不銹鋼管擠(ji)壓(ya)模(mo)按照結構特點(dian)可分為整(zheng)體(ti)模(mo)和(he)組合(he)模(mo)兩類(lei)。一般(ban)在較(jiao)小(xiao)噸(dun)位的(de)擠(ji)壓(ya)機上(shang),對(dui)于較(jiao)小(xiao)外形的(de)擠(ji)壓(ya)模(mo),采(cai)用較(jiao)多的(de)是整(zheng)體(ti)模(mo);而在大型擠(ji)壓(ya)機上(shang),較(jiao)多地采(cai)用組合(he)模(mo)。
圖7-26所示為幾種標準結構(gou)的整體模(mo)。按(an)照(zhao)擠壓的型腔形狀又可以分為平(ping)(ping)面模(mo)、錐(zhui)形模(mo)、平(ping)(ping)錐(zhui)模(mo)、雙錐(zhui)模(mo)、圓弧模(mo)(包(bao)括凸(tu)弧形模(mo)和凹弧形模(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(ji)壓模(mo)使用(yong)時磨(mo)損的(de)情(qing)況(kuang)后發現(xian)(xian),變(bian)形區附近的(de)擠(ji)壓模(mo)上層金(jin)屬被擠(ji)壓坯(pi)料(liao)金(jin)屬揉皺。如果(guo)擠(ji)壓金(jin)屬聚積在工作帶,則模(mo)孔(kong)直徑將(jiang)會(hui)減小。即便是(shi)模(mo)子進行(xing)鏜(tang)孔(kong)后繼續使用(yong)時,金(jin)屬聚積現(xian)(xian)象仍(reng)會(hui)出現(xian)(xian)。所有這些,將(jiang)導致(zhi)在擠(ji)壓所有材料(liao)時,模(mo)子入(ru)口部分(fen)的(de)輪(lun)廓(kuo)逐漸變(bian)形呈圓弧形。無論是(shi)對于平面模(mo)或者是(shi)錐形模(mo)都是(shi)如此。
擠壓(ya)不(bu)銹鋼(gang)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(guo)擠壓時(shi)的(de)單位壓力小,溫(wen)度不高,則工具(ju)的(de)溫(wen)升不大,工具(ju)表(biao)(biao)面和邊緣的(de)揉皺現象(xiang)不會發生。此時(shi),磨損的(de)表(biao)(biao)面表(biao)(biao)現為表(biao)(biao)面磨料的(de)微磨損和定徑帶尺寸的(de)改(gai)變。
因而(er),擠壓模(mo)的(de)塑性磨(mo)損導(dao)致了模(mo)孔(kong)(kong)孔(kong)(kong)徑(jing)的(de)減小,而(er)擠壓模(mo)孔(kong)(kong)徑(jing)的(de)增大(da),則意味著工具材料沒有發生塑性變(bian)形。
從擠壓模進口(kou)(kou)(kou)喇(la)叭口(kou)(kou)(kou)到定(ding)徑帶的圓弧倒角半徑為5~10mm,過(guo)小時金屬變(bian)形(xing)激烈。而模后出口(kou)(kou)(kou)喇(la)叭口(kou)(kou)(kou)錐角一(yi)般為6°~10°.擠壓異形(xing)材(cai)時,其(qi)模墊也應(ying)做成相似形(xing)狀,且倒角同上。
擠壓模與(yu)變(bian)形(xing)金屬接觸的(de)(de)表(biao)面應(ying)做(zuo)得(de)十(shi)分光滑(hua),以減(jian)小金屬的(de)(de)變(bian)形(xing)阻力,保證(zheng)制品表(biao)面光潔。其接觸面的(de)(de)光潔度為7~8級。
擠壓模表面(mian)應有(you)足(zu)(zu)夠的(de)硬(ying)度。其材料應有(you)足(zu)(zu)夠的(de)強(qiang)度,防止(zhi)擠壓模過(guo)度磨損和引起開裂。一般整體模的(de)硬(ying)度HRC約(yue)為48~52,如采用組合模時,其表面(mian)硬(ying)度可以更(geng)高。
不銹鋼管擠(ji)(ji)壓模(mo)的(de)內孔直(zhi)徑應等(deng)于熱狀態下鋼管的(de)外(wai)徑,即為冷狀態下鋼管外(wai)徑加上冷收縮量。材料的(de)熱膨脹(zhang)系數一般為1.012~1.015,則擠(ji)(ji)壓模(mo)的(de)內徑d為:
d=(1.012~1.015)D 式(shi)中 D 擠壓成品鋼管(guan)外(wai)徑,mm.
為了提高擠壓(ya)模(mo)的利(li)用(yong)率,擠壓(ya)模(mo)模(mo)孔直(zhi)徑(jing)(jing)可稍小(xiao)于熱(re)狀態(tai)下鋼管的外徑(jing)(jing),但不能(neng)小(xiao)于直(zhi)徑(jing)(jing)的負公差值,則:
d=(1.012~1.015)D-Δ 式(shi)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(du)要(yao)求(qiu):當d=50~100mm時,定徑(jing)帶(dai)(dai)的直徑(jing)公差為 -0.1mm,當d>101mm時,為-0.2mm;偏心度(du)公差不超(chao)過定徑(jing)帶(dai)(dai)直徑(jing)的0.3%。