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。不銹鋼管(guan)組合式擠壓模(mo)一般是由模(mo)環(huan)、模(mo)套(tao)、喇叭(ba)口和模(mo)座(zuo)組成。圖7-28所(suo)示為簡裝(zhuang)型組合模(mo)。
對于(yu)(yu)最容易磨損(sun)的部分（模環(huan)(huan)），采用具(ju)有(you)高耐(nai)熱(re)性和(he)高耐(nai)磨性的高合金鋼、耐(nai)熱(re)合金或(huo)金屬陶瓷等材料制(zhi)成，而對于(yu)(yu)套環(huan)(huan)則采用具(ju)有(you)高韌性和(he)高強(qiang)度(du)的鋼制(zhi)作。
將模環裝入套環的方法(fa)可以有兩種(zhong)：一(yi)種(zhong)是緊(jin)(jin)固配合，另一(yi)種(zhong)是無緊(jin)(jin)固配合。
模環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)與(yu)套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)無緊固配合，是借(jie)助(zhu)于可拆換模環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)結構來實(shi)現，即模環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)與(yu)套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)固定是采用彈簧剪切環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)緊固方(fang)法達到（圖7-29),在模環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)裝配時(shi)錐形連接是必(bi)需的(de)(de)。因為(wei)錐形連接可以(yi)(yi)保證(zheng)模環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)從(cong)套(tao)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)中順利地取(qu)出，以(yi)(yi)及(ji)避免(mian)了在擠(ji)壓(ya)過程(cheng)中由(you)于徑向力而引起的(de)(de)開裂(lie)。每次擠(ji)壓(ya)后，模環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和壓(ya)余一(yi)起推出，在專門的(de)(de)壓(ya)力機上(shang)容易地把模環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)從(cong)壓(ya)余上(shang)取(qu)下。并且(qie)，在擠(ji)壓(ya)過程(cheng)中可由(you)10~16個模環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)組成(cheng)一(yi)組輪流使(shi)用。
模(mo)環(huan)(huan)和套環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)緊(jin)固配(pei)合(he)(he)(he)，是采(cai)用熱壓配(pei)合(he)(he)(he)的(de)(de)(de)(de)方法來實現，即將(jiang)帶有等于其外(wai)徑的(de)(de)(de)(de)0.10%~0.15%過(guo)盈(ying)量的(de)(de)(de)(de)模(mo)環(huan)(huan)以(yi)熱裝(zhuang)配(pei)的(de)(de)(de)(de)方式(shi)裝(zhuang)入(ru)套環(huan)(huan)內（圖7-30),以(yi)一定的(de)(de)(de)(de)過(guo)盈(ying)量采(cai)用熱裝(zhuang)配(pei)的(de)(de)(de)(de)方法壓裝(zhuang)而成的(de)(de)(de)(de)組合(he)(he)(he)模(mo)，在模(mo)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)外(wai)表(biao)面(mian)(mian)和套環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)內表(biao)面(mian)(mian)層(ceng)之間，存在著一定的(de)(de)(de)(de)預(yu)應(ying)力(li)。擠壓時(shi)，在承受(shou)高(gao)單位(wei)壓力(li)的(de)(de)(de)(de)模(mo)環(huan)(huan)上(shang)，從相(xiang)反(fan)的(de)(de)(de)(de)方向上(shang)施加預(yu)應(ying)力(li)，有利(li)于擠壓制品精度和擠壓模(mo)使(shi)用壽(shou)命的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)。實踐證明，采(cai)用MTZ合(he)(he)(he)金模(mo)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)組合(he)(he)(he)模(mo)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用成本，要比(bi)使(shi)用一般(ban)擠壓模(mo)降低了(le)30%~40%。
在不銹鋼管(guan)的擠壓中(zhong)，比較普遍地采(cai)用以3Cr2W8V熱模鋼制成(cheng)的模環，其硬度達到40,所必需的回火(huo)溫(wen)度約為(wei)650~660℃,回火(huo)時間為(wei)2h。
為了封(feng)閉擠壓(ya)筒，將擠壓(ya)模(mo)的(de)外圓錐和擠壓(ya)筒內(nei)襯的(de)相應部分加(jia)工(gong)成帶15°~30°傾角的(de)圓錐形。
對用于較(jiao)輕擠壓(ya)工藝條件下的模環(huan)、套環(huan)、支承(cheng)環(huan)等組(zu)合模的零件和可拆換模環(huan)結構(gou)的組(zu)合模，可以采用45Cr3W3MoVSi和3Cr2W8V鋼來制造，前者(zhe)比(bi)后者(zhe)的熱穩定溫度要高出20~30℃.
在擠壓高(gao)(gao)(gao)變形(xing)抗(kang)力的(de)(de)(de)鋼管(guan)時，需要采用(yong)(yong)具(ju)(ju)有(you)更高(gao)(gao)(gao)熱穩定性能的(de)(de)(de)材料制(zhi)(zhi)造的(de)(de)(de)工(gong)(gong)具(ju)(ju)。研究了含W17%~19%、Co 15%的(de)(de)(de)特(te)殊鋼如(ru) X20CrCoWMo1010(德）的(de)(de)(de)熱穩定溫(wen)度達740℃,模(mo)子的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命比3Cr2W8V提(ti)高(gao)(gao)(gao)1.0~1.5倍。并且還(huan)推廣使(shi)用(yong)(yong)再結晶溫(wen)度下強(qiang)化變形(xing)的(de)(de)(de)X50NiCrWV1313(德）奧氏體鋼制(zhi)(zhi)作擠壓工(gong)(gong)模(mo)具(ju)(ju)。航空工(gong)(gong)業及噴(pen)氣技術的(de)(de)(de)發展，需要采用(yong)(yong)特(te)殊的(de)(de)(de)鎳基(ji)熱強(qiang)鋼管(guan)。這種鋼管(guan)擠壓時，由于(yu)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)變形(xing)程度引起模(mo)環的(de)(de)(de)嚴重磨損，以(yi)(yi)致于(yu)1個(ge)3Cr2W8V模(mo)環只能擠壓1支鋼管(guan)后就破(po)壞不(bu)能再用(yong)(yong)，且鋼管(guan)的(de)(de)(de)表面(mian)質量還(huan)不(bu)能得到(dao)保證。為(wei)此，采用(yong)(yong)了高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度的(de)(de)(de)鎳基(ji)合(he)(he)(he)金模(mo)環。其(qi)(qi)最合(he)(he)(he)適(shi)的(de)(de)(de)硬度HRC為(wei)38~43.鎳基(ji)合(he)(he)(he)金模(mo)環由于(yu)加(jia)工(gong)(gong)困難(nan)，所以(yi)(yi)采用(yong)(yong)精密澆(jiao)鑄的(de)(de)(de)方法先制(zhi)(zhi)作毛坯(pi)，再通(tong)過極小的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)余(yu)量機加(jia)工(gong)(gong)出成品。其(qi)(qi)合(he)(he)(he)金牌號為(wei)U86和U919(俄）。采用(yong)(yong)鈷基(ji)合(he)(he)(he)金制(zhi)(zhi)作的(de)(de)(de)模(mo)環，使(shi)用(yong)(yong)壽命也很高(gao)(gao)(gao)，但因成本高(gao)(gao)(gao)、加(jia)工(gong)(gong)難(nan)而(er)受到(dao)限制(zhi)(zhi)。
尼科波爾南方鋼管廠在擠(ji)壓不(bu)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)金模環擠壓20號鋼(gang)，延伸系數為25,模環壽(shou)命為650次(ci)／只。在高溫(wen)條件(jian)下(xia)比(bi)較(jiao)熱模鋼(gang)、鎳(nie)基(ji)(ji)合(he)金和鉬(mu)基(ji)(ji)合(he)金的力(li)學性能（圖7-31)表明，隨著溫(wen)度的增高，合(he)金的性能產生了復雜的軟化。
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。
擠壓鉬(mu)合金制(zhi)品時(shi)，含有氧化鋁陶(tao)瓷的材料22CrSi模環得到(dao)(dao)應用，其可(ke)以在高(gao)達1600~1700℃的坯料加熱溫度下，擠壓15支(zhi)以上的鉬(mu)合金制(zhi)品，同時(shi)，擠壓制(zhi)品的高(gao)表面(mian)質量(liang)和幾何尺寸的高(gao)精度也得到(dao)(dao)保證。
利用(yong)穩定的二(er)氧化鋯通(tong)過擠壓(ya)并隨后壓(ya)縮(suo)的方法制(zhi)造的整體的礦(kuang)物陶瓷環(huan)，由于使(shi)用(yong)時排(pai)除了(le)玻璃潤滑(hua)劑的必要性，而(er)(er)且在(zai)(zai)一系列的情況下變形金屬不會黏(nian)結在(zai)(zai)模環(huan)上，具有很(hen)高的使(shi)用(yong)壽(shou)命，從而(er)(er)引起了(le)業界的關注。
用于擠壓(ya)(ya)工模(mo)(mo)具鋼(gang)(gang)的(de)(de)熱處理制(zhi)度(du)，應(ying)保證制(zhi)品最(zui)高的(de)(de)熱穩定性。為此，淬火的(de)(de)加熱溫度(du)應(ying)該(gai)取最(zui)高溫度(du)，目的(de)(de)是使(shi)固溶體最(zui)完全(quan)地合金化。由3Cr2W8V鋼(gang)(gang)制(zhi)造的(de)(de)模(mo)(mo)環的(de)(de)淬火溫度(du)應(ying)提(ti)高到1150℃(超過1080℃),這樣，當擠壓(ya)(ya)碳素鋼(gang)(gang)管時(shi)，其使(shi)用壽(shou)命(ming)提(ti)高了10%~15%.當擠壓(ya)(ya)長7~8m的(de)(de)碳素鋼(gang)(gang)管時(shi)，平(ping)均(jun)使(shi)用壽(shou)命(ming)約為35~40支／只；當擠壓(ya)(ya)不銹鋼(gang)(gang)管時(shi)，使(shi)用壽(shou)命(ming)平(ping)均(jun)約為20~25支／只。通常模(mo)(mo)環重車使(shi)用率(lv)可以(yi)達到2~3倍。
采用Эи876A和Эи929M合(he)金（俄）制造的模環的使用壽(shou)命(ming)，當(dang)擠(ji)壓(ya)鎳基合(he)金管(guan)時約(yue)為10~15支／只(zhi)，而當(dang)擠(ji)壓(ya)難熔合(he)金管(guan)時約(yue)為2~3支／只(zhi)。
模環(huan)的(de)制(zhi)造方法(fa)(fa)：一般(ban)的(de)圓孔環(huan)最經濟的(de)方法(fa)(fa)應(ying)是整(zheng)體坯料的(de)離心(xin)澆鑄(zhu)(zhu)，對型孔環(huan)采用蠟模精密鑄(zhu)(zhu)造。在(zai)這種情況下，機械加工量最低，并且廢料可(ke)以多次利用。
應該指出，采用蠟模鑄(zhu)造型材模環(huan)時，允許型孔（模芯）不留余(yu)量。因此，應在防止(zhi)脫碳(tan)和氧化的(de)條(tiao)件下(xia)進(jin)行熱(re)處理。
潤滑劑(ji)的質量對(dui)模(mo)環的使用壽命有(you)重要的影響，擠(ji)壓時應采用摩擦(ca)系數(shu)最小(xiao)、不(bu)會造成(cheng)不(bu)銹鋼(gang)管和工具直(zhi)接(jie)接(jie)觸的潤滑劑(ji)。
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(dui)于制造模環所采用材料(liao)的(de)(de)(de)(de)分析指出：材料(liao)的(de)(de)(de)(de)成分趨向于多元化，其(qi)目的(de)(de)(de)(de)是力求(qiu)提(ti)高(gao)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)熱穩定性(xing)，并以此提(ti)高(gao)其(qi)耐熱磨性(xing)；但同(tong)時應估計到(dao)，不適當(dang)地降低導熱性(xing)（鉬(mu)合金(jin)除外(wai)）會惡(e)化材料(liao)的(de)(de)(de)(de)工藝性(xing)能(neng)(neng)和(he)加工性(xing)能(neng)(neng)。導熱性(xing)的(de)(de)(de)(de)降低將促使金(jin)屬模環接(jie)觸(chu)表面(mian)層受熱溫度的(de)(de)(de)(de)升高(gao)和(he)減少(shao)由高(gao)合金(jin)所得(de)到(dao)的(de)(de)(de)(de)好(hao)處，為此，當(dang)必須得(de)到(dao)一定的(de)(de)(de)(de)表面(mian)質(zhi)量和(he)很長的(de)(de)(de)(de)擠壓產品時，采用高(gao)合金(jin)鋼(gang)和(he)合金(jin)模環是合算的(de)(de)(de)(de)。
