現代的臥式管型材擠壓機上采用的擠壓模的結構，取決于擠壓機的形式和擠壓制品的種類。從經濟性的角度來考量，采用組合式擠壓模應是最為有利的選擇。不銹鋼(gang)管組(zu)合(he)(he)式擠(ji)壓模一般是由模環、模套、喇叭口和模座組(zu)成(cheng)。圖7-28所(suo)示為簡裝(zhuang)型組(zu)合(he)(he)模。
對(dui)于最(zui)容易(yi)磨(mo)損的(de)(de)(de)部分（模環(huan)），采(cai)用(yong)具(ju)有高(gao)(gao)耐(nai)熱(re)性和(he)高(gao)(gao)耐(nai)磨(mo)性的(de)(de)(de)高(gao)(gao)合金鋼、耐(nai)熱(re)合金或金屬陶瓷等材料制成(cheng)，而對(dui)于套環(huan)則采(cai)用(yong)具(ju)有高(gao)(gao)韌性和(he)高(gao)(gao)強(qiang)度的(de)(de)(de)鋼制作。
將模環裝入套環的方(fang)法可(ke)以有(you)兩種(zhong)：一(yi)種(zhong)是(shi)緊固配合，另(ling)一(yi)種(zhong)是(shi)無(wu)緊固配合。
模環(huan)(huan)與(yu)套(tao)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)無(wu)緊固(gu)(gu)配合，是借(jie)助于可拆換模環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)結構來(lai)實(shi)現，即模環(huan)(huan)與(yu)套(tao)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)定是采用彈簧(huang)剪切環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)緊固(gu)(gu)方(fang)法達(da)到（圖7-29),在(zai)(zai)模環(huan)(huan)和(he)套(tao)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)裝配時錐形(xing)連接(jie)是必(bi)需的(de)(de)(de)(de)。因為錐形(xing)連接(jie)可以保證(zheng)模環(huan)(huan)從套(tao)環(huan)(huan)中(zhong)順利(li)地取(qu)出，以及避免了(le)在(zai)(zai)擠壓(ya)過程中(zhong)由(you)于徑向力而引起的(de)(de)(de)(de)開裂。每(mei)次擠壓(ya)后(hou)，模環(huan)(huan)和(he)壓(ya)余(yu)一起推出，在(zai)(zai)專(zhuan)門的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力機上容易(yi)地把模環(huan)(huan)從壓(ya)余(yu)上取(qu)下。并且(qie)，在(zai)(zai)擠壓(ya)過程中(zhong)可由(you)10~16個模環(huan)(huan)組(zu)成一組(zu)輪流使(shi)用。
模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)套(tao)(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緊(jin)固配(pei)(pei)(pei)合(he)，是采用熱(re)壓(ya)(ya)配(pei)(pei)(pei)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)來實(shi)現(xian)，即將帶有(you)等于其外(wai)徑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)0.10%~0.15%過盈量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)以熱(re)裝配(pei)(pei)(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式裝入(ru)套(tao)(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)內（圖7-30),以一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過盈量(liang)采用熱(re)裝配(pei)(pei)(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)壓(ya)(ya)裝而(er)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組合(he)模(mo)(mo)，在模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)表(biao)面和(he)套(tao)(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)面層之間，存在著一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)預應(ying)力。擠壓(ya)(ya)時，在承受(shou)高(gao)單位壓(ya)(ya)力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)上(shang)，從相(xiang)反的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方向上(shang)施加預應(ying)力，有(you)利于擠壓(ya)(ya)制(zhi)品精(jing)度和(he)擠壓(ya)(ya)模(mo)(mo)使(shi)用壽命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)。實(shi)踐證明，采用MTZ合(he)金模(mo)(mo)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組合(he)模(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用成本，要(yao)比(bi)使(shi)用一(yi)般擠壓(ya)(ya)模(mo)(mo)降低了30%~40%。
在不銹鋼管的擠壓中，比(bi)較(jiao)普(pu)遍地(di)采用以3Cr2W8V熱模鋼制成的模環，其硬度達到40,所必(bi)需的回(hui)火溫度約為(wei)650~660℃,回(hui)火時間為(wei)2h。
為了封閉擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒，將(jiang)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)的外圓錐和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內襯的相應部分加工成帶15°~30°傾角(jiao)的圓錐形。
對用(yong)(yong)于較輕(qing)擠(ji)壓工藝條(tiao)件下的(de)模(mo)環(huan)、套環(huan)、支承環(huan)等組合模(mo)的(de)零件和可拆換模(mo)環(huan)結(jie)構的(de)組合模(mo)，可以(yi)采(cai)用(yong)(yong)45Cr3W3MoVSi和3Cr2W8V鋼來(lai)制造，前者比(bi)后(hou)者的(de)熱(re)穩定溫度要高出20~30℃.
在擠(ji)壓高(gao)變(bian)(bian)形抗力的(de)(de)(de)(de)鋼管(guan)時，需(xu)要采(cai)用(yong)(yong)具(ju)有更高(gao)熱(re)穩(wen)定性能(neng)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)制(zhi)造的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)具(ju)。研究(jiu)了含W17%~19%、Co 15%的(de)(de)(de)(de)特(te)殊鋼如 X20CrCoWMo1010(德(de)）的(de)(de)(de)(de)熱(re)穩(wen)定溫度(du)達740℃,模(mo)子的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命比3Cr2W8V提高(gao)1.0~1.5倍。并且還推廣(guang)使(shi)用(yong)(yong)再結晶溫度(du)下強化變(bian)(bian)形的(de)(de)(de)(de)X50NiCrWV1313(德(de)）奧氏體鋼制(zhi)作擠(ji)壓工(gong)(gong)模(mo)具(ju)。航空(kong)工(gong)(gong)業及噴氣技術的(de)(de)(de)(de)發展，需(xu)要采(cai)用(yong)(yong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)鎳基熱(re)強鋼管(guan)。這種鋼管(guan)擠(ji)壓時，由(you)于高(gao)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)形程度(du)引起模(mo)環(huan)的(de)(de)(de)(de)嚴重磨(mo)損(sun)，以(yi)致于1個3Cr2W8V模(mo)環(huan)只能(neng)擠(ji)壓1支鋼管(guan)后就破壞不能(neng)再用(yong)(yong)，且鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)表面質量(liang)還不能(neng)得到保證。為此(ci)，采(cai)用(yong)(yong)了高(gao)強度(du)的(de)(de)(de)(de)鎳基合(he)(he)金(jin)模(mo)環(huan)。其最合(he)(he)適的(de)(de)(de)(de)硬度(du)HRC為38~43.鎳基合(he)(he)金(jin)模(mo)環(huan)由(you)于加(jia)工(gong)(gong)困難，所以(yi)采(cai)用(yong)(yong)精密澆鑄(zhu)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)先(xian)制(zhi)作毛坯，再通過(guo)極(ji)小的(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)余量(liang)機加(jia)工(gong)(gong)出成品。其合(he)(he)金(jin)牌號(hao)為U86和U919(俄）。采(cai)用(yong)(yong)鈷基合(he)(he)金(jin)制(zhi)作的(de)(de)(de)(de)模(mo)環(huan)，使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命也很高(gao)，但(dan)因成本高(gao)、加(jia)工(gong)(gong)難而受到限(xian)制(zhi)。
尼科波爾南方鋼管廠在擠壓(ya)不銹鋼管及型材時，試驗了采用MTZW合金的模環，獲得了滿意的結果。
MTZW 合(he)金(jin)模(mo)環擠(ji)壓(ya)20號鋼，延伸系數為25,模(mo)環壽命為650次(ci)／只(zhi)。在(zai)高溫條件(jian)下(xia)比較熱模(mo)鋼、鎳基(ji)合(he)金(jin)和鉬基(ji)合(he)金(jin)的(de)力學性能（圖7-31)表明，隨(sui)著(zhu)溫度的(de)增高，合(he)金(jin)的(de)性能產生了(le)復雜的(de)軟化。
鉬合金具有不高的原始強度，但在1100~1200℃溫度下保持了相當高的σb值。
擠(ji)(ji)壓(ya)鉬(mu)合金制品(pin)(pin)時，含有氧化鋁陶瓷的(de)材料(liao)22CrSi模(mo)環得到(dao)應(ying)用(yong)，其可以在高達1600~1700℃的(de)坯料(liao)加(jia)熱溫度(du)(du)下，擠(ji)(ji)壓(ya)15支以上(shang)的(de)鉬(mu)合金制品(pin)(pin)，同時，擠(ji)(ji)壓(ya)制品(pin)(pin)的(de)高表面質(zhi)量和幾(ji)何(he)尺寸(cun)的(de)高精度(du)(du)也(ye)得到(dao)保證。
利用穩(wen)定的(de)(de)二氧化鋯通過擠壓并(bing)隨(sui)后壓縮(suo)的(de)(de)方法制造的(de)(de)整體的(de)(de)礦(kuang)物陶瓷環，由于使用時排除(chu)了玻璃潤滑劑(ji)的(de)(de)必要性，而且在一系(xi)列的(de)(de)情況下變形金屬不會黏結在模環上，具有很高的(de)(de)使用壽(shou)命，從而引起了業界的(de)(de)關注。
用于擠(ji)(ji)壓工模具鋼(gang)的(de)(de)(de)熱處理制度(du)，應(ying)保(bao)證制品最高(gao)(gao)的(de)(de)(de)熱穩定性。為此(ci)，淬火(huo)的(de)(de)(de)加(jia)熱溫度(du)應(ying)該取最高(gao)(gao)溫度(du)，目的(de)(de)(de)是(shi)使(shi)(shi)固溶體最完全(quan)地合(he)金化。由3Cr2W8V鋼(gang)制造的(de)(de)(de)模環(huan)的(de)(de)(de)淬火(huo)溫度(du)應(ying)提(ti)高(gao)(gao)到1150℃(超過1080℃),這樣(yang)，當擠(ji)(ji)壓碳素鋼(gang)管時，其(qi)使(shi)(shi)用壽(shou)命(ming)提(ti)高(gao)(gao)了10%~15%.當擠(ji)(ji)壓長(chang)7~8m的(de)(de)(de)碳素鋼(gang)管時，平均使(shi)(shi)用壽(shou)命(ming)約為35~40支(zhi)／只；當擠(ji)(ji)壓不銹鋼(gang)管時，使(shi)(shi)用壽(shou)命(ming)平均約為20~25支(zhi)／只。通常模環(huan)重車使(shi)(shi)用率(lv)可以達到2~3倍。
采用(yong)Эи876A和Эи929M合(he)金（俄(e)）制造的模環的使用(yong)壽命，當擠(ji)壓(ya)鎳基(ji)合(he)金管時(shi)約為10~15支(zhi)／只，而(er)當擠(ji)壓(ya)難熔合(he)金管時(shi)約為2~3支(zhi)／只。
模環的制造方(fang)法：一般的圓孔環最經濟的方(fang)法應(ying)是(shi)整體坯料的離心澆(jiao)鑄，對型孔環采用(yong)蠟模精密鑄造。在這種情(qing)況下，機(ji)械加(jia)工量(liang)最低，并(bing)且廢料可以多(duo)次利(li)用(yong)。
應該(gai)指(zhi)出(chu)，采用蠟(la)模(mo)(mo)鑄造型材模(mo)(mo)環時，允許(xu)型孔（模(mo)(mo)芯）不(bu)留余(yu)量。因此，應在防(fang)止脫(tuo)碳(tan)和氧(yang)化的條(tiao)件下進行(xing)熱處理。
潤滑劑的(de)(de)質量對模環的(de)(de)使(shi)用壽命(ming)有重要的(de)(de)影(ying)響(xiang)，擠壓時應采用摩擦系數最小、不會造成(cheng)不銹鋼管和工具直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸的(de)(de)潤滑劑。
對于緊固配合的組合模，為了提高工具鋼模子的使用壽命，可以將難熔氧化物Al2O3、Zr2O等噴涂到模環工作部分上。采用噴涂方法的缺點是：涂層與基體金屬的附著力不強，以及對于小直徑的模環噴涂比較困難。但是，每支不銹鋼管擠壓后模環就進行噴涂，結果是擠壓鋼管的表面質量很好。所以，也有一些廠家使用這一工藝，特別是在擠壓精密的異形材和難熔金屬的制品時，這種方法還應用得不少。
對于制(zhi)造模環所(suo)采用(yong)材料(liao)的(de)分析指出：材料(liao)的(de)成分趨向于多元化，其目的(de)是力求(qiu)提高(gao)材料(liao)的(de)熱穩定(ding)性，并以此提高(gao)其耐熱磨(mo)性；但同時應估計到(dao)，不適(shi)當(dang)地降低(di)(di)導熱性（鉬(mu)合(he)金除(chu)外）會惡化材料(liao)的(de)工藝性能和加工性能。導熱性的(de)降低(di)(di)將促(cu)使金屬模環接觸表面(mian)層(ceng)受熱溫度的(de)升高(gao)和減少由高(gao)合(he)金所(suo)得(de)到(dao)的(de)好處(chu)，為此，當(dang)必須(xu)得(de)到(dao)一定(ding)的(de)表面(mian)質量和很長的(de)擠壓(ya)產品時，采用(yong)高(gao)合(he)金鋼和合(he)金模環是合(he)算(suan)的(de)。
