不銹鋼管擠壓模的孔型設計包括壓縮區AB段的形狀設計（圖7-27),過渡半徑的選擇，定徑帶長度ln的確定（圖7-27(a)).壓縮區的形狀按照作圖的法則確定。同時，還要從模孔中的速度、應力、變形或其他參數的分布情況出發，得到具有凹面的、凸面的、S形或其他形狀的壓縮區形狀的不(bu)銹鋼(gang)管擠壓模（圖7-27).
不銹鋼管擠壓模最主(zhu)要的部分是定(ding)徑帶(dai)，其(qi)決定(ding)了(le)金(jin)屬流動過(guo)程的動力學。
根據金屬在“整個高(gao)度(du)上壓縮不(bu)變(bian)”的(de)條件，壓縮錐的(de)形(xing)狀可(ke)以(yi)(yi)用以(yi)(yi)下等式來描述(shu)：
無論(lun)是(shi)(shi)凸面的(de)或者是(shi)(shi)凹面的(de)擠壓模的(de)喇叭(ba)口形(xing)狀，都可以用由相應的(de)點以求出(chu)的(de)半徑R畫圓弧的(de)方法得(de)到（圖7-27(f)、圖7-27(d)、圖7-27(e)).
根據前(qian)蘇聯中央黑色冶金科學研究院的(de)資料，通過各(ge)種試(shi)驗的(de)結果證明，采用(yong)(yong)凹面(mian)(mian)的(de)和(he)凸面(mian)(mian)喇(la)叭口(kou)的(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)子(zi)(zi)(zi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時，具有(you)以下規(gui)律：采用(yong)(yong)凹面(mian)(mian)喇(la)叭口(kou)的(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)子(zi)(zi)(zi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時，在變形(xing)區內具有(you)最大(da)的(de)液(ye)體(ti)單(dan)位壓(ya)(ya)力，這對(dui)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)低(di)塑性材(cai)料時是(shi)很有(you)利的(de)；而當采用(yong)(yong)凸面(mian)(mian)喇(la)叭口(kou)的(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)子(zi)(zi)(zi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時，變形(xing)區內最大(da)壓(ya)(ya)應(ying)力來自擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿方面(mian)(mian)，制品上的(de)變形(xing)強度分(fen)布(bu)得不均勻，經(jing)凸形(xing)喇(la)叭口(kou)母線的(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)子(zi)(zi)(zi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時比較(jiao)小，從(cong)模(mo)(mo)(mo)(mo)子(zi)(zi)(zi)壓(ya)(ya)縮區過渡到定(ding)徑帶時，模(mo)(mo)(mo)(mo)子(zi)(zi)(zi)承受的(de)正(zheng)應(ying)力較(jiao)低(di)，這對(dui)模(mo)(mo)(mo)(mo)子(zi)(zi)(zi)使用(yong)(yong)壽命的(de)提(ti)高(gao)是(shi)有(you)利的(de)。
按照“最小能量定律”實現塑性變形(xing)過程的條件下，得到的擠(ji)壓模喇叭口形(xing)狀的方程式如下：
S形(xing)(xing)(xing)喇(la)叭口(kou)擠壓模入口(kou)錐形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)作(zuo)圖，以(yi)連接相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)曲率半(ban)徑所畫(hua)的(de)(de)(de)圓(yuan)弧即可得到。從擠壓過程動力學和擠壓制品的(de)(de)(de)質量(liang)來衡(heng)量(liang)，S形(xing)(xing)(xing)擠壓模的(de)(de)(de)入口(kou)錐形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)孔(kong)型設計(ji)是最合適的(de)(de)(de)。其集中了凹形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)和凸(tu)形(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)喇(la)叭口(kou)模子(zi)的(de)(de)(de)優點。
玻璃或者類似的材料制作的潤滑墊的應用，對模孔的孔型設計提出了自己的要求。要求主要包括在壓縮區變形輪廓的研究和選擇上，看其是否能夠保持得住變形區內的潤滑劑，確保在整個擠壓周期中形成連續的潤滑膜。平面模或具有入口錐角度2αm=90°~180°的錐形模在很大程度上符合此要求，因而在實際生產中得到了廣泛的應用（圖7-27(a)~圖7-27(c)).在采用玻璃潤滑劑的擠壓過程中，具有角度2αm=90°~180°的擠壓模在擠壓難變形材料時應用；而角度2αm>120°的擠壓模在擠壓有足夠塑性的金屬時應用。
法國工程(cheng)師賽茹爾內(nei)建議采用第(di)一(yi)個定(ding)徑(jing)(jing)(jing)孔直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)(jing)比第(di)二(er)個定(ding)徑(jing)(jing)(jing)孔直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)(jing)大(da)1.5mm的擠(ji)壓(ya)(ya)模。因為這樣可以(yi)將潤滑劑保持在圓(yuan)環的槽內(nei)。為此建議采用帶(dai)有同心(xin)圓(yuan)槽子的圓(yuan)錐形入(ru)口的擠(ji)壓(ya)(ya)模。
由于使用平面模時可能會形成金屬的環狀裂紋，所以用具有平錐形孔型的擠壓模。在模子與擠壓筒的連接處，將模子做成有角度2αm=90°~120°的圓錐形（圖7-27(b)和圖7-27(c)).
俄羅斯巴爾金中央黑色冶金科學研究院在擠壓不銹鋼、鎳基高溫合金和難熔金屬試樣時，所進行的具有圓錐孔型的擠壓模的試驗中可以確定：最小的擠壓力是發生在采用角度2αm=90°~120°的模子的情況下，模子的角度在這個范圍內無論是向小還向大的方面變化，都會使擠壓力平均增加10%~15%.同時，擠壓初始的峰值負荷也更高。在小角度的條件下，會引起坯料前端更加變冷，而在較大的角度（2αm=180°)時將引起擠壓開始階段的不利的動力學條件。隨著角度2αm從60°增大到180°,表面質量有所改善，這與潤滑膜厚度的減小有關。
從模子圓錐部分到定徑孔的過渡半徑rm的大小變化不會影響擠壓力的大小，但是制品的表面質量隨著rm的增大明顯地惡化。當rm從1mm增到30mm時，表面粗糙度數值從15μm增加到24μm,這也是與潤滑膜厚度的變化有關。
對擠壓模定徑帶的寬度大小的研究表明，此參數無論是對過程的力學性能參數還是對制品的表面質量都沒有明顯的影響。因此在孔型設計的三個基本要素中，第一個要素（αm)既影響力的參數，又影響表面質量；第二要素（rm)只影響質量；而第三個要素（ln)對這些參數都表現出中性（圖7-27(a)).
在(zai)有玻璃(li)潤滑(hua)劑擠壓的(de)(de)條件下，過程動力學取(qu)決于自然(ran)的(de)(de)喇叭(ba)(ba)口形狀。此喇叭(ba)(ba)口在(zai)潤滑(hua)墊的(de)(de)厚度內形成自然(ran)喇叭(ba)(ba)口的(de)(de)形狀。除了(le)模子的(de)(de)錐角之外，還與玻璃(li)潤滑(hua)劑的(de)(de)性(xing)質、玻璃(li)墊的(de)(de)厚度及其密度有關。
為了更加準確地分析金屬的流動情況，必須采用的不是設計的模子角度αm,而是提出的自然喇叭口的角度αBo、αB可以由下式確定：
在擠(ji)壓(ya)型材(cai)(cai)時(shi)，模子的(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)型設(she)計具(ju)有(you)特別(bie)重要的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)，因為沿截面上(shang)(shang)金屬(shu)流動的(de)(de)(de)(de)(de)最大不(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)是型材(cai)(cai)模所固有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)特點。型材(cai)(cai)各(ge)部(bu)分之間金屬(shu)流動速(su)度的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)，使得型材(cai)(cai)擠(ji)壓(ya)尺(chi)寸不(bu)精(jing)確(que)(que)，金屬(shu)中有(you)高的(de)(de)(de)(de)(de)殘余應力(li)，出(chu)現(xian)了(le)縱向(xiang)和橫向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)彎曲以及模子上(shang)(shang)高的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)部(bu)磨(mo)損。由(you)于(yu)(yu)在擠(ji)壓(ya)過(guo)程中諸多的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)利影(ying)響，異(yi)(yi)形材(cai)(cai)模子孔(kong)(kong)型設(she)計時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)主要任務就在于(yu)(yu)達到擠(ji)壓(ya)金屬(shu)、流動的(de)(de)(de)(de)(de)最小(xiao)不(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)。同(tong)時(shi)，孔(kong)(kong)型設(she)計當確(que)(que)保擠(ji)壓(ya)型材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)線尺(chi)寸和角度的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)確(que)(que)度。流動速(su)度的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)降低，由(you)模子平面上(shang)(shang)孔(kong)(kong)型布置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)正確(que)(que)選(xuan)擇和異(yi)(yi)形模孔(kong)(kong)各(ge)部(bu)分工作帶(dai)大小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇來(lai)達到。模子上(shang)(shang)孔(kong)(kong)型的(de)(de)(de)(de)(de)正確(que)(que)布置(zhi)不(bu)僅(jin)僅(jin)確(que)(que)保擠(ji)壓(ya)制品具(ju)有(you)最小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)彎曲度，而且也減(jian)少了(le)制品薄(bo)壁部(bu)分擠(ji)不(bu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)。
在(zai)選擇擠壓模(mo)上孔型布置時，要遵循以下原則(ze)：
1. 當型材(cai)具(ju)有兩(liang)個對稱軸時，其重心與模子的(de)幾何(he)中(zhong)心重合(he)。
2. 當型材具有一個對稱軸(zhou)且型材各部分的厚度彼此(ci)無明顯差(cha)別(bie)時，也(ye)使其重心與模(mo)子的幾(ji)何(he)中心重合。
3. 型材(cai)不對稱(cheng)的(de)斷面和(he)具有(you)一個對稱(cheng)軸，但各部分厚(hou)度有(you)明顯差異的(de)斷面，其孔(kong)型應布置得使厚(hou)的(de)部分最大限(xian)度地接近模子中心。
型(xing)(xing)(xing)材(cai)各部(bu)(bu)分(fen)流(liu)出速度(du)(du)不(bu)均勻性(xing)的(de)(de)充(chong)分(fen)減小，可(ke)以采用入口錐和定(ding)(ding)(ding)(ding)徑帶(dai)長(chang)度(du)(du)的(de)(de)改變來(lai)(lai)達到。對于型(xing)(xing)(xing)材(cai)質量較大的(de)(de)部(bu)(bu)分(fen)，定(ding)(ding)(ding)(ding)徑帶(dai)長(chang)度(du)(du)取得較大，使得這(zhe)部(bu)(bu)分(fen)流(liu)出時(shi)的(de)(de)能(neng)量損失增加，和型(xing)(xing)(xing)材(cai)質量較小部(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)金屬(shu)流(liu)動速度(du)(du)增加。最(zui)小的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)(ding)徑帶(dai)寬度(du)(du)，由(you)其足夠(gou)的(de)(de)耐(nai)磨性(xing)決定(ding)(ding)(ding)(ding)，該(gai)耐(nai)磨性(xing)保證(zheng)了(le)型(xing)(xing)(xing)材(cai)的(de)(de)輪廓尺寸和壁厚(hou)的(de)(de)穩定(ding)(ding)(ding)(ding)性(xing)；而最(zui)大的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)(ding)徑帶(dai)寬度(du)(du)，由(you)不(bu)發(fa)生(sheng)擠壓金屬(shu)脫(tuo)離(li)定(ding)(ding)(ding)(ding)徑帶(dai)的(de)(de)條件來(lai)(lai)決定(ding)(ding)(ding)(ding)。
擠壓(ya)模足夠長的(de)工作帶(dai)分(fen)(fen)成兩部(bu)分(fen)(fen)：其(qi)母線(xian)與(yu)擠壓(ya)軸的(de)傾角為3°~6°的(de)錐度部(bu)分(fen)(fen)和(he)定徑帶(dai)圓柱部(bu)分(fen)(fen)。
