在擠壓不銹鋼管過程中，擠壓模封閉擠壓筒的一端，擠壓模的型腔形成擠壓產(chǎn)品的外形輪廓。擠壓時(shí)，擠壓模與被加熱到1200℃以上高溫的金屬長(zhǎng)時(shí)間地直接接觸，金屬由擠壓模中流出時(shí)產(chǎn)生很高的單位壓力研磨擠壓模的表面，擠壓模附近變形區(qū)對(duì)玻璃潤(rùn)滑劑的抑制，不銹鋼管擠壓模冷卻的困難等所有這一切工況，使用于制造擠壓模的材料處于極其嚴(yán)酷的工作條件下。因此，為了保持產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性，除了滿足上述條件之外，擠壓模本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)其輪廓的穩(wěn)定性、降低金屬流出?？讜r(shí)的單位壓力、減小擠壓成品的表面廢品起著決定性的影響。

 不銹鋼管擠壓模的設(shè)計(jì)，不僅僅在于布置產(chǎn)品的輪廓尺寸，而且必須對(duì)擠壓模就像在嚴(yán)酷的熱機(jī)械負(fù)荷作用下工作的機(jī)械零件一樣做出整體設(shè)計(jì)。例如，對(duì)于擠壓模入口錐角或者入口部分的圓角半徑稍做改變，就能引起總擠壓力的急劇變化，其變化范圍可以達(dá)到25%,從而將大大地增加或減小了擠壓模上的總負(fù)荷，直接影響到擠壓模的使用壽命。表 7-6 為擠壓模入口加工情況和擠壓力的關(guān)系。

 擠壓不銹鋼管時(shí)，從模子中流動(dòng)的金屬以高達(dá)10m/s的滑移速度流動(dòng)，雖然在擠壓模和高速流動(dòng)的金屬之間有著潤(rùn)滑層，但模子工作帶的表面金屬仍產(chǎn)生非常高的溫度。通過金相分析可以確定，當(dāng)擠壓碳鋼和合金鋼時(shí)，此溫度超過模子材料的相變溫度。

  在對(duì)采用3Cr2W8V熱模鋼制造的擠壓模，經(jīng)擠壓后因磨損而報(bào)廢的擠壓模的斷面上進(jìn)行的金相觀察時(shí)，結(jié)果顯示，深度達(dá)0.5~1.5mm處的金屬，具有硬度HRC為50~52的馬氏體組織。從其溶解過剩的殘余碳化物相的分析證明，在此處產(chǎn)生的溫度不低于1000~1100℃.沿模子的斷面較深處的硬度HRC下降到28~32,這證明其被加熱的溫度已達(dá)到材料的臨界溫度，即750~800℃.然后隨著模子斷面深度的增加，硬度平穩(wěn)地提高到開始使用模子時(shí)的原始硬度。擠壓模工作帶部分的材料被加熱到超過臨界溫度，并引起金相組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的溫度影響區(qū)域的總深度。根據(jù)模子的材料、工作條件和使用壽命的具體情況可能在5~10mm波動(dòng)。

  另外，從擠壓模的喇叭口向工作帶過渡的半徑處受到最大的加熱和磨損。這表現(xiàn)為逐漸地研磨，形成劃道、溝槽以及表面粗糙（圖7-24).對(duì)擠壓型材采用組合模時(shí)，模環(huán)的凸出的較厚的部分，如筋、舌等的熱量難以傳導(dǎo)擴(kuò)散，且被高速流動(dòng)的金屬?gòu)?qiáng)烈地沖刷而破壞（圖7-25).擠壓模的機(jī)械磨損形式使模環(huán)的金屬被擠壓管軟化和帶走而流失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均擠壓40次以后，使用的模環(huán)重量由于磨損流失要減小7%~10%。

  在立式擠壓機(jī)上，擠壓模在使用過程中的軟化變形，可以通過校準(zhǔn)工序來(lái)校正，即采用壓入專門的定徑芯棒的方法，恢復(fù)模環(huán)或整體模工作帶的名義直徑，以此達(dá)到對(duì)于因磨損引起模環(huán)直徑局部改變的補(bǔ)償。擠壓時(shí)模環(huán)內(nèi)徑減小的變形，既是由于表面層金屬塑性流動(dòng)所形成的焊瘤，也是由于其向擠壓方向撓曲變形的結(jié)果。用校準(zhǔn)法可周期性地經(jīng)過5~10次或更多次的恢復(fù)和擠壓。因此，模環(huán)的校準(zhǔn)工序在一定范圍內(nèi)提高了其使用壽命。

 在臥式液壓管型材擠壓機(jī)上，沒有模環(huán)的校準(zhǔn)工序，模環(huán)使用時(shí)不允許出現(xiàn)變形。因此，要求其具有HRC=43~48或更高的硬度指標(biāo)。

 模環(huán)在溫度很高的條件下工作，要求其采用具有高的耐熱性鋼和材料來(lái)制造，特別是在擠壓耐熱和難熔合金管以及長(zhǎng)度較長(zhǎng)的不銹鋼管和異形材的情況下。