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
擠壓溫(wen)度(du)包括坯料的(de)(de)(de)(de)加熱(re)和再加熱(re)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)、擠壓過程中的(de)(de)(de)(de)溫(wen)升(sheng)和溫(wen)降。圖7-56所(suo)示為不同鋼種的(de)(de)(de)(de)擠壓溫(wen)度(du)與變(bian)形抗(kang)力(li)的(de)(de)(de)(de)關系。

由圖7-56可以(yi)看出,隨著擠(ji)壓(ya)(ya)溫(wen)(wen)(wen)度的(de)(de)(de)增高(gao),變形(xing)抗(kang)力降低(di);反之,由于(yu)工(gong)模(mo)具接觸(chu)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)坯料,無論其(qi)表面有多少熔融玻(bo)(bo)璃潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)(de)絕(jue)熱(re)(re)作用,但與高(gao)溫(wen)(wen)(wen)坯料的(de)(de)(de)接觸(chu)不可避免地(di)會(hui)導致(zhi)工(gong)模(mo)具壽(shou)(shou)命的(de)(de)(de)降低(di)。此外,即使(shi)采用無氧化加熱(re)(re),而高(gao)溫(wen)(wen)(wen)坯料在輸送和操作過(guo)程(cheng)中的(de)(de)(de)二次氧化,也會(hui)降低(di)玻(bo)(bo)璃潤(run)滑劑(ji)的(de)(de)(de)使(shi)用效果(guo),從而降低(di)了工(gong)模(mo)具的(de)(de)(de)使(shi)用壽(shou)(shou)命,并且會(hui)導致(zhi)擠(ji)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)品鋼管產(chan)生裂紋等缺陷。同樣,低(di)溫(wen)(wen)(wen)擠(ji)壓(ya)(ya)使(shi)變形(xing)抗(kang)力增大,使(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程(cheng)不穩定,會(hui)導致(zhi)玻(bo)(bo)璃潤(run)滑不充分,而對工(gong)具壽(shou)(shou)命和成(cheng)(cheng)品質(zhi)量造(zao)成(cheng)(cheng)不良(liang)影響。
2. 玻(bo)璃潤滑劑(ji)的(de)影響
潤(run)滑(hua)狀態的(de)(de)(de)好壞在(zai)(zai)(zai)很大程度上決定著擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)工(gong)(gong)模具(ju)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命和(he)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)產品的(de)(de)(de)質量(liang)。一般情況下,將作(zuo)(zuo)為(wei)潤(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)提(ti)供給坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)前端面(mian)和(he)外表面(mian),在(zai)(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)鋼管時還要輸送到(dao)(dao)(dao)坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)內表面(mian)。由于擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)時的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)力高達500~1000MPa,因此,在(zai)(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)模、擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒內襯、芯棒與被擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)坯(pi)料(liao)之間形成厚(hou)度約(yue)為(wei)0.1mm的(de)(de)(de)熔融黏稠(chou)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)薄(bo)(bo)膜(mo),起到(dao)(dao)(dao)潤(run)滑(hua)與絕(jue)熱(re)(re)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong),從而可以保(bao)護這些工(gong)(gong)模具(ju)。如果玻(bo)(bo)璃(li)薄(bo)(bo)膜(mo)層過厚(hou),或留有未熔玻(bo)(bo)璃(li)的(de)(de)(de)殘余,絕(jue)熱(re)(re)性雖好,但會加速工(gong)(gong)模具(ju)的(de)(de)(de)磨(mo)損,且過厚(hou)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)層是很不(bu)(bu)穩定的(de)(de)(de);若玻(bo)(bo)璃(li)薄(bo)(bo)膜(mo)層過薄(bo)(bo),則玻(bo)(bo)璃(li)薄(bo)(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)連續性會遭到(dao)(dao)(dao)破壞,導致擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)時潤(run)滑(hua)不(bu)(bu)良而降(jiang)低工(gong)(gong)模具(ju)壽(shou)命。因此,適當的(de)(de)(de)性能(neng)、合適的(de)(de)(de)數量(liang)、正確地施加玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑(ji),乃是熱(re)(re)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)必需的(de)(de)(de)條件。
玻璃(li)(li)潤(run)(run)滑劑的絕熱性(xing)不會隨著(zhu)玻璃(li)(li)的成分變動(dong)而(er)改變,但其潤(run)(run)滑性(xing)(黏(nian)性(xing))不同,從而(er)必(bi)須根據鋼種、擠(ji)壓溫度來選擇適當化學成分的玻璃(li)(li)。
3. 擠壓速度、變形抗力、擠壓比的影(ying)響
圖7-57所示為在(zai)φ175mm的(de)擠壓筒(采用SKD4工具鋼的(de)擠壓模(mo)(mo),其硬(ying)度HRC為42~46)中擠壓軸承鋼管(guan)和不銹(xiu)鋼管(guan)時(shi),每個(ge)擠壓模(mo)(mo)的(de)使(shi)(shi)用壽(shou)命與擠壓比的(de)關系。從(cong)圖7-57可(ke)以看出,擠壓模(mo)(mo)的(de)使(shi)(shi)用壽(shou)命隨著(zhu)擠壓比的(de)增加(jia)而降低(di),同時(shi)擠壓不銹(xiu)鋼管(guan)時(shi),擠壓模(mo)(mo)的(de)使(shi)(shi)用壽(shou)命較擠壓軸承鋼管(guan)時(shi)要(yao)短。

圖7-58所示(shi)為(wei)擠(ji)(ji)壓軸承(cheng)鋼管和不銹鋼時芯(xin)棒的使用壽命與擠(ji)(ji)壓比的關系。擠(ji)(ji)壓條件為(wei)采用φ175mm擠(ji)(ji)壓筒(tong);擠(ji)(ji)壓模材(cai)料為(wei)SKD4,硬度為(wei)HRC35~40;擠(ji)(ji)壓筒(tong)內(nei)襯材(cai)料為(wei)H12,硬度為(wei)HRC 40~43.
由圖7-58可見,芯棒(bang)的(de)使(shi)用壽命(ming)遠(yuan)比(bi)擠(ji)壓(ya)模(mo)要高。但是,擠(ji)壓(ya)比(bi)、擠(ji)壓(ya)鋼種同(tong)使(shi)用壽命(ming)的(de)關系(xi)與擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)傾向相同(tong)。
擠壓筒(tong)內(nei)襯平均的使用壽命為(wei)4000~6000次,若在(zai)鍍鉻后可以達到8000~10000次。
擠壓(ya)墊采用(yong)SKD61鋼(gang),硬度為HRC40~45,其(qi)平均壽命為3000次(ci)(ci)。鋼(gang)種和硬度相同的模(mo)座支(zhi)承(cheng)約為10000次(ci)(ci),模(mo)座為3000~4000次(ci)(ci),擠壓(ya)(穿孔)桿、芯(xin)棒支(zhi)承(cheng)等(deng)壽命可(ke)達數(shu)萬次(ci)(ci)至數(shu)十萬次(ci)(ci)以上(shang)。

