為了得到具有精確幾何尺寸的不銹鋼管,擠壓中心線在擠壓過程中始終保持在一條直線上,并且固定不變極為重要。這主要取決于兩個因素:一是移動橫梁和擠壓筒的導向裝置的加工和調整精度;二是擠壓模與擠壓筒內襯的連接方式(圖7-21).
早期擠壓模和擠壓筒內襯的連接采用圓柱形連接(圖7-21(a))或圓錐形連接(圖7-21(b)).采用圓柱形連接時,使擠壓筒內襯在模子安裝處引起過度的磨損,減小了內襯的有效長度,限制了大尺寸擠壓產品的擠壓,且當更換模子和使壓余和模子分離時,增加了人工操作的工作量,以及因為要采用模后鋸切壓余而增加金屬消耗。擠壓模和擠壓筒采用圓錐形連接時,一般由于擠壓模和擠壓筒內襯的接觸面積很小,對擠壓筒支承的面積不大,因此甚至在很小的偏心負荷作用下,就會導致擠壓中心線直線度的破壞。因而實際生產中,把模子的外圓錐部分和擠壓筒內襯套的相應部分設計成有15°~30°范圍內傾角的圓錐形配合。
為了進一步改善擠壓模和擠壓筒內襯套的連接狀況,英國菲爾汀公司提出了擠壓模和擠壓筒內襯套的圓柱一圓錐形結合的新的連接方式(圖7-21(c))。采用這種新的連接方式使擠壓筒內襯的支承面積增大,模子和擠壓中心線的同心度大大提高,并且,可采用模環更換和壓余取出等簡單的機械化操作。
在現代的不銹鋼管棒型材擠壓機上,由于普遍地采用了多工位的旋轉模架結構和多工位的移動式模架結構,允許在擠壓中心線之外完成擠壓模的冷卻、檢查、修理和更換等全部準備工序。并且,為了適應新的模架結構,將擠壓模及其附件,包括模套、模座、模墊、承壓環等裝配成壓模部件的組合。一般壓模部件可由3~8個零件組成。根據擠壓機的結構和工模具配置形式的不同,有著不同結構的壓模部件。例如,60MN(6000t)臥式擠壓機的壓模部件由擠壓模、模套、模墊、模座和承壓環五大件組成(圖7-22),這些部件的制造精度對于管材和空心型材的壁厚均勻性有很大影響。
不銹鋼管壓模部件的作用如下:
1. 擠壓過程中,擠壓模或通過壓模部件與擠壓筒內襯密封并鎖緊,避免金屬從連接的縫隙中擠出。
2. 通過壓模部件各個零件制造精度的控制和裝配調整,使擠壓模和擠壓中心線保持同心,以保證擠壓鋼管壁厚的均勻性。
3. 在現代大型擠壓機上,由于采用旋轉式模架、擺動式模架或抽屜式模架,在每次擠壓后檢查或更換擠壓模時,將壓模部件移出,待檢查、修理、更換和重新裝配后移入擠壓中心線使用。實現了擠壓模的雙工位工作,工具準備工作不需要附加消耗擠壓周期時間。
由此可見,擠壓機壓模部件的結構設計,各個零件的加工精度,裝配調整以及固定方法對于擠壓不銹鋼管和空心型材的產品質量都是極為重要的。