在擠壓不銹鋼管過程中，擠壓模封閉擠壓筒的一端，擠壓模的型腔形成擠壓產品的外形輪廓。擠壓時，擠壓模與被加熱到1200℃以上高溫的金屬長時間地直接接觸，金屬由擠壓模中流出時產生很高的單位壓力研磨擠壓模的表面，擠壓模附近變形區對玻璃潤滑劑的抑制，不銹鋼(gang)管(guan)擠壓模冷卻的困難等所有這一切工況，使用于制造擠壓模的材料處于極其嚴酷的工作條件下。因此，為了保持產品尺寸的穩定性，除了滿足上述條件之外，擠壓模本身的結構設計，對其輪廓的穩定性、降低金屬流出模孔時的單位壓力、減小擠壓成品的表面廢品起著決定性的影響。


 不(bu)銹鋼管(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模的(de)(de)設計，不(bu)僅(jin)僅(jin)在(zai)于布置產(chan)品(pin)的(de)(de)輪廓尺(chi)寸，而且必須對(dui)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模就像在(zai)嚴酷的(de)(de)熱機(ji)械(xie)負(fu)荷(he)作用(yong)下工作的(de)(de)機(ji)械(xie)零(ling)件一樣做出整體設計。例如，對(dui)于擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模入口(kou)錐(zhui)角(jiao)或(huo)者入口(kou)部分(fen)的(de)(de)圓角(jiao)半(ban)徑(jing)稍做改變，就能引(yin)起(qi)總(zong)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)急劇變化，其(qi)變化范圍可以達到(dao)25%,從而將大大地增加或(huo)減小了(le)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模上的(de)(de)總(zong)負(fu)荷(he)，直接影響到(dao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模的(de)(de)使用(yong)壽命。表 7-6 為擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模入口(kou)加工情況和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)關系(xi)。


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 擠(ji)壓不銹鋼(gang)管(guan)時(shi)，從模子中(zhong)流動(dong)的金屬以高(gao)達10m/s的滑(hua)移速度(du)流動(dong)，雖(sui)然在擠(ji)壓模和高(gao)速流動(dong)的金屬之間有著潤滑(hua)層(ceng)，但(dan)模子工作帶的表面金屬仍產(chan)生(sheng)非常高(gao)的溫(wen)度(du)。通過金相(xiang)分析可(ke)以確定(ding)，當(dang)擠(ji)壓碳(tan)鋼(gang)和合金鋼(gang)時(shi)，此溫(wen)度(du)超過模子材料(liao)的相(xiang)變溫(wen)度(du)。


  在(zai)對采用3Cr2W8V熱(re)模(mo)(mo)(mo)鋼制造的(de)(de)(de)擠壓(ya)模(mo)(mo)(mo)，經(jing)擠壓(ya)后(hou)因(yin)磨(mo)損(sun)而報(bao)廢的(de)(de)(de)擠壓(ya)模(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)斷面(mian)上(shang)進行的(de)(de)(de)金(jin)相觀察時，結(jie)(jie)果顯示(shi)，深度(du)(du)(du)(du)達0.5~1.5mm處的(de)(de)(de)金(jin)屬，具有硬度(du)(du)(du)(du)HRC為(wei)50~52的(de)(de)(de)馬氏體組織。從其(qi)溶解過剩的(de)(de)(de)殘余碳化物(wu)相的(de)(de)(de)分析證明，在(zai)此處產生的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)不低(di)于1000~1100℃.沿模(mo)(mo)(mo)子的(de)(de)(de)斷面(mian)較深處的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)(du)HRC下降到(dao)28~32,這證明其(qi)被(bei)加(jia)熱(re)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)已(yi)達到(dao)材(cai)料的(de)(de)(de)臨(lin)界溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，即750~800℃.然(ran)后(hou)隨著(zhu)模(mo)(mo)(mo)子斷面(mian)深度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)增加(jia)，硬度(du)(du)(du)(du)平(ping)穩地(di)提高到(dao)開始使用模(mo)(mo)(mo)子時的(de)(de)(de)原(yuan)始硬度(du)(du)(du)(du)。擠壓(ya)模(mo)(mo)(mo)工(gong)作(zuo)帶部分的(de)(de)(de)材(cai)料被(bei)加(jia)熱(re)到(dao)超(chao)過臨(lin)界溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，并(bing)引起金(jin)相組織結(jie)(jie)構轉變的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)影(ying)響區域(yu)的(de)(de)(de)總深度(du)(du)(du)(du)。根據(ju)模(mo)(mo)(mo)子的(de)(de)(de)材(cai)料、工(gong)作(zuo)條(tiao)件和(he)使用壽命的(de)(de)(de)具體情況可能在(zai)5~10mm波(bo)動(dong)。


  另外，從擠壓模(mo)的(de)喇叭口向(xiang)工作帶過渡的(de)半徑(jing)處受到(dao)最(zui)大的(de)加熱(re)和(he)(he)磨損(sun)。這(zhe)表(biao)現(xian)為逐漸(jian)地研磨，形(xing)(xing)成劃道、溝槽以(yi)及(ji)表(biao)面粗糙（圖7-24).對擠壓型材采用(yong)組合模(mo)時，模(mo)環的(de)凸出(chu)的(de)較厚的(de)部分，如筋、舌等(deng)的(de)熱(re)量難(nan)以(yi)傳導(dao)擴散(san)，且被高速流動的(de)金屬(shu)(shu)強(qiang)烈地沖刷而破壞（圖7-25).擠壓模(mo)的(de)機械磨損(sun)形(xing)(xing)式使(shi)模(mo)環的(de)金屬(shu)(shu)被擠壓管軟化和(he)(he)帶走而流失。據統計，平均擠壓40次以(yi)后，使(shi)用(yong)的(de)模(mo)環重(zhong)量由于磨損(sun)流失要(yao)減小7%~10%。


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  在立式擠(ji)(ji)壓(ya)機上，擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)在使用過程中的(de)(de)軟化變形(xing)，可(ke)(ke)以通過校準工序來校正，即采用壓(ya)入(ru)專門的(de)(de)定(ding)徑芯(xin)棒的(de)(de)方法，恢復(fu)模(mo)環(huan)(huan)或(huo)整體(ti)模(mo)工作帶的(de)(de)名義直(zhi)徑，以此(ci)達到對于(yu)因(yin)磨損(sun)引(yin)起模(mo)環(huan)(huan)直(zhi)徑局部改變的(de)(de)補償。擠(ji)(ji)壓(ya)時模(mo)環(huan)(huan)內徑減(jian)小的(de)(de)變形(xing)，既是由(you)于(yu)表面層(ceng)金屬塑性(xing)流(liu)動所形(xing)成的(de)(de)焊瘤，也(ye)是由(you)于(yu)其(qi)向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)壓(ya)方向(xiang)(xiang)撓曲變形(xing)的(de)(de)結果。用校準法可(ke)(ke)周期性(xing)地經過5~10次或(huo)更多次的(de)(de)恢復(fu)和擠(ji)(ji)壓(ya)。因(yin)此(ci)，模(mo)環(huan)(huan)的(de)(de)校準工序在一定(ding)范圍內提高了其(qi)使用壽命。


 在臥式液(ye)壓管型材擠壓機(ji)上，沒有模環的校(xiao)準工序，模環使用時(shi)不允許出(chu)現變形。因此，要求(qiu)其具(ju)有HRC=43~48或更高(gao)的硬度(du)指標。


 模(mo)環在(zai)溫度很高(gao)的(de)(de)條(tiao)件下工作，要求其采(cai)用具(ju)有(you)高(gao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)鋼和材料(liao)來(lai)制造(zao)，特別是在(zai)擠(ji)壓耐熱(re)和難熔合金(jin)管以及(ji)長(chang)(chang)度較(jiao)長(chang)(chang)的(de)(de)不銹鋼管和異形(xing)材的(de)(de)情況下。