擠壓法可以生產各種各樣的不銹(xiu)鋼管產品,擠壓鋼管產品斷面的高精度及其斷面的穩定性,需要大量高壽命和形狀相對穩定的工模具。在設計工模具時,必須先仔細地對全套工模具進行計算。因為,往往由于工模具的結構考慮得不夠周密,以及全套工模具裝配不當,導致工模具過早損壞,從而將大大增加產品的成本。尤其是擠壓(ya)不銹鋼(gang)管和高鎳合金的管材和型材時,無論是溫度制度方面,還是在坯料形變時的應力承受方面,擠壓工模具的工況條件都是極其嚴酷的,具體來說:


  1. 擠(ji)壓工(gong)模具不(bu)(bu)同的(de)(de)工(gong)況條(tiao)件(jian)對其(qi)材質(zhi)、熱處理(li)以(yi)及(ji)結(jie)構形狀都(dou)提出了不(bu)(bu)同的(de)(de)要求。不(bu)(bu)銹鋼管擠(ji)壓工(gong)模具的(de)(de)材質(zhi)應能承受工(gong)作(zuo)時(shi)在高壓下溫度的(de)(de)急劇變(bian)化(hua),周(zhou)期性的(de)(de)加(jia)熱到高溫,隨(sui)后(hou)又快速地冷卻和負(fu)荷沖擊(ji)性下降的(de)(de)工(gong)況條(tiao)件(jian)。


  2. 在(zai)大(da)多數情況下,擠(ji)壓(ya)過程是不平(ping)穩的(de)(de)(de),擠(ji)壓(ya)工(gong)模具(ju)上(shang)的(de)(de)(de)沖擊(ji)負(fu)荷要(yao)求制(zhi)造工(gong)模具(ju)的(de)(de)(de)材(cai)料具(ju)有高的(de)(de)(de)沖擊(ji)韌性(xing),但(dan)這與高硬度的(de)(de)(de)要(yao)求又(you)相矛盾,則沖擊(ji)韌性(xing)反而會降低擠(ji)壓(ya)工(gong)模具(ju)的(de)(de)(de)壽命。


  3. 在擠壓過程(cheng)中(zhong)(zhong),工模具中(zhong)(zhong)的一些部(bu)件被加熱(re)到700~800℃的溫(wen)度,并在這一溫(wen)度下進行水冷或氣(qi)冷。


  4. 擠壓(ya)筒(tong)(tong)、芯(xin)棒和擠壓(ya)模的(de)(de)工況條件(jian)尤其嚴酷(ku),沿被加熱(re)的(de)(de)擠壓(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯(chen)的(de)(de)長度上,經常(chang)作用有強烈的(de)(de)、不均(jun)勻的(de)(de)高溫坯料與內(nei)襯(chen)擠壓(ya)筒(tong)(tong)壁之(zhi)間的(de)(de)接觸(chu)摩(mo)擦力(li),高的(de)(de)徑向壓(ya)力(li),該徑向壓(ya)力(li)隨后又(you)沖擊(ji)性的(de)(de)下(xia)降。同時,冷空(kong)氣或水通過擠壓(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯(chen)的(de)(de)孔腔,使擠壓(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯(chen)受到強烈地冷卻。在所有這(zhe)些工況條件(jian)下(xia),在擠壓(ya)筒(tong)(tong)的(de)(de)材料中產生(sheng)了熱(re)超應力(li),并且導致(zhi)金屬(shu)材料迅速疲勞,使擠壓(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯(chen)很快產生(sheng)破裂或磨損而損壞。


  5. 往往工作(zuo)得很好(hao)的(de)芯棒(bang),由(you)于(yu)不(bu)(bu)(bu)良的(de)操作(zuo),在(zai)高壓(ya)(ya)(ya)和坯料加(jia)熱不(bu)(bu)(bu)足(zu)的(de)情況下進行擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)而遭到破壞。原因為坯料加(jia)熱不(bu)(bu)(bu)足(zu)而導(dao)致擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力急劇(ju)上(shang)升(sheng)。實(shi)際上(shang),這種由(you)于(yu)不(bu)(bu)(bu)良的(de)操作(zuo)而導(dao)致擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)工模具損壞的(de)現象(xiang)是可以避免的(de)。


  6. 不銹(xiu)鋼管擠壓(ya)(ya)工(gong)模(mo)具因長時間(jian)停留在1100℃以上的(de)高溫區,而(er)使其壽命大大降低。因此,在擠壓(ya)(ya)工(gong)藝(yi)和設備設計時,必須力求縮短擠壓(ya)(ya)時間(jian),尤其是純(chun)擠壓(ya)(ya)時間(jian),應盡(jin)量控制(zhi)在3~4s之(zhi)內完(wan)成。可見(jian)對(dui)擠壓(ya)(ya)機純(chun)擠壓(ya)(ya)時間(jian)的(de)控制(zhi),并不是擠壓(ya)(ya)機生產率的(de)需要(yao),而(er)是擠壓(ya)(ya)工(gong)模(mo)具使用壽命的(de)要(yao)求。


  7. 采用(yong)含W和Mo元素的(de)耐熱(re)鋼來制造工(gong)模(mo)具時,這類鋼通常(chang)是導(dao)熱(re)性能比(bi)較(jiao)差。因此,在(zai)溫度急劇升高時產生的(de)熱(re)沖擊負荷,可能導(dao)致工(gong)模(mo)具的(de)破壞。為此,工(gong)模(mo)具在(zai)使(shi)用(yong)前的(de)預(yu)熱(re)極為重要(yao)。


  8. 應了解工模具在使用時的硬度情況,因為工模具不正確的預熱可能導致其脆性破壞。此外,還必須考慮工模具的配置情況、工模具的尺寸以及有時其結構隨著擠壓不銹鋼坯料的尺寸和產品的尺寸的改變而變化的情況。


  由此可見,工(gong)模具材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)選擇是根據擠(ji)壓一定(ding)材(cai)料(liao)時的(de)(de)(de)擠(ji)壓速度條件、加熱溫度制度、坯料(liao)金屬的(de)(de)(de)塑性、擠(ji)壓產品(pin)的(de)(de)(de)形狀、潤(run)滑(hua)情況和工(gong)模具被冷(leng)卻的(de)(de)(de)可能性等因素(su)進行(xing)的(de)(de)(de)。而(er)制造(zao)工(gong)模具時,正(zheng)確的(de)(de)(de)不銹鋼管機加工(gong)工(gong)藝及熱處理制度對工(gong)模具的(de)(de)(de)使用壽命影響極大,其工(gong)藝制度的(de)(de)(de)擬(ni)訂(ding)起著(zhu)決定(ding)性的(de)(de)(de)作用。


因此,在設計不銹鋼管擠壓工模(mo)具的形狀、計算其強度和選擇其材料時,必須考慮到工模(mo)具各種不同(tong)的工況(kuang)條(tiao)件(jian)。