擠壓法可以生產各種各樣的不(bu)銹鋼(gang)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(ya)工(gong)(gong)模具不同(tong)(tong)的(de)工(gong)(gong)況條件對其材(cai)(cai)質、熱處理(li)以及結構形狀都提出(chu)了(le)不同(tong)(tong)的(de)要求(qiu)。不銹鋼管擠壓(ya)工(gong)(gong)模具的(de)材(cai)(cai)質應(ying)能承受工(gong)(gong)作時在(zai)高壓(ya)下(xia)溫度的(de)急(ji)劇(ju)變化,周期性(xing)的(de)加熱到高溫,隨(sui)后(hou)又快速地冷(leng)卻和負荷沖(chong)擊性(xing)下(xia)降的(de)工(gong)(gong)況條件。


  2. 在(zai)大多(duo)數情(qing)況下,擠(ji)壓過程是(shi)不平穩(wen)的(de)(de),擠(ji)壓工模(mo)(mo)具(ju)上的(de)(de)沖擊負荷要(yao)求制造工模(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)材料具(ju)有高的(de)(de)沖擊韌性,但(dan)這(zhe)與高硬度的(de)(de)要(yao)求又相矛盾,則沖擊韌性反而會降(jiang)低擠(ji)壓工模(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)壽命。


  3. 在(zai)擠壓過程中,工模具(ju)中的(de)(de)一(yi)些部件被加熱(re)到700~800℃的(de)(de)溫度(du),并在(zai)這一(yi)溫度(du)下進行(xing)水(shui)冷(leng)或氣冷(leng)。


  4. 擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)、芯(xin)棒和擠壓(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)工(gong)況條件尤其嚴酷(ku),沿被加熱的(de)(de)擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯的(de)(de)長(chang)度上,經常作用(yong)有(you)強(qiang)烈的(de)(de)、不均勻的(de)(de)高溫坯料(liao)(liao)與內(nei)襯擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)壁之間的(de)(de)接觸摩擦(ca)力,高的(de)(de)徑向壓(ya)(ya)(ya)力,該徑向壓(ya)(ya)(ya)力隨后(hou)又沖擊性(xing)的(de)(de)下降。同(tong)時,冷空氣或水(shui)通過擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯的(de)(de)孔腔,使(shi)擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯受到強(qiang)烈地冷卻。在所有(you)這些工(gong)況條件下,在擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)的(de)(de)材料(liao)(liao)中產生了熱超(chao)應力,并(bing)且導致金屬(shu)材料(liao)(liao)迅速疲勞,使(shi)擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯很快(kuai)產生破裂或磨(mo)損而損壞。


  5. 往往工(gong)作得很好的(de)芯棒,由(you)于不(bu)良的(de)操(cao)作,在高壓和(he)坯料加熱(re)不(bu)足(zu)的(de)情況下進行擠壓而遭到(dao)破壞。原(yuan)因(yin)為坯料加熱(re)不(bu)足(zu)而導(dao)致擠壓力急(ji)劇(ju)上(shang)升。實(shi)際上(shang),這種由(you)于不(bu)良的(de)操(cao)作而導(dao)致擠壓工(gong)模具損壞的(de)現象是(shi)可以避免的(de)。


  6. 不銹鋼管擠(ji)壓(ya)(ya)工(gong)(gong)(gong)模具因(yin)長時間(jian)停留(liu)在(zai)(zai)1100℃以上的(de)高溫區(qu),而(er)(er)使(shi)其(qi)壽命(ming)大(da)大(da)降(jiang)低。因(yin)此,在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)工(gong)(gong)(gong)藝和(he)設備設計時,必須力求(qiu)縮短擠(ji)壓(ya)(ya)時間(jian),尤其(qi)是純(chun)擠(ji)壓(ya)(ya)時間(jian),應盡量控制(zhi)在(zai)(zai)3~4s之(zhi)內(nei)完成。可見對擠(ji)壓(ya)(ya)機純(chun)擠(ji)壓(ya)(ya)時間(jian)的(de)控制(zhi),并不是擠(ji)壓(ya)(ya)機生(sheng)產率(lv)的(de)需要,而(er)(er)是擠(ji)壓(ya)(ya)工(gong)(gong)(gong)模具使(shi)用壽命(ming)的(de)要求(qiu)。


  7. 采用含W和Mo元素的(de)耐熱(re)(re)鋼來制造工模(mo)具時(shi),這(zhe)類鋼通常是導熱(re)(re)性能比(bi)較(jiao)差(cha)。因此,在溫度(du)急劇升高時(shi)產生的(de)熱(re)(re)沖擊負荷,可能導致(zhi)工模(mo)具的(de)破壞。為(wei)此,工模(mo)具在使用前的(de)預(yu)熱(re)(re)極(ji)為(wei)重(zhong)要。


  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。


  由此可見,工(gong)(gong)模具(ju)材料的(de)(de)(de)(de)選擇是根據(ju)擠(ji)壓(ya)一(yi)定(ding)材料時的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)速度條件、加熱(re)(re)溫度制度、坯料金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)塑性、擠(ji)壓(ya)產品的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)、潤(run)滑情況和工(gong)(gong)模具(ju)被冷卻的(de)(de)(de)(de)可能(neng)性等因素(su)進行(xing)的(de)(de)(de)(de)。而(er)制造工(gong)(gong)模具(ju)時,正確的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼管機加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)及熱(re)(re)處理制度對(dui)工(gong)(gong)模具(ju)的(de)(de)(de)(de)使用壽命影(ying)響(xiang)極大,其工(gong)(gong)藝(yi)制度的(de)(de)(de)(de)擬訂起著決定(ding)性的(de)(de)(de)(de)作用。


因此,在(zai)設計(ji)不銹鋼管擠壓工(gong)模具(ju)的形狀、計(ji)算其強度和選擇(ze)其材料時,必須考慮到工(gong)模具(ju)各種不同的工(gong)況(kuang)條件(jian)。