目前對于不銹鋼(gang)管擠壓(ya)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. 擠壓(ya)模的(de)孔型設計以保證最低的(de)擠壓(ya)力(li)為出發點;
2. 擠壓(ya)模的(de)孔(kong)型設計(ji)以保證(zheng)成品橫斷面上金屬顆粒流速的(de)最低不均勻性(xing)原則為(wei)出(chu)發點。以此(ci)來確(que)定擠壓(ya)模的(de)基本(ben)形式(shi)的(de)基本(ben)參(can)數-擠壓(ya)模內孔(kong)的(de)中心(xin)線和(he)錐(zhui)體母體之間的(de)錐(zhui)角α(入口錐(zhui)角)。
俄羅斯普羅佐羅夫的(de)(de)研究(jiu)指出(chu)(chu),擠(ji)(ji)壓(ya)模的(de)(de)入口錐角度(du)和定徑帶的(de)(de)寬度(du)對擠(ji)(ji)壓(ya)力的(de)(de)影響(xiang)不(bu)大。因此,在設計(ji)擠(ji)(ji)壓(ya)模時,應以獲得(de)不(bu)形成(cheng)“停滯區(qu)”缺陷的(de)(de)優質(zhi)制品(pin)為出(chu)(chu)發點。
為了預(yu)防“停滯(zhi)區(qu)”的(de)形(xing)成,有人認為,擠壓模(mo)錐角應為α=60°。但是(shi)使用硅(gui)酸(suan)鹽作為潤滑(hua)(hua)劑(ji)時(shi),要求從調節進(jin)入(ru)變(bian)形(xing)區(qu)潤滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)數量的(de)可能性(xing)方面來考慮擠壓模(mo)的(de)孔型(xing)設計。
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廠(chang)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No.2907457、No.2971644中,波(bo)·科克斯指出,擠壓(ya)模(mo)的入(ru)口錐度(du)對(dui)擠壓(ya)制品的表面(mian)質(zhi)量(liang)(liang)有影響。因此,他研究了在使(shi)用不(bu)(bu)同的玻璃潤滑劑時(shi),擠壓(ya)模(mo)入(ru)口錐度(du)對(dui)擠壓(ya)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管的質(zhi)量(liang)(liang)影響。通(tong)過具有入(ru)口錐角(jiao)為67.5°、60°、45°和90°(平面(mian)模(mo))的擠壓(ya)模(mo)及其相應的玻璃墊進(jin)行試驗(yan)的結果(guo)表明,使(shi)用平面(mian)模(mo)時(shi),能保證(zheng)得到外表面(mian)在全長上(shang)比較一(yi)致質(zhi)量(liang)(liang)的管材。而入(ru)口錐角(jiao)為60°、67.5°、90°的擠壓(ya)模(mo)進(jin)行擠壓(ya)時(shi),擠壓(ya)力的區別(bie)不(bu)(bu)大(相差在5%~10%范(fan)圍內(nei))。
當采用α≤45°的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模時,如果潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)的形狀與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模的入口(kou)形狀相似,則由于坯料端(duan)部(bu)在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)開(kai)始時頂(ding)壞和頂(ding)出(chu)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian),或者是坯料前(qian)尖(jian)端(duan)的快速(su)冷卻,會使擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程的進行遇到困難。
采(cai)用(yong)α=90°的擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)時潤(run)(run)滑(hua)劑能均(jun)勻(yun)流(liu)入(ru),是因為當連續擠(ji)(ji)壓(ya)時,能成定并(bing)壓(ya)授和擠(ji)(ji)壓(ya)筒內襯配合區(qu)域多余的潤(run)(run)滑(hua)劑在平面模(mo)上能夠為其提供(gong)更多約(yue)能的排擠(ji)(ji)條件。
當采(cai)用(yong)平(ping)面(mian)模時,只有同時使用(yong)具有最(zui)佳(jia)黏(nian)度(du)的(de)(de)玻(bo)璃(li)潤滑劑,才(cai)能獲(huo)得具有高表面(mian)質(zhi)量的(de)(de)擠壓(ya)制品(pin)。對(dui)各種黏(nian)度(du)的(de)(de)玻(bo)璃(li)潤滑劑的(de)(de)試驗研究表明,玻(bo)璃(li)潤滑劑過度(du)的(de)(de)熔化或者(zhe)由于低黏(nian)度(du)引起的(de)(de)潤滑劑的(de)(de)屏(ping)幕特性(xing)不足(zu),也會導致無(wu)論是錐形模還是平(ping)面(mian)模擠壓(ya)后不銹鋼管表面(mian)質(zhi)量的(de)(de)惡化。
采用平面擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)時(shi),同時(shi)要求遵(zun)守當擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)防止(zhi)在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒配合區內(nei)發生金(jin)屬環狀缺(que)口。試驗表明,最有效的是采用復合擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo),即“平-錐擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)”,其(qi)錐形(xing)部(bu)分的角度(du)(du)為45°~60°,以便保持其(qi)平面部(bu)分的寬度(du)(du)在(zai)20~22mm范圍(wei)內(nei)( 圖 4 -16)。
由(you)于使(shi)(shi)用了(le)玻(bo)璃潤(run)滑劑,在(zai)過渡圓柱形定徑(jing)(jing)(jing)帶部分(fen)處(chu)的(de)圓角半徑(jing)(jing)(jing)的(de)變化受到限制。該半徑(jing)(jing)(jing)的(de)過量(liang)減小會影(ying)響(xiang)潤(run)滑劑的(de)工作條(tiao)件,因為(wei)(wei)在(zai)銳(rui)角邊緣處(chu)更有可(ke)(ke)能破壞(huai)潤(run)滑薄膜的(de)密實性(xing)。圓角半徑(jing)(jing)(jing)的(de)增加(jia),會伴隨擠(ji)壓(ya)模高(gao)度的(de)增加(jia),而導致擠(ji)壓(ya)模的(de)過量(liang)消耗。當使(shi)(shi)用直徑(jing)(jing)(jing)為(wei)(wei)140~250mm的(de)擠(ji)壓(ya)筒(tong)擠(ji)壓(ya)時(shi),最(zui)可(ke)(ke)行的(de)圓角半徑(jing)(jing)(jing)可(ke)(ke)以認為(wei)(wei)是8~10mm。