不(bu)銹鋼異形管擠(ji)壓模按其結構可以分為(wei)橫截(jie)面不變(bian)的異(yi)形(xing)模、橫截(jie)面變(bian)化的異(yi)形(xing)模、橫截(jie)面周期性變(bian)化的異(yi)形(xing)模、中(zhong)空型材(cai)(圓形(xing)或異(yi)形(xing)的)異(yi)形(xing)模。從對于不銹鋼異形管模(mo)設(she)計的(de)要(yao)求而(er)言,除(chu)了(le)得到具有一定(ding)斷面形狀的(de)型材(cai)之外,還應保證(zheng)型材(cai)具有最小的(de)彎曲度和扭曲公差。
設計異形(xing)(xing)模時,必(bi)須確定(ding)以下幾(ji)點:1. 同時擠(ji)壓(ya)(ya)型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)數量及其在擠(ji)壓(ya)(ya)模有效斷(duan)面(mian)上的(de)(de)排列,型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)應該位(wei)于(yu)一個考慮(lv)了配(pei)合(he)公差(cha)的(de)(de)圓周范圍內,此(ci)范圍應保證型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)從模中(zhong)能順利(li)的(de)(de)擠(ji)出(chu)(chu);2. 為(wei)了使金(jin)屬沿著所有模孔斷(duan)面(mian)能均(jun)勻(yun)流出(chu)(chu),所考慮(lv)的(de)(de)制動系(xi)統的(de)(de)特點;3. 單(dan)位(wei)擠(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)估(gu)計值(zhi)和按型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)形(xing)(xing)狀決定(ding)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)模部件彎曲的(de)(de)可能性;4. 擠(ji)壓(ya)(ya)型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)熱收(shou)縮。
其次是采用專門的(de)異形(xing)(xing)墊(dian)(dian)片(墊(dian)(dian)圈(quan)),這種異形(xing)(xing)墊(dian)(dian)片保證了型材和擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)個別部(bu)件的(de)穩(wen)定性。在大單(dan)位壓(ya)(ya)力下(xia),模(mo)子(zi)(zi)個別部(bu)件可能(neng)被(bei)壓(ya)(ya)壞或折彎。此時(shi),模(mo)子(zi)(zi)后面放置支(zhi)承墊(dian)(dian)圈(quan),支(zhi)承墊(dian)(dian)圈(quan)的(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)與擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)出口的(de)外形(xing)(xing)輪廓相似(si)。同時(shi),要考慮是否在模(mo)子(zi)(zi)后面安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)專用的(de)異形(xing)(xing)導(dao)向(xiang)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置。導(dao)向(xiang)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置呈管(guan)狀(zhuang)(zhuang),管(guan)子(zi)(zi)的(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)同型材的(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang),并放有(you)余量。導(dao)向(xiang)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置可沿管(guan)子(zi)(zi)的(de)縱向(xiang)軸(zhou)線分離。這種管(guan)狀(zhuang)(zhuang)導(dao)向(xiang)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置用來防止復(fu)雜型材由模(mo)中擠(ji)出時(shi)發(fa)生的(de)扭(niu)曲和彎曲。
擠壓(ya)型材(cai)(cai)時(shi),必須考慮沿(yan)擠壓(ya)筒斷(duan)面金屬(shu)流出速(su)度(du)的(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻性(xing)。因此,在擠壓(ya)模(mo)上布置(zhi)型材(cai)(cai)的(de)(de)(de)斷(duan)面時(shi)(圖7-32),必須把型材(cai)(cai)寬(kuan)的(de)(de)(de)部分(fen)布置(zhi)在接近模(mo)子邊緣的(de)(de)(de)地方,而窄的(de)(de)(de)部分(fen)布置(zhi)在模(mo)子的(de)(de)(de)中心(圖7-32(a)).此外,由于(yu)定徑帶寬(kuan)度(du)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong),可以導致改變型材(cai)(cai)寬(kuan)的(de)(de)(de)部分(fen)工作帶的(de)(de)(de)傾(qing)角,使金屬(shu)的(de)(de)(de)流出速(su)度(du)得到補(bu)償(圖7-32(b)).
實踐證明,定(ding)徑帶(dai)的(de)(de)寬度增加到8~10mm以上時,阻止金屬流出(chu)的(de)(de)效果已不(bu)顯著。因為(wei),足(zu)夠寬的(de)(de)定(ding)徑帶(dai)使通過模孔(kong)流出(chu)的(de)(de)金屬已經變冷,與后(hou)面的(de)(de)定(ding)徑帶(dai)不(bu)再接觸。此時,依靠型材部件(jian)的(de)(de)入(ru)口錐度來得到附加阻力。
擠壓模定(ding)徑帶寬度以(yi)及(ji)入口制(zhi)動(dong)錐角(jiao)及(ji)其深度,必要時可(ke)以(yi)計算。在進行異形模的(de)設(she)(she)計時,正確的(de)孔型設(she)(she)計應保(bao)持最良好的(de)金屬流(liu)動(dong)條件,不形成導致模子(zi)過早(zao)磨損(sun)的(de)停(ting)滯(zhi)區。
為(wei)了擠(ji)壓圓形(xing)的和帶(dai)筋的不銹(xiu)鋼(gang)管,采用(yong)入(ru)口(kou)錐角(jiao)為(wei)67.5°的錐形(xing)組合(he)(he)模(mo)(圖7-33).對不銹(xiu)鋼(gang)管和型材(cai)(cai)分別采用(yong)如圖7-34、圖7-35所示(shi)的平一錐形(xing)組合(he)(he)模(mo),模(mo)子的平面段等于型材(cai)(cai)的外(wai)接(jie)圓直徑。當采用(yong)帶(dai)曲(qu)折角(jiao)(雙錐度(du))的模(mo)子(型材(cai)(cai)外(wai)接(jie)圓段斜度(du)為(wei)80°~75°,模(mo)環斜度(du)為(wei)67.5°,圖7-36)擠(ji)壓時,得到了滿意的結果。
錐形部分的角(jiao)度為(wei)45°~60°,以便保持其平面部分的寬(kuan)度在20~22mm的范圍(wei)內。試驗研究認為(wei)這是最有效的組合模。
上述平一錐形擠壓模角度的連接,使金屬的流動條件處于最佳狀態,有利于玻璃潤(run)滑劑(ji)在模環的棱緣上放置以及保證擠壓模的壽命得到很大的提高。當擠壓各個部分的厚度不同的型材時,在型材難以充滿的部位,用建立輔助的強烈變形區的方法,達到減少金屬流動速度的不均勻性。為此,在擠壓模的這些部位上切入角度為60°~45°而深度等于工作帶高度一半的專門圓錐形進料錐(圖7-37).
從模子的入口錐形部分向圓柱體工作帶過渡的棱緣的最合理的圓角半徑為3~8mm,其選擇取決于型材的結構和擠壓不銹鋼管型材的材質。
擠壓(ya)型材時,擠壓(ya)模的外部半徑不(bu)小于5mm,而內部半徑為1~2mm.
根據尼科波爾南方不銹(xiu)鋼管廠實際經驗確定的模環工作帶的寬度,波動在10~15mm.試驗指出,金屬在圓柱體工作帶上的接觸寬度為4~6mm,并且在擠壓過程中發生在工作帶部位的磨損向模子出口方向漸漸地降低。所以,應該從模環的使用壽命出發來選擇工作帶的寬度。
擠(ji)(ji)壓不對(dui)稱斷面(mian)實心型(xing)材(cai)的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓模,其(qi)孔(kong)型(xing)設計的(de)(de)(de)(de)原理是(shi)基于(yu)經過斷面(mian)重(zhong)心的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)線(xian)(xian)與(yu)擠(ji)(ji)壓軸(zhou)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)合(he),以此使金(jin)(jin)屬在各個部位上的(de)(de)(de)(de)流動(dong)速度達(da)(da)到(dao)精確(que)的(de)(de)(de)(de)補償。而(er)對(dui)于(yu)擠(ji)(ji)壓不對(dui)稱的(de)(de)(de)(de)空心型(xing)材(cai)時就不同(tong)了,因為擠(ji)(ji)壓芯棒的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)線(xian)(xian)必須和擠(ji)(ji)壓模的(de)(de)(de)(de)中心線(xian)(xian)重(zhong)合(he)。在這(zhe)種情況(kuang)下,可(ke)以借助在型(xing)材(cai)斷面(mian)積較小的(de)(de)(de)(de)部位設置加工錐形斜面(mian)(摩(mo)擦角)來(lai)達(da)(da)到(dao)變形金(jin)(jin)屬流動(dong)體積相(xiang)等(deng)的(de)(de)(de)(de)補償。
當擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)斷面積較小的(de)(de)型(xing)材(cai)時(shi),由于其(qi)變形(xing)量很大(da),擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)比達到40~50,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)會出現一些困難(nan),則可(ke)以(yi)(yi)采用多(duo)線擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模。多(duo)線型(xing)材(cai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi),擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模合理的(de)(de)孔型(xing)布置,為(wei)實現最(zui)大(da)可(ke)能的(de)(de)均勻變形(xing)創造了有利條件。同(tong)時(shi),還可(ke)以(yi)(yi)在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)中心部位設(she)置摩擦(ca)面(圖(tu)7-37),借以(yi)(yi)平(ping)均金屬的(de)(de)流(liu)動速度,同(tong)時(shi)也形(xing)成確保玻璃潤滑劑在(zai)這些部位保持以(yi)(yi)穩定均勻的(de)(de)潤滑膜的(de)(de)條件下進行(xing)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)。圖(tu)7-38所(suo)示為(wei)具(ju)有中心摩擦(ca)面的(de)(de)平(ping)衡金屬流(liu)動速度的(de)(de)多(duo)線擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模結構。