擠壓法可以生產各種各樣的不銹鋼管產品,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(ji)壓不銹鋼(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. 擠壓工(gong)(gong)模(mo)具(ju)不同的(de)(de)工(gong)(gong)況條件對(dui)其材質、熱處理以及結構形(xing)狀都提出了不同的(de)(de)要求。不銹鋼管(guan)擠壓工(gong)(gong)模(mo)具(ju)的(de)(de)材質應能承(cheng)受工(gong)(gong)作時在高壓下(xia)溫(wen)度的(de)(de)急劇(ju)變化,周(zhou)期(qi)性(xing)(xing)的(de)(de)加熱到(dao)高溫(wen),隨后又(you)快速地(di)冷卻和負荷沖擊性(xing)(xing)下(xia)降的(de)(de)工(gong)(gong)況條件。


  2. 在(zai)大多數情況下,擠壓(ya)過程是不平穩的,擠壓(ya)工模具(ju)上的沖(chong)擊(ji)(ji)負荷(he)要求制造工模具(ju)的材料具(ju)有(you)高的沖(chong)擊(ji)(ji)韌(ren)性(xing),但這與高硬(ying)度的要求又(you)相矛盾,則(ze)沖(chong)擊(ji)(ji)韌(ren)性(xing)反(fan)而會降低(di)擠壓(ya)工模具(ju)的壽(shou)命(ming)。


  3. 在擠壓過程中,工模具(ju)中的一些部件(jian)被加(jia)熱(re)到700~800℃的溫度(du),并(bing)在這一溫度(du)下(xia)進行(xing)水冷或氣冷。


  4. 擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)、芯(xin)棒和擠壓(ya)(ya)模的工況(kuang)條件(jian)尤其嚴酷,沿被加熱(re)的擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯的長度上,經(jing)常作用有(you)強烈的、不(bu)均勻的高溫坯料與內(nei)襯擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)壁之間的接(jie)觸摩擦力(li),高的徑向(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)力(li),該徑向(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)力(li)隨后又沖擊性的下降。同時,冷空(kong)氣(qi)或(huo)水通(tong)過擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯的孔腔,使(shi)擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯受到強烈地冷卻(que)。在所有(you)這些工況(kuang)條件(jian)下,在擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)的材(cai)料中(zhong)產(chan)生(sheng)了熱(re)超應力(li),并且(qie)導(dao)致金屬(shu)材(cai)料迅速疲勞,使(shi)擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯很(hen)快產(chan)生(sheng)破(po)裂或(huo)磨損(sun)而損(sun)壞。


  5. 往往工作(zuo)(zuo)得很好的(de)(de)芯棒(bang),由于不(bu)良的(de)(de)操作(zuo)(zuo),在高壓(ya)和坯料加熱(re)不(bu)足(zu)的(de)(de)情況下進行擠(ji)壓(ya)而(er)遭到(dao)破壞(huai)。原因為(wei)坯料加熱(re)不(bu)足(zu)而(er)導致擠(ji)壓(ya)力急劇上升。實際上,這(zhe)種由于不(bu)良的(de)(de)操作(zuo)(zuo)而(er)導致擠(ji)壓(ya)工模具(ju)損壞(huai)的(de)(de)現象是可(ke)以避(bi)免(mian)的(de)(de)。


  6. 不(bu)銹鋼管(guan)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)工模具(ju)因(yin)長(chang)時(shi)間(jian)(jian)停留在(zai)1100℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)區,而使(shi)其(qi)壽命大(da)大(da)降低。因(yin)此(ci),在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)工藝(yi)和設(she)備設(she)計時(shi),必須力求縮短(duan)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)間(jian)(jian),尤(you)其(qi)是純擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)間(jian)(jian),應盡(jin)量控制在(zai)3~4s之(zhi)內完成。可見對擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機純擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)控制,并不(bu)是擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機生(sheng)產率(lv)的(de)(de)需要,而是擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)工模具(ju)使(shi)用(yong)壽命的(de)(de)要求。


  7. 采用含W和Mo元素的耐熱(re)(re)鋼來(lai)制造工模具時,這(zhe)類鋼通常是導熱(re)(re)性能(neng)比較差。因此,在溫度急劇升高時產(chan)生(sheng)的熱(re)(re)沖擊負荷(he),可能(neng)導致工模具的破(po)壞(huai)。為此,工模具在使用前(qian)的預熱(re)(re)極(ji)為重(zhong)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(ke)見,工(gong)(gong)模(mo)具(ju)(ju)材(cai)料(liao)的選(xuan)擇是根據擠(ji)(ji)壓(ya)一定材(cai)料(liao)時的擠(ji)(ji)壓(ya)速(su)度條件、加(jia)熱(re)溫度制(zhi)度、坯料(liao)金屬(shu)的塑性、擠(ji)(ji)壓(ya)產品的形狀、潤滑情(qing)況和工(gong)(gong)模(mo)具(ju)(ju)被(bei)冷(leng)卻的可(ke)能性等因素進行的。而制(zhi)造(zao)工(gong)(gong)模(mo)具(ju)(ju)時,正(zheng)確的不銹鋼管機加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝及熱(re)處(chu)理制(zhi)度對工(gong)(gong)模(mo)具(ju)(ju)的使用壽命(ming)影(ying)響(xiang)極(ji)大,其(qi)工(gong)(gong)藝制(zhi)度的擬(ni)訂起(qi)著(zhu)決定性的作用。


因此,在設計不銹鋼管擠壓工(gong)模(mo)(mo)具(ju)的形狀、計算其強(qiang)度和選擇其材料時,必須考慮(lv)到工(gong)模(mo)(mo)具(ju)各種不同的工(gong)況條件。