擠壓法可以生產各種各樣的不銹鋼管產品,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(ji)壓工(gong)(gong)模(mo)具不(bu)同的工(gong)(gong)況條件對其材質、熱處理以及(ji)結構形(xing)狀都提(ti)出了不(bu)同的要求。不(bu)銹鋼管擠(ji)壓工(gong)(gong)模(mo)具的材質應能承受工(gong)(gong)作時在高(gao)壓下(xia)溫(wen)度的急(ji)劇變(bian)化,周期(qi)性的加(jia)熱到高(gao)溫(wen),隨后又快速地冷卻和負荷沖(chong)擊性下(xia)降的工(gong)(gong)況條件。


  2. 在大多數情況下,擠(ji)壓過程(cheng)是不平(ping)穩的(de),擠(ji)壓工(gong)(gong)模(mo)具上的(de)沖擊負荷要(yao)求(qiu)制(zhi)造工(gong)(gong)模(mo)具的(de)材料(liao)具有高(gao)的(de)沖擊韌性,但這與高(gao)硬(ying)度的(de)要(yao)求(qiu)又(you)相矛盾,則沖擊韌性反(fan)而會降低擠(ji)壓工(gong)(gong)模(mo)具的(de)壽(shou)命(ming)。


  3. 在擠壓過程(cheng)中,工模(mo)具中的(de)一些部件被加熱到700~800℃的(de)溫度(du),并在這一溫度(du)下進行水冷或氣冷。


  4. 擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)、芯棒(bang)和擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模的(de)(de)工況條件(jian)尤(you)其(qi)嚴酷,沿被(bei)加熱的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)(chen)的(de)(de)長度上,經常作(zuo)用有強烈(lie)的(de)(de)、不均勻的(de)(de)高溫坯料(liao)與內襯(chen)(chen)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)壁之間的(de)(de)接觸摩擦力(li),高的(de)(de)徑(jing)向(xiang)壓(ya)(ya)(ya)力(li),該徑(jing)向(xiang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)隨(sui)后(hou)又沖擊(ji)性(xing)的(de)(de)下(xia)降。同時,冷(leng)空氣或水通(tong)過擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)(chen)的(de)(de)孔腔,使擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)(chen)受到強烈(lie)地冷(leng)卻(que)。在所有這(zhe)些工況條件(jian)下(xia),在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)材料(liao)中產生(sheng)了(le)熱超應力(li),并且導致金屬材料(liao)迅速(su)疲(pi)勞,使擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)(chen)很快產生(sheng)破裂(lie)或磨損而損壞。


  5. 往(wang)往(wang)工作(zuo)得很好的(de)(de)芯棒,由(you)于不(bu)良的(de)(de)操(cao)作(zuo),在高壓(ya)和坯料(liao)(liao)加熱不(bu)足的(de)(de)情況下進行擠壓(ya)而遭到破壞。原因為(wei)坯料(liao)(liao)加熱不(bu)足而導致擠壓(ya)力急劇上升。實際上,這(zhe)種由(you)于不(bu)良的(de)(de)操(cao)作(zuo)而導致擠壓(ya)工模具損壞的(de)(de)現象是可(ke)以避免(mian)的(de)(de)。


  6. 不(bu)銹鋼管(guan)擠(ji)壓(ya)(ya)工模具因長時間(jian)停留在(zai)1100℃以上(shang)的高(gao)溫(wen)區,而(er)使其壽(shou)命(ming)大大降(jiang)低。因此,在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)工藝和設備設計時,必須力求(qiu)縮短擠(ji)壓(ya)(ya)時間(jian),尤其是純擠(ji)壓(ya)(ya)時間(jian),應盡(jin)量控(kong)制在(zai)3~4s之內完(wan)成(cheng)。可見對擠(ji)壓(ya)(ya)機純擠(ji)壓(ya)(ya)時間(jian)的控(kong)制,并不(bu)是擠(ji)壓(ya)(ya)機生(sheng)產率的需要,而(er)是擠(ji)壓(ya)(ya)工模具使用壽(shou)命(ming)的要求(qiu)。


  7. 采用含W和Mo元素的耐熱(re)鋼(gang)來制(zhi)造工(gong)(gong)模(mo)具(ju)時,這類鋼(gang)通常是導熱(re)性能(neng)比較差。因此(ci),在溫度急劇升高時產生(sheng)的熱(re)沖擊負荷,可能(neng)導致工(gong)(gong)模(mo)具(ju)的破壞。為此(ci),工(gong)(gong)模(mo)具(ju)在使用前的預熱(re)極為重(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(you)此可見(jian),工模(mo)(mo)具(ju)(ju)材料的(de)選擇是(shi)根據擠壓(ya)(ya)一定材料時的(de)擠壓(ya)(ya)速度(du)(du)條件、加(jia)熱(re)溫度(du)(du)制度(du)(du)、坯料金屬的(de)塑(su)性、擠壓(ya)(ya)產品的(de)形狀、潤滑情況和(he)工模(mo)(mo)具(ju)(ju)被冷(leng)卻的(de)可能性等因素進行的(de)。而制造工模(mo)(mo)具(ju)(ju)時,正確的(de)不銹鋼管機加(jia)工工藝及熱(re)處理(li)制度(du)(du)對工模(mo)(mo)具(ju)(ju)的(de)使用壽命影(ying)響(xiang)極大(da),其工藝制度(du)(du)的(de)擬訂起著決定性的(de)作用。


因此,在設(she)計不銹鋼(gang)管(guan)擠(ji)壓工(gong)模(mo)具的形狀、計算(suan)其強度(du)和選擇其材料(liao)時,必須考慮(lv)到工(gong)模(mo)具各(ge)種不同的工(gong)況條(tiao)件(jian)。