目前對于不(bu)銹鋼管擠壓消耗量最大的工模具是擠壓模的孔型設計存有以下兩種基本觀點:
1. 擠(ji)(ji)壓模(mo)的孔型設計以保證(zheng)最低的擠(ji)(ji)壓力為(wei)出發點(dian);
2. 擠(ji)壓模(mo)的孔型設計以(yi)(yi)保證成品橫斷面上金屬顆粒流(liu)速的最低不均勻性原則為出發點(dian)。以(yi)(yi)此來確定擠(ji)壓模(mo)的基本形式的基本參數-擠(ji)壓模(mo)內孔的中心線和錐(zhui)體(ti)母體(ti)之間的錐(zhui)角α(入口錐(zhui)角)。
俄(e)羅斯普羅佐羅夫的(de)(de)研究指(zhi)出,擠壓模的(de)(de)入口錐(zhui)角度(du)和(he)定徑帶的(de)(de)寬度(du)對(dui)擠壓力的(de)(de)影響不大。因此(ci),在設計擠壓模時,應以獲得不形成(cheng)“停(ting)滯(zhi)區”缺(que)陷的(de)(de)優質制品(pin)為(wei)出發(fa)點。
為(wei)了預防“停滯區”的形成(cheng),有人認為(wei),擠壓模錐角應為(wei)α=60°。但(dan)是使(shi)用硅酸鹽作(zuo)為(wei)潤滑(hua)(hua)劑(ji)時,要求從(cong)調(diao)節進入變形區潤滑(hua)(hua)劑(ji)的數量的可能性方面(mian)來(lai)考慮擠壓模的孔型(xing)設計(ji)。
浙江至德鋼業有限公司技術人員內則指出,擠壓不銹(xiu)鋼管的外表面質量取決于變形區內潤滑劑的數量。潤滑劑不足時,會導致劃傷,而潤滑劑過剩時,會引起鋼管表面缺陷。他提出采用特殊結構的擠壓模設計來調整變形區的潤滑劑層的厚度,并推薦采用“雙重擠壓模”,即擠壓模的第一個直徑比第二個直徑大出1.5mm,使多余的潤滑劑留在擠壓模1之間的環形溝槽內,以及能保持潤滑劑在錐形部分具有集中溝槽的擠壓模2內。但是,尼科波爾南方不銹鋼管(guan)廠古里亞耶夫認為,浙江溫州不銹鋼管廠家推薦的雙重擠壓模在生產條件下不可能有效。
在美國專利(li)No.2907457、No.2971644中,波·科克斯指出,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)(de)入口(kou)錐度(du)對擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)制品的(de)(de)(de)表面質(zhi)量有影響(xiang)。因此,他研究了在使用(yong)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)玻璃潤滑劑時,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模入口(kou)錐度(du)對擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)的(de)(de)(de)質(zhi)量影響(xiang)。通(tong)過具有入口(kou)錐角為67.5°、60°、45°和90°(平面模)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模及(ji)其(qi)相應的(de)(de)(de)玻璃墊進(jin)行(xing)(xing)試驗的(de)(de)(de)結果表明,使用(yong)平面模時,能保證得到外表面在全(quan)長上(shang)比較一(yi)致質(zhi)量的(de)(de)(de)管(guan)材。而入口(kou)錐角為60°、67.5°、90°的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模進(jin)行(xing)(xing)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)(de)區別不(bu)(bu)大(相差在5%~10%范圍內)。
當采用α≤45°的(de)擠(ji)壓模時,如果潤滑墊的(de)形狀與擠(ji)壓模的(de)入口形狀相似,則(ze)由于坯(pi)料端部在(zai)擠(ji)壓開始時頂壞和頂出潤滑墊,或者是坯(pi)料前(qian)尖端的(de)快速(su)冷卻(que),會使(shi)擠(ji)壓過程的(de)進行遇到困難。
采用α=90°的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)時(shi)(shi)潤(run)滑劑能(neng)均勻(yun)流入,是因為當連續擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi),能(neng)成定并壓(ya)(ya)授和擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內襯配合(he)區(qu)域(yu)多(duo)余(yu)的(de)潤(run)滑劑在平面模(mo)上能(neng)夠(gou)為其提供更多(duo)約(yue)能(neng)的(de)排擠(ji)條件。
當采(cai)用(yong)平面(mian)模時,只有同(tong)時使用(yong)具有最(zui)佳(jia)黏(nian)度的(de)(de)玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑(ji)(ji),才能獲得具有高(gao)表面(mian)質量的(de)(de)擠壓(ya)制品。對各種黏(nian)度的(de)(de)玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑(ji)(ji)的(de)(de)試驗研究表明,玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑(ji)(ji)過度的(de)(de)熔化(hua)(hua)或者由于低黏(nian)度引起的(de)(de)潤(run)滑劑(ji)(ji)的(de)(de)屏幕特(te)性不(bu)足,也會導(dao)致無(wu)論是錐形模還是平面(mian)模擠壓(ya)后(hou)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)表面(mian)質量的(de)(de)惡化(hua)(hua)。
采用平(ping)面(mian)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模時,同(tong)時要求遵守當(dang)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時防止在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)配(pei)合區內(nei)發生(sheng)金屬環狀缺口。試驗表(biao)明,最有效的(de)是采用復合擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模,即“平(ping)-錐(zhui)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模”,其(qi)錐(zhui)形部分(fen)的(de)角度為45°~60°,以便(bian)保持其(qi)平(ping)面(mian)部分(fen)的(de)寬度在(zai)20~22mm范圍(wei)內(nei)( 圖(tu) 4 -16)。
由(you)于使用(yong)了玻璃潤(run)滑劑(ji),在(zai)(zai)過渡圓柱形(xing)定(ding)徑帶部分處的(de)圓角(jiao)(jiao)半(ban)徑的(de)變化(hua)受到限(xian)制。該半(ban)徑的(de)過量減小會(hui)影響潤(run)滑劑(ji)的(de)工作條件,因(yin)為在(zai)(zai)銳角(jiao)(jiao)邊緣處更有可能破壞潤(run)滑薄(bo)膜的(de)密實性。圓角(jiao)(jiao)半(ban)徑的(de)增加,會(hui)伴隨擠壓(ya)模(mo)高度的(de)增加,而導致(zhi)擠壓(ya)模(mo)的(de)過量消耗。當使用(yong)直徑為140~250mm的(de)擠壓(ya)筒擠壓(ya)時(shi),最(zui)可行的(de)圓角(jiao)(jiao)半(ban)徑可以認為是8~10mm。