不銹鋼管擠(ji)壓(ya)模按照結構特點可分為整(zheng)體(ti)模和(he)組合(he)模兩(liang)類。一般在較小(xiao)噸位的擠(ji)壓(ya)機(ji)上(shang),對于較小(xiao)外形的擠(ji)壓(ya)模,采用(yong)(yong)較多(duo)的是整(zheng)體(ti)模;而(er)在大型擠(ji)壓(ya)機(ji)上(shang),較多(duo)地采用(yong)(yong)組合(he)模。
圖7-26所示(shi)為(wei)幾種標準結(jie)構的(de)整(zheng)體模(mo)。按照擠壓(ya)的(de)型腔形(xing)(xing)狀又可以分為(wei)平面(mian)模(mo)、錐形(xing)(xing)模(mo)、平錐模(mo)、雙錐模(mo)、圓弧(hu)(hu)模(mo)(包括凸弧(hu)(hu)形(xing)(xing)模(mo)和(he)凹(ao)弧(hu)(hu)形(xing)(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(guan)察不銹鋼管擠壓模使用時磨損的情(qing)況后發(fa)現,變形區附近的擠壓模上層(ceng)金屬(shu)(shu)被(bei)擠壓坯料金屬(shu)(shu)揉皺(zhou)。如(ru)果擠壓金屬(shu)(shu)聚(ju)(ju)積在工(gong)作帶,則模孔(kong)直(zhi)徑將(jiang)會(hui)減小。即便是模子進(jin)行鏜孔(kong)后繼續(xu)使用時,金屬(shu)(shu)聚(ju)(ju)積現象仍會(hui)出現。所(suo)有(you)這些(xie),將(jiang)導致在擠壓所(suo)有(you)材料時,模子入口部分的輪(lun)廓逐漸變形呈圓(yuan)弧形。無論(lun)是對于平面(mian)模或者是錐形模都是如(ru)此。
擠壓不銹鋼管過程中,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(dan)是,如果(guo)擠壓時的(de)單位壓力小,溫度不(bu)(bu)高,則工具的(de)溫升不(bu)(bu)大,工具表(biao)面和(he)邊(bian)緣的(de)揉皺現象不(bu)(bu)會發生。此(ci)時,磨損(sun)的(de)表(biao)面表(biao)現為表(biao)面磨料的(de)微磨損(sun)和(he)定徑帶尺寸的(de)改變。
因而,擠壓(ya)模的(de)(de)塑性(xing)磨損導致了模孔(kong)孔(kong)徑的(de)(de)減小,而擠壓(ya)模孔(kong)徑的(de)(de)增大,則意味著工具材料(liao)沒(mei)有發生塑性(xing)變形。
從擠壓模進口(kou)喇叭口(kou)到定(ding)徑(jing)帶的圓弧(hu)倒角(jiao)(jiao)半徑(jing)為(wei)5~10mm,過小(xiao)時(shi)金屬變形(xing)激烈。而(er)模后出口(kou)喇叭口(kou)錐(zhui)角(jiao)(jiao)一般為(wei)6°~10°.擠壓異形(xing)材時(shi),其模墊也應做(zuo)成相似形(xing)狀,且倒角(jiao)(jiao)同上。
擠壓模(mo)與(yu)變形金屬(shu)(shu)接(jie)(jie)觸(chu)的表面應做得十(shi)分光(guang)滑,以減小金屬(shu)(shu)的變形阻力,保證制品(pin)表面光(guang)潔(jie)。其接(jie)(jie)觸(chu)面的光(guang)潔(jie)度為7~8級。
擠壓模表面(mian)應有足(zu)(zu)夠的硬(ying)(ying)度。其材料應有足(zu)(zu)夠的強(qiang)度,防(fang)止擠壓模過度磨損(sun)和引起開裂。一般整體模的硬(ying)(ying)度HRC約(yue)為(wei)48~52,如采用組合模時,其表面(mian)硬(ying)(ying)度可以更高。
不銹鋼管(guan)擠壓模的(de)內孔(kong)直徑(jing)應等于熱狀態下鋼管(guan)的(de)外(wai)徑(jing),即為冷(leng)狀態下鋼管(guan)外(wai)徑(jing)加上冷(leng)收縮量。材(cai)料的(de)熱膨脹系數一般為1.012~1.015,則(ze)擠壓模的(de)內徑(jing)d為:
d=(1.012~1.015)D 式中 D 擠壓成品鋼管外徑,mm.
為了(le)提高擠壓模(mo)的利用(yong)率,擠壓模(mo)模(mo)孔直徑可稍小于(yu)熱狀態(tai)下鋼(gang)管的外(wai)徑,但不能小于(yu)直徑的負公差值,則:
d=(1.012~1.015)D-Δ 式中 Δ-熱(re)擠壓鋼(gang)管直徑的負公差值(zhi),mm.
擠壓模的(de)機加工(gong)精度要求:當d=50~100mm時,定(ding)徑(jing)帶的(de)直徑(jing)公(gong)差(cha)(cha)為 -0.1mm,當d>101mm時,為-0.2mm;偏心度公(gong)差(cha)(cha)不超過定(ding)徑(jing)帶直徑(jing)的(de)0.3%。