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. 擠壓溫度的影響
擠壓(ya)溫度包(bao)括坯料的(de)加(jia)熱(re)和再(zai)加(jia)熱(re)的(de)溫度、擠壓(ya)過(guo)程中的(de)溫升和溫降(jiang)。圖7-56所示為不(bu)同(tong)鋼種的(de)擠壓(ya)溫度與變形抗(kang)力的(de)關系。
由圖(tu)7-56可以看出,隨(sui)著擠(ji)壓溫度的(de)增(zeng)高(gao),變形抗力降低;反(fan)之(zhi),由于工模具(ju)(ju)接觸高(gao)溫的(de)坯料,無論其表面有多(duo)少熔融玻璃潤滑劑的(de)絕熱(re)(re)作用(yong),但(dan)與(yu)高(gao)溫坯料的(de)接觸不可避(bi)免(mian)地(di)會導(dao)致工模具(ju)(ju)壽(shou)命的(de)降低。此(ci)外(wai),即使(shi)采(cai)用(yong)無氧(yang)化加熱(re)(re),而高(gao)溫坯料在輸送和操(cao)作過程中的(de)二次氧(yang)化,也會降低玻璃潤滑劑的(de)使(shi)用(yong)效果,從而降低了工模具(ju)(ju)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命,并且會導(dao)致擠(ji)壓成品鋼管產(chan)生裂紋等缺(que)陷(xian)。同(tong)樣,低溫擠(ji)壓使(shi)變形抗力增(zeng)大,使(shi)擠(ji)壓過程不穩(wen)定,會導(dao)致玻璃潤滑不充分,而對工具(ju)(ju)壽(shou)命和成品質量造成不良影(ying)響。
2. 玻璃潤滑劑(ji)的影響
潤(run)滑(hua)狀態的(de)(de)好壞(huai)(huai)在很大程度上決定著(zhu)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)工(gong)模(mo)具(ju)的(de)(de)使(shi)用壽(shou)命和擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)產品(pin)的(de)(de)質量。一般情況下,將作(zuo)為(wei)潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)提供給(gei)坯料(liao)的(de)(de)前端(duan)面(mian)(mian)和外(wai)表面(mian)(mian),在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)鋼管時(shi)還要輸送到(dao)坯料(liao)的(de)(de)內表面(mian)(mian)。由于(yu)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)時(shi)的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)力高達500~1000MPa,因此,在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)模(mo)、擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒內襯、芯棒與被擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)坯料(liao)之間形成厚(hou)度約為(wei)0.1mm的(de)(de)熔(rong)融黏稠的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)薄膜(mo),起(qi)到(dao)潤(run)滑(hua)與絕(jue)熱(re)(re)的(de)(de)作(zuo)用,從而可以保(bao)護這些工(gong)模(mo)具(ju)。如果玻(bo)(bo)璃(li)薄膜(mo)層(ceng)過厚(hou),或留有(you)未熔(rong)玻(bo)(bo)璃(li)的(de)(de)殘余,絕(jue)熱(re)(re)性雖(sui)好,但會加(jia)速工(gong)模(mo)具(ju)的(de)(de)磨損,且(qie)過厚(hou)的(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)層(ceng)是(shi)很不穩定的(de)(de);若(ruo)玻(bo)(bo)璃(li)薄膜(mo)層(ceng)過薄,則玻(bo)(bo)璃(li)薄膜(mo)的(de)(de)連續性會遭到(dao)破壞(huai)(huai),導(dao)致擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)時(shi)潤(run)滑(hua)不良而降低工(gong)模(mo)具(ju)壽(shou)命。因此,適當(dang)的(de)(de)性能、合適的(de)(de)數量、正確地(di)施加(jia)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑,乃(nai)是(shi)熱(re)(re)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)必需的(de)(de)條件。
玻璃潤(run)滑(hua)劑的(de)絕熱性(xing)不(bu)會隨著玻璃的(de)成(cheng)分變動而改變,但(dan)其潤(run)滑(hua)性(xing)(黏性(xing))不(bu)同,從而必須根據鋼種(zhong)、擠壓溫度來(lai)選擇適當化學成(cheng)分的(de)玻璃。
3. 擠壓(ya)速(su)度、變形抗力(li)、擠壓(ya)比的影響
圖(tu)7-57所示為(wei)在φ175mm的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(采用(yong)(yong)SKD4工具鋼(gang)(gang)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模,其硬度HRC為(wei)42~46)中擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)軸(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)和不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)時(shi),每個擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命與擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)比(bi)的(de)(de)關系。從圖(tu)7-57可以看出,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命隨(sui)著擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)比(bi)的(de)(de)增加(jia)而降(jiang)低,同時(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)時(shi),擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命較(jiao)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)軸(zhou)承(cheng)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)時(shi)要短。
圖7-58所示(shi)為擠壓(ya)(ya)(ya)軸承鋼(gang)管(guan)和不銹(xiu)鋼(gang)時芯棒的使(shi)用壽(shou)命(ming)與擠壓(ya)(ya)(ya)比的關系(xi)。擠壓(ya)(ya)(ya)條(tiao)件(jian)為采用φ175mm擠壓(ya)(ya)(ya)筒;擠壓(ya)(ya)(ya)模材(cai)料為SKD4,硬度(du)為HRC35~40;擠壓(ya)(ya)(ya)筒內襯材(cai)料為H12,硬度(du)為HRC 40~43.
由圖7-58可見,芯(xin)棒(bang)的(de)使(shi)用壽命(ming)遠比擠壓模要高。但是,擠壓比、擠壓鋼種同使(shi)用壽命(ming)的(de)關(guan)系(xi)與擠壓模的(de)傾向(xiang)相同。
擠壓(ya)筒內襯平均的使用壽命為4000~6000次(ci),若在鍍鉻后可(ke)以達(da)到8000~10000次(ci)。
擠壓墊采用SKD61鋼,硬度為HRC40~45,其(qi)平均壽(shou)命為3000次。鋼種和硬度相(xiang)同(tong)的模座支承約為10000次,模座為3000~4000次,擠壓(穿孔(kong))桿、芯棒支承等壽(shou)命可達數萬次至數十萬次以(yi)上。