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(dǎo)向裝置的加工和調(diào)整精度;二是擠壓模與擠壓筒內(nèi)襯的連接方式(圖7-21).
早期擠壓模和擠壓筒內(nèi)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(nèi)襯在模子安裝處引起過度的磨損,減小了內(nèi)襯的有效長度,限制了大尺寸擠壓產(chǎn)品的擠壓,且當(dāng)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(nèi)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(fù)荷作用下,就會導(dǎo)致擠壓中心線直線度的破壞。因而實際生產(chǎn)中,把模子的外圓錐部分和擠壓筒內(nèi)襯套的相應(yīng)部分設(shè)計成有15°~30°范圍內(nèi)傾角的圓錐形配合。
為了進(jìn)一步改善擠壓模和擠壓筒內(nèi)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(nèi)襯套的圓柱一圓錐形結(jié)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(nèi)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(huán)更換和壓余取出等簡單的機(jī)械化操作。
在現(xiàn)代的不銹鋼管棒型材擠壓機(jī)上,由于普遍地采用了多工位的旋轉(zhuǎn)模架結(jié)構(gòu)和多工位的移動式模架結(jié)構(gòu),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(zhǔn)備工序。并且,為了適應(yīng)新的模架結(jié)構(gòu),將擠壓模及其附件,包括模套、模座、模墊、承壓環(huán)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(jù)擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和工模具配置形式的不同,有著不同結(jié)構(gòu)的壓模部件。例如,60MN(6000t)臥式擠壓機(jī)的壓模部件由擠壓模、模套、模墊、模座和承壓環(huán)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(nèi)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(diào)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(xiàn)代大型擠壓機(jī)上,由于采用旋轉(zhuǎn)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(xiàn)了擠壓模的雙工位工作,工具準(zhǔn)備工作不需要附加消耗擠壓周期時間。
由此可見,擠壓機(jī)壓模部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,各個零件的加工精度,裝配調(diào)整以及固定方法對于擠壓不銹鋼管和空心型材的產(chǎn)品質(zhì)量都是極為重要的。