不銹鋼管擠壓模的孔型設計包括壓縮區AB段的形狀設計（圖7-27),過渡半徑的選擇，定徑帶長度ln的確定（圖7-27(a)).壓縮區的形狀按照作圖的法則確定。同時，還要從模孔中的速度、應力、變形或其他參數的分布情況出發，得到具有凹面的、凸面的、S形或其他形狀的壓縮區形狀的不銹鋼管(guan)擠壓模（圖7-27).

  不銹鋼管擠壓模(mo)最主(zhu)要的部分(fen)是(shi)定徑帶，其決定了金(jin)屬流動過程的動力學。

  根據金屬在“整個(ge)高(gao)度(du)上壓(ya)縮(suo)不變”的條件，壓(ya)縮(suo)錐的形狀可以(yi)(yi)用以(yi)(yi)下等式(shi)來描述：

   無論是凸面的(de)(de)或者是凹面的(de)(de)擠(ji)壓模(mo)的(de)(de)喇叭口(kou)形狀，都可(ke)以用(yong)由相應的(de)(de)點(dian)以求出的(de)(de)半徑R畫(hua)圓弧(hu)的(de)(de)方法得到（圖(tu)(tu)7-27(f)、圖(tu)(tu)7-27(d)、圖(tu)(tu)7-27(e)).

  根據前蘇聯(lian)中央黑(hei)色冶金科學(xue)研究院(yuan)的(de)(de)(de)資料，通過各種試(shi)驗的(de)(de)(de)結果證明，采用凹面(mian)的(de)(de)(de)和凸(tu)面(mian)喇叭口(kou)(kou)的(de)(de)(de)模子擠(ji)壓時(shi)，具(ju)有以下規律：采用凹面(mian)喇叭口(kou)(kou)的(de)(de)(de)模子擠(ji)壓時(shi)，在變形區內(nei)具(ju)有最(zui)大的(de)(de)(de)液體單位壓力(li)，這對擠(ji)壓低(di)塑性(xing)材料時(shi)是很有利(li)的(de)(de)(de)；而當(dang)采用凸(tu)面(mian)喇叭口(kou)(kou)的(de)(de)(de)模子擠(ji)壓時(shi)，變形區內(nei)最(zui)大壓應力(li)來自擠(ji)壓桿方(fang)面(mian)，制品上(shang)的(de)(de)(de)變形強度分布(bu)得不均勻，經凸(tu)形喇叭口(kou)(kou)母(mu)線(xian)的(de)(de)(de)模子擠(ji)壓時(shi)比較小，從模子壓縮區過渡(du)到定徑帶時(shi)，模子承(cheng)受的(de)(de)(de)正應力(li)較低(di)，這對模子使用壽命的(de)(de)(de)提高是有利(li)的(de)(de)(de)。

 按照“最小能量定律”實(shi)現塑(su)性變形過(guo)程的(de)(de)條件下(xia)，得到(dao)的(de)(de)擠壓模喇叭口形狀的(de)(de)方(fang)程式如下(xia)：

  S形喇叭口擠壓(ya)模(mo)入口錐形狀(zhuang)的(de)(de)作圖，以連接(jie)相(xiang)應的(de)(de)曲率(lv)半徑所畫的(de)(de)圓弧即可得到。從擠壓(ya)過程動力學(xue)和擠壓(ya)制品的(de)(de)質量來衡量，S形擠壓(ya)模(mo)的(de)(de)入口錐形狀(zhuang)孔型設計是最合適的(de)(de)。其集中了凹形的(de)(de)和凸形的(de)(de)喇叭口模(mo)子的(de)(de)優點。

  玻璃或者類似的材料制作的潤滑墊的應用，對模孔的孔型設計提出了自己的要求。要求主要包括在壓縮區變形輪廓的研究和選擇上，看其是否能夠保持得住變形區內的潤滑劑，確保在整個擠壓周期中形成連續的潤滑膜。平面模或具有入口錐角度2α_m=90°~180°的錐形模在很大程度上符合此要求，因而在實際生產中得到了廣泛的應用（圖7-27(a)~圖7-27(c)).在采用玻璃潤滑劑的擠壓過程中，具有角度2α_m=90°~180°的擠壓模在擠壓難變形材料時應用；而角度2α_m>120°的擠壓模在擠壓有足夠塑性的金屬時應用。

  法國(guo)工程師賽茹爾內建議采用第一個(ge)定徑孔直(zhi)徑比第二個(ge)定徑孔直(zhi)徑大(da)1.5mm的擠(ji)壓模。因為這樣可以將潤滑劑保持在(zai)圓環的槽內。為此建議采用帶有同心(xin)圓槽子的圓錐(zhui)形入口的擠(ji)壓模。

  由于使用平面模時可能會形成金屬的環狀裂紋，所以用具有平錐形孔型的擠壓模。在模子與擠壓筒的連接處，將模子做成有角度2α_m=90°~120°的圓錐形（圖7-27(b)和圖7-27(c)).

  俄羅斯巴爾金中央黑色冶金科學研究院在擠壓不銹鋼、鎳基高溫合金和難熔金屬試樣時，所進行的具有圓錐孔型的擠壓模的試驗中可以確定：最小的擠壓力是發生在采用角度2αm=90°~120°的模子的情況下，模子的角度在這個范圍內無論是向小還向大的方面變化，都會使擠壓力平均增加10%~15%.同時，擠壓初始的峰值負荷也更高。在小角度的條件下，會引起坯料前端更加變冷，而在較大的角度（2α_m=180°)時將引起擠壓開始階段的不利的動力學條件。隨著角度2αm從60°增大到180°,表面質量有所改善，這與潤滑膜厚度的減小有關。

  從模子圓錐部分到定徑孔的過渡半徑r_m的大小變化不會影響擠壓力的大小，但是制品的表面質量隨著r_m的增大明顯地惡化。當r_m從1mm增到30mm時，表面粗糙度數值從15μm增加到24μm,這也是與潤滑膜厚度的變化有關。

  對擠壓模定徑帶的寬度大小的研究表明，此參數無論是對過程的力學性能參數還是對制品的表面質量都沒有明顯的影響。因此在孔型設計的三個基本要素中，第一個要素（α_m)既影響力的參數，又影響表面質量；第二要素（r_m)只影響質量；而第三個要素（l_n)對這些參數都表現出中性（圖7-27(a)).

在(zai)有玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)擠壓(ya)的(de)條件下，過程動(dong)力學取決(jue)于自然的(de)喇(la)叭(ba)口(kou)(kou)形狀。此喇(la)叭(ba)口(kou)(kou)在(zai)潤(run)滑(hua)墊的(de)厚(hou)度內形成自然喇(la)叭(ba)口(kou)(kou)的(de)形狀。除了模子的(de)錐角之(zhi)外，還(huan)與玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)性質、玻(bo)璃(li)墊的(de)厚(hou)度及其密度有關。

為了更加準確地分析金屬的流動情況，必須采用的不是設計的模子角度α_m,而是提出的自然喇叭口的角度α_Bo、α_B可以由下式確定：

 在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓型(xing)材時(shi)(shi)，模(mo)(mo)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)型(xing)設(she)計(ji)具有(you)(you)特別重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義，因為沿截面上(shang)(shang)金(jin)屬流動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大不(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)是型(xing)材模(mo)(mo)所(suo)固有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點。型(xing)材各部(bu)分之間金(jin)屬流動速度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)，使得(de)型(xing)材擠(ji)(ji)(ji)壓尺寸(cun)不(bu)精(jing)確，金(jin)屬中(zhong)有(you)(you)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘余(yu)應力，出現了(le)縱向(xiang)和(he)橫向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彎曲以及模(mo)(mo)子(zi)(zi)上(shang)(shang)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)部(bu)磨損。由于在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓過程(cheng)中(zhong)諸(zhu)多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)利影響，異形材模(mo)(mo)子(zi)(zi)孔(kong)(kong)型(xing)設(she)計(ji)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要任務就(jiu)在(zai)于達(da)到(dao)(dao)擠(ji)(ji)(ji)壓金(jin)屬、流動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)小(xiao)不(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)。同時(shi)(shi)，孔(kong)(kong)型(xing)設(she)計(ji)當確保擠(ji)(ji)(ji)壓型(xing)材的(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)尺寸(cun)和(he)角度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)確度。流動速度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降低(di)，由模(mo)(mo)子(zi)(zi)平面上(shang)(shang)孔(kong)(kong)型(xing)布(bu)置的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正確選擇(ze)和(he)異形模(mo)(mo)孔(kong)(kong)各部(bu)分工作帶(dai)大小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)選擇(ze)來(lai)達(da)到(dao)(dao)。模(mo)(mo)子(zi)(zi)上(shang)(shang)孔(kong)(kong)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正確布(bu)置不(bu)僅(jin)僅(jin)確保擠(ji)(ji)(ji)壓制品(pin)具有(you)(you)最(zui)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彎曲度，而且也減少(shao)了(le)制品(pin)薄壁部(bu)分擠(ji)(ji)(ji)不(bu)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可能性(xing)。

在(zai)選(xuan)擇(ze)擠壓(ya)模上(shang)孔型布置時，要遵循以下原則：

  1. 當型(xing)材具有(you)兩個對稱軸時，其重(zhong)心(xin)與模子的幾(ji)何(he)中心(xin)重(zhong)合。

  2. 當型(xing)材具有一個對稱軸且型(xing)材各部(bu)分的厚度(du)彼此無明(ming)顯(xian)差別時，也使其(qi)重心與模子的幾何中心重合(he)。

  3. 型材(cai)不對(dui)稱的斷面和具(ju)有(you)一個對(dui)稱軸，但各部(bu)分(fen)厚(hou)度(du)有(you)明顯(xian)差異的斷面，其孔型應布置(zhi)得使厚(hou)的部(bu)分(fen)最大限度(du)地接近模子中心。

  型(xing)(xing)材各部分流(liu)出速度(du)不(bu)均勻性(xing)的(de)(de)(de)充(chong)分減小，可以采(cai)用(yong)入口錐和定(ding)(ding)徑帶長(chang)度(du)的(de)(de)(de)改變來達(da)到。對于型(xing)(xing)材質量較大的(de)(de)(de)部分，定(ding)(ding)徑帶長(chang)度(du)取得(de)較大，使得(de)這部分流(liu)出時的(de)(de)(de)能量損失(shi)增加(jia)，和型(xing)(xing)材質量較小部分的(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)流(liu)動速度(du)增加(jia)。最小的(de)(de)(de)定(ding)(ding)徑帶寬度(du)，由其(qi)足夠(gou)的(de)(de)(de)耐磨(mo)性(xing)決定(ding)(ding)，該耐磨(mo)性(xing)保(bao)證了型(xing)(xing)材的(de)(de)(de)輪廓尺寸(cun)和壁厚的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)；而最大的(de)(de)(de)定(ding)(ding)徑帶寬度(du)，由不(bu)發生(sheng)擠壓(ya)金屬(shu)(shu)脫離定(ding)(ding)徑帶的(de)(de)(de)條(tiao)件來決定(ding)(ding)。

  擠壓模足夠(gou)長(chang)的工(gong)作帶分成兩部分：其母線與(yu)擠壓軸的傾(qing)角為3°~6°的錐度部分和定(ding)徑帶圓柱部分。