚積在工作帶,則模(mo)孔直徑將會減小。即便是模(mo)子進行鏜孔后繼(ji)續使(shi)(shi)用時(shi),金屬(shu)聚積現象仍會出現。所(suo)有(you)這些(xie),將導致在擠壓(ya)(ya)所(suo)有(you)材(cai)料時(shi),模(mo)子入(ru)口部分的(de)輪廓逐漸變(bian)(bian)形(xing)(xing)呈(cheng)圓弧形(xing)(xing)。無論是對于平面模(mo)或者是錐形(xing)(xing)模(mo)都是如此(ci)。
擠(ji)壓不銹鋼管過程中,擠壓模在定徑帶附近的磨損最為嚴重,因為模子工作溫度不斷上升,在結束擠壓時溫度達到850~700℃,從而降低了擠壓模材料的表面硬度。
但是,如果擠壓(ya)(ya)時的單位(wei)壓(ya)(ya)力小,溫度不(bu)(bu)高,則工具的溫升(sheng)不(bu)(bu)大,工具表(biao)(biao)面和(he)邊緣的揉(rou)皺現象不(bu)(bu)會發生。此時,磨(mo)損的表(biao)(biao)面表(biao)(biao)現為表(biao)(biao)面磨(mo)料的微磨(mo)損和(he)定徑帶尺寸的改(gai)變。
因而,擠(ji)(ji)壓模(mo)(mo)(mo)的塑性磨損導致了模(mo)(mo)(mo)孔孔徑(jing)的減小,而擠(ji)(ji)壓模(mo)(mo)(mo)孔徑(jing)的增大,則意味著工具材料沒有(you)發(fa)生塑性變(bian)形(xing)。
從(cong)擠壓(ya)模進(jin)口(kou)喇叭口(kou)到定徑帶的圓弧(hu)倒角(jiao)半(ban)徑為5~10mm,過小時(shi)金屬變(bian)形(xing)激烈。而模后出(chu)口(kou)喇叭口(kou)錐角(jiao)一般(ban)為6°~10°.擠壓(ya)異形(xing)材時(shi),其(qi)模墊也應做成相似(si)形(xing)狀(zhuang),且(qie)倒角(jiao)同上。
擠壓模與變形(xing)金屬接觸的(de)表面應做(zuo)得(de)十分(fen)光(guang)滑,以減小金屬的(de)變形(xing)阻(zu)力,保證制品表面光(guang)潔。其接觸面的(de)光(guang)潔度(du)為(wei)7~8級(ji)。
擠(ji)壓(ya)模(mo)表(biao)(biao)面(mian)應有足(zu)夠(gou)的硬度(du)(du)(du)。其(qi)材料應有足(zu)夠(gou)的強(qiang)度(du)(du)(du),防(fang)止擠(ji)壓(ya)模(mo)過度(du)(du)(du)磨損和引(yin)起開(kai)裂(lie)。一般(ban)整體模(mo)的硬度(du)(du)(du)HRC約(yue)為48~52,如采用組合(he)模(mo)時,其(qi)表(biao)(biao)面(mian)硬度(du)(du)(du)可以(yi)更高。
不(bu)銹鋼(gang)管(guan)擠(ji)(ji)壓模(mo)(mo)的內孔直(zhi)徑(jing)應等(deng)于(yu)熱狀態(tai)下(xia)鋼(gang)管(guan)的外徑(jing),即為冷(leng)狀態(tai)下(xia)鋼(gang)管(guan)外徑(jing)加上冷(leng)收(shou)縮量(liang)。材(cai)料的熱膨脹系數一(yi)般為1.012~1.015,則擠(ji)(ji)壓模(mo)(mo)的內徑(jing)d為:
d=(1.012~1.015)D 式中 D 擠壓成(cheng)品鋼管(guan)外(wai)徑,mm.
為了(le)提高(gao)擠(ji)壓(ya)模的(de)利用(yong)率,擠(ji)壓(ya)模模孔直徑(jing)可稍小于熱(re)狀態下鋼管的(de)外徑(jing),但不能小于直徑(jing)的(de)負公差值,則:
d=(1.012~1.015)D-Δ 式中 Δ-熱擠壓(ya)鋼管直徑的負(fu)公差值,mm.
擠壓模的機(ji)加工(gong)精度要求:當d=50~100mm時(shi),定徑帶的直徑公(gong)差(cha)為(wei) -0.1mm,當d>101mm時(shi),為(wei)-0.2mm;偏心度公(gong)差(cha)不超(chao)過定徑帶直徑的0.3%。