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，擠壓模與被加熱到1200℃以上高溫的金屬長時間地直接接觸，金屬由擠壓模中流出時產(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)對玻璃潤滑劑的抑制，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，對其輪廓的穩(wěn)定性、降低金屬流出?？讜r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，不僅僅在于布置產(chǎn)品的輪廓尺寸，而且必須對擠壓模就像在嚴(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。例如，對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，從模子中流動的金屬以高達(dá)10m/s的滑移速度流動，雖然在擠壓模和高速流動的金屬之間有著潤滑層，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，此溫度超過模子材料的相變溫度。

  在對采用3Cr2W8V熱模鋼制造的擠壓模，經(jīng)擠壓后因磨損而報廢的擠壓模的斷面上進(jìn)行的金相觀察時，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。

  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).對擠壓型材采用組合模時，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，且被高速流動的金屬強(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，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)到對于因磨損引起模環(huán)直徑局部改變的補(bǔ)償。擠壓時模環(huán)內(nèi)徑減小的變形，既是由于表面層金屬塑性流動所形成的焊瘤，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制造，特別是在擠壓耐熱和難熔合金管以及長度較長的不銹鋼管和異形材的情況下。