不锈钢管挤压过程的工模具配置如图7-3所示,可用以研究不同的挤压方法,以及各种结构配置的挤压工模具的实际工况条件。在每一个不锈钢管挤压周期的循环中,与加热到高温的坯料直接接触的工具称为变形模具,包括挤压筒内衬、挤压模、挤压垫、芯棒、挤压杆(挤压杆属于大型变形模具,虽然没和高温坯料直接接触,但其由挤压垫保护传送高压,有些小型挤压机挤压时挤压杆直接接触坯料);而不直接与变形金属接触的工具称为辅助工具,包括挤压筒、中套、外套、模座、模套、模支承、芯棒连杆、芯棒支承、挤压杆后支承等。将变形模具和辅助工具统称为工模具。
不锈钢管挤压工模具还有其他的分类方法,如将工模具分别称为运动部件工具和不运动部件工具。这是根据在挤压过程中,工模具部件所处的运动和不运动状态来进行分类的。
尼科波尔南方不锈钢管厂则将挤压工模具分为操作工具和辅助工具。直接接触高温变形金属的部件称为操作工具,如挤压筒内衬、挤压模、芯棒、挤压垫、挤压杆;而不直接接触高温变形金属的部件称为辅助工具,如座、套、环、支承、连杆等。
在不同结构的挤压机上,上述挤压工模具由于其在挤压机上固定方法的不同,做成不同的形式。
在老式结构的挤压机上,所有的工模具由专门的液压缸或机械装置将其从挤压机的前梁中拉出或推进,并用以使挤压垫、挤压制品和压余进行分离,检查挤压模及其固定装置的状况,并且在必要时更换挤压工模具。上海异形钢管厂的15MN(1500t)挤压机就是这种结构形式。
在现代结构的挤压机上,将工模具部件制造成旋转结构的形式,或者横向移动的压模部件结构形式,也称抽屉式结构模架。在这种挤压机上,更换和固定模子时,挤压机不必停止工作。旋转式模架或抽屉式模架,在更换挤压模时,不需要附加的消耗工作时间,并且可以轮流地使用2个挤压模。在更换挤压模的同时,完成某些辅助工序。
旋转式双挤压筒和旋转式双穿孔筒结构形式的工作原理也是如此,一个挤压(穿孔)筒在挤压(穿孔)中心线上进行挤压(穿孔);另一个挤压(穿孔)筒则旋转到中心线外,完成清扫、冷却和装料等辅助工序,不需要附加的消耗工作时间。俄罗斯伏尔加不锈钢管厂的55MN(5500t)挤压机和美国的Lone Star 钢管厂的55MN(5500t)挤压机都是这种结构形式。原上海第五钢铁厂的4000t挤压机也是采用这种结构。