不銹鋼管擠壓工模具的使用壽命取決于擠壓工模具的使用條件。影響擠壓工模具使用壽命的條件有:擠壓溫度(坯料的加熱溫度)、工藝潤滑狀態(潤滑劑的性能與施加方法)、擠壓速度、材料的變形抗力、擠壓比(變形量的大小)以及使用不銹鋼管擠壓工模具的條件(如工模具的使用溫度、材料及其設計和加工的質量)等。但是,以上使用條件對于擠壓工模具使用壽命的影響并不是單獨起作用的,而是各種條件相互關聯在一起,綜合的作用下影響到不銹鋼管擠壓工模具的使用壽命和擠壓產品的質量。
1. 擠壓(ya)溫度的影響(xiang)
擠(ji)壓(ya)溫度包括坯(pi)料(liao)的(de)加(jia)熱(re)和(he)(he)再加(jia)熱(re)的(de)溫度、擠(ji)壓(ya)過(guo)程中的(de)溫升和(he)(he)溫降。圖7-56所示為不(bu)同(tong)鋼(gang)種的(de)擠(ji)壓(ya)溫度與變形抗力的(de)關(guan)系。
由(you)圖7-56可(ke)以看出,隨著擠壓溫(wen)(wen)(wen)度的(de)(de)增高(gao),變形(xing)抗力降(jiang)低(di);反之,由(you)于工(gong)(gong)模(mo)具(ju)接觸高(gao)溫(wen)(wen)(wen)的(de)(de)坯(pi)(pi)料,無(wu)論(lun)其表(biao)面有多少(shao)熔融玻璃(li)潤(run)滑劑的(de)(de)絕(jue)熱(re)作(zuo)用(yong),但與(yu)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)坯(pi)(pi)料的(de)(de)接觸不(bu)可(ke)避(bi)免地會(hui)導致(zhi)工(gong)(gong)模(mo)具(ju)壽命的(de)(de)降(jiang)低(di)。此外,即使(shi)(shi)采用(yong)無(wu)氧化(hua)加(jia)熱(re),而(er)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)坯(pi)(pi)料在輸送和操作(zuo)過(guo)(guo)程中(zhong)的(de)(de)二次氧化(hua),也會(hui)降(jiang)低(di)玻璃(li)潤(run)滑劑的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)效果,從而(er)降(jiang)低(di)了工(gong)(gong)模(mo)具(ju)的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命,并且會(hui)導致(zhi)擠壓成(cheng)品鋼管(guan)產生裂紋等(deng)缺陷。同樣,低(di)溫(wen)(wen)(wen)擠壓使(shi)(shi)變形(xing)抗力增大,使(shi)(shi)擠壓過(guo)(guo)程不(bu)穩定,會(hui)導致(zhi)玻璃(li)潤(run)滑不(bu)充(chong)分,而(er)對工(gong)(gong)具(ju)壽命和成(cheng)品質量(liang)造成(cheng)不(bu)良(liang)影響。
2. 玻璃潤滑(hua)劑的影(ying)響
潤(run)(run)(run)滑(hua)狀態的(de)(de)(de)好壞在(zai)(zai)很(hen)大程度(du)上決定著擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)工(gong)模(mo)(mo)具的(de)(de)(de)使用壽命和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)產品的(de)(de)(de)質(zhi)量。一般情(qing)況下,將(jiang)作為(wei)潤(run)(run)(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)提供(gong)給坯料(liao)的(de)(de)(de)前端(duan)面和外表面,在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)鋼管時還(huan)要輸送到(dao)坯料(liao)的(de)(de)(de)內表面。由于擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力高達(da)500~1000MPa,因此,在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內襯、芯棒(bang)與被擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯料(liao)之(zhi)間形成(cheng)厚(hou)度(du)約為(wei)0.1mm的(de)(de)(de)熔融黏稠(chou)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)薄膜(mo)(mo),起到(dao)潤(run)(run)(run)滑(hua)與絕(jue)熱的(de)(de)(de)作用,從而可以保護這(zhe)些工(gong)模(mo)(mo)具。如果玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)薄膜(mo)(mo)層(ceng)過厚(hou),或(huo)留有未熔玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)的(de)(de)(de)殘(can)余,絕(jue)熱性(xing)雖(sui)好,但會加速工(gong)模(mo)(mo)具的(de)(de)(de)磨損,且過厚(hou)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)(run)(run)滑(hua)層(ceng)是(shi)很(hen)不穩定的(de)(de)(de);若玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)薄膜(mo)(mo)層(ceng)過薄,則玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)薄膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)連續性(xing)會遭到(dao)破壞,導致擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時潤(run)(run)(run)滑(hua)不良而降低工(gong)模(mo)(mo)具壽命。因此,適當的(de)(de)(de)性(xing)能、合適的(de)(de)(de)數量、正確(que)地(di)施加玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)(run)(run)滑(hua)劑,乃是(shi)熱擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)必需的(de)(de)(de)條件。
玻(bo)(bo)璃潤滑(hua)劑的絕熱性不會(hui)隨著玻(bo)(bo)璃的成(cheng)分變動而改變,但其(qi)潤滑(hua)性(黏性)不同,從(cong)而必須根據(ju)鋼種、擠壓溫度(du)來選擇適當化學成(cheng)分的玻(bo)(bo)璃。
3. 擠壓(ya)速度、變(bian)形抗力、擠壓(ya)比的影(ying)響
圖(tu)7-57所示為在φ175mm的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓筒(采(cai)用(yong)SKD4工(gong)具鋼(gang)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓模(mo),其硬(ying)度(du)HRC為42~46)中(zhong)擠(ji)(ji)壓軸(zhou)承(cheng)鋼(gang)管(guan)(guan)和不銹鋼(gang)管(guan)(guan)時(shi),每個擠(ji)(ji)壓模(mo)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)與擠(ji)(ji)壓比的(de)(de)(de)關系(xi)。從(cong)圖(tu)7-57可以看出,擠(ji)(ji)壓模(mo)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)隨著擠(ji)(ji)壓比的(de)(de)(de)增加(jia)而降低,同時(shi)擠(ji)(ji)壓不銹鋼(gang)管(guan)(guan)時(shi),擠(ji)(ji)壓模(mo)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)較擠(ji)(ji)壓軸(zhou)承(cheng)鋼(gang)管(guan)(guan)時(shi)要(yao)短。
圖7-58所示為(wei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)軸(zhou)承鋼(gang)管和不(bu)銹鋼(gang)時芯棒(bang)的(de)使用壽命與擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)比的(de)關(guan)系(xi)。擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)條件為(wei)采用φ175mm擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong);擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模材料(liao)為(wei)SKD4,硬度為(wei)HRC35~40;擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內襯材料(liao)為(wei)H12,硬度為(wei)HRC 40~43.
由圖7-58可(ke)見,芯棒的(de)使用壽(shou)命遠(yuan)比擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)要高。但是(shi),擠(ji)壓(ya)(ya)比、擠(ji)壓(ya)(ya)鋼種同使用壽(shou)命的(de)關系與擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)的(de)傾向(xiang)相同。
擠壓筒內襯(chen)平均的使用壽命(ming)為4000~6000次(ci),若(ruo)在鍍鉻(ge)后可以(yi)達(da)到8000~10000次(ci)。
擠壓墊(dian)采用SKD61鋼,硬度為(wei)(wei)(wei)HRC40~45,其平均壽命(ming)為(wei)(wei)(wei)3000次(ci)(ci)(ci)。鋼種和硬度相同的(de)模座支(zhi)承約(yue)為(wei)(wei)(wei)10000次(ci)(ci)(ci),模座為(wei)(wei)(wei)3000~4000次(ci)(ci)(ci),擠壓(穿孔)桿、芯棒支(zhi)承等壽命(ming)可達數(shu)萬次(ci)(ci)(ci)至數(shu)十萬次(ci)(ci)(ci)以(yi)上。