锉刀加工工艺的改进

1、2006年第40卷 N961锂刀加工工艺的改进徐丽红江阴职业技术学院2006年第40卷 N961© 199420OS China Acadwnic Joumal Ekctrcnic Publishi>g Hcsusc, A1 rights reserved, http7?ww-w,enki锂刀是五金工具中使用面最广、使用量最大的常用工具之一。锂刀材料一般选用T12,对锂刀的使用性能(如耐磨性、寿命等)均有一定要求，而锂刀 的加工工艺对其使用性能有着直接影响。无锡某工具厂对扁平锂刀的加工工艺进行了研究和改进，总结出了控制加工缺陷、保证使用性能的工艺措施。1影响锂刀使用性能的加工缺

2、陷分析影响锂刀使用性能的加工缺陷主要有以下两个 万面：(1) 表面脱碳层钢在加热过程中表面被氧化，使其表层含碳量下降，形成表面脱碳层。脱碳使钢表面的临界冷却 速度增大，在淬火时有可能发生奥氏体组织分解，即使奥氏体不分解，淬火后获得的马氏体组织也会因 含碳量过低而影响锂刀的表面硬度与耐磨性。显然，加工形成的表面脱碳层的深度直接影响 锂刀的质量和寿命，技术规范要求锂刀的表面脱碳 层一般应控制在011013mm左右，如超过此深度， 工件就不合格。影响表面脱碳层深度的主要因素包括：轧制钢丝时加热时间过长，温度过高，形成过烧；电炉 退火时封炉不好，或退火温度过高，保温时间过长。(2) 表面波度表面波度是

3、衡量锂刀机械加工表面质量的重要 指标，是影响锂刀使用质量和耐磨性的又一重要因 素。影响锂刀表面波度的主要因素是加工过程中工 艺系统低频振动引起的周期性加工误差造成加工表 面波度过大。2扁平锂刀加工工艺的改进扁平锂刀的结构见下图。大面加工和热处理是锂刀加工的关键工序。工具厂经过多次试验研究和生产实践，对锂刀大面加工工艺进行了改进，形成如下新的工艺流程：外购轧 坯 t断坯退火 t校直 T中头 t冲柄 t磨小面 T倒 角t剁边纹t刨大面T切头尾T磨大面T剁齿T淬收稿日期：2005年11月火 T检验 T去毛刺 T上油 T包装 T入库。1 2V气EKW罠 .兀11头部 21大面 31柄部 41小面图扁平

4、锂刀结构简图(1) 大面机加工工艺的改进 采用校直工序校直工序利用系列专用压直模在冲床上进行。锂坯经冲压校直后，可消除退火后锂坯的扭曲凹凸 现象，保证了表面平直度，使后续机加工的加工余量 较为均匀。校直时，应根据锂刀品种选择专用压直 模，并合理调整行程和压力。 采用“先刨后磨”大面机加工采用“先刨后磨”方式。刨削工序的 作用是切除表面大部分加工余量，保证刨纹深浅一致，无漏刀、麻坑等问题。磨削工序的作用是均匀磨 去表面脱碳层，保证表面平整，不出现波纹粗丝流。 合理选用磨削用量合理选用磨削用量对于锂刀表面波度的控制非 常重要。合理磨削用量为：磨头主轴转速n = 1460r/min，工作台移动速度

5、v = 15m/min，吃刀深度 (垂直进给量)f = 0105mm/次。如表面波度不能满足要求需要返工时，应调整垂直进给量为 f= 0102mm/次。磨削到尺寸后不加 进给量，让工作台往返运行35次后再撤换工件，通过等量磨削保证加工质量。磨削前应仔细修整砂轮。新换砂轮应上升到工 件高度以上位置方可开车，先空运转510分钟，经修整后方可用于加工。 提高刨床、磨床的安装地基刚度，在磨床地基 上设置减振沟(减少附近冲床振动对磨削精度的影响)等措施，对于提高磨削质量也可起到一定作用。(2) 热处理工艺的改进采用充分球化退火和快速加热淬火相结合的热 处理新工艺，提高锂刀热处理工序的加工质量。 充分球化

6、退火球化退火能够球化渗碳体，降低工件材料硬度, 改善切削加工性能。采用的球化退火工艺为 ：加热 升温至740 Ct保温3小时t随炉缓冷至 650 660 Ct保温 4小时 t随炉缓冷至 550 C t吊高 10cm,至400 C左右吊去外罩。在球化退火工艺中，适当延长了球化时间，以使 渗碳体充分球化，保证退火后金相组织为球状珠光 体46级，球化率达以上。具体操作时应注意：退火时的装炉量应按锉刀 的规格确定，每次装炉量不能超过规定值，叠装时必 须将锉坯在炉板上垫高10cm左右。 快速加热淬火淬火是提高锉刀硬度和耐磨性的重要手段，为了获得板条马氏体组织，采用快速加热淬火，以缩短 淬火时奥氏体化的加

7、热时间 。快速加热淬火可采用两种方式：一种是先加热炉温至760820 C之间，到温度后再将工件放入炉 内，并随炉保温。另一种是先将工件放入炉内随炉 加热，以100 C/min的速度升温，用68min时间将 炉温升至760820 C之间，随炉保温一段时间后随 炉缓冷至550 C，随后将样品迅速放入水中进行水我国机床行业的发展方向由于历史原因，我国机床工具行业千余家企业在国内 的产业布局趋同，导致生产总量不小，低水平重复建设严重； “大而全”、“小而全”现象普遍存在；企业存在内部自我配套 意识浓厚、生产周期过长、成本居高不下、整机性能及可靠性 无法保证、对市场需求反应迟钝等问题。而在国外，庞大的零

8、部件、配套件行业“小巨人”企业支 撑着机床行业，主机厂一般只涉足产品设计、装配还包括精 密主轴、床身、工作台等少数关键零部件的加工制造，机床自 制率通常不超过30%。由于战略设计的前瞻性和有效性 在经济全球化、国内竞争国际化的今天，国外机床企业的竞争优势日趋明显，而且行业企业多为小型企业，一般为220- 500人，最多不超过800人，销售收入都在数千万元甚至数亿 美元。所以，我国的机床行业要想彻底改变这一不利状况 就必须和国际水平接轨，向虚拟制造过渡。“虚拟制造”对我国机床行业发展模式的影响表现在两 大方面。在宏观层面上，一是有利于最大限度地盘活现有企 业的存量资产，使其有效地发挥资本功能，避

9、免重复建设；二 是有利于打破部门封闭，条块分割，真正实现核心企业（在行 业内有显著竞争优势的企业）的核心能力扩张，带动相关产 品和产业结构的调整，提高行业的整体竞争水平。对那些核 心企业（主机厂）来说，通过“虚拟制造”，有针对性地选择专 淬，经20min左右降至室温。其中，随炉保温时间根 据锉刀尺寸确定，若锉刀厚度为35mm，保温 5mi n;若锉刀厚度为 510mm，则保温15min。由于淬火时奥氏体化时间较短，加上球化退火后渗碳体颗粒较粗，溶入奥氏体中的碳浓度较低，经 快速加热淬火后就可得到以板条马氏体和隐晶马氏 体为主的基体组织，其上分布有较大颗粒的残余渗 碳体。板条马氏体是一种具有高强

10、度、高韧性和良好耐磨性的组织，不仅可以提高锉刀基体的韧性，而 且对提高锉刀的磨削性能有很大帮助。采用充分球化退火和快速加热淬火相结合的热 处理新工艺后，克服了通常热处理后产生高碳片状马 氏体引起的脆性增加，提高了基体韧性，克服了锉刀 使用中的严重崩刃现象，大大提高了锉刀使用寿命。3结语通过改进锉刀加工工艺，使锉刀的表面脱碳层 和表面波度得到有效控制，耐磨性和使用寿命明显提高。目前，该厂锂刀产品已出口美国，为企业创造 了可观的经济效益。作者：徐丽红，江阴职业技术学院机电工程系 ，214400江 苏省江阴市业厂家，把它们扶持、培植为自己的配套群 。对各专业小厂 来说，抓住核心企业业务外包的有利时机

11、，挤进配套群与主机厂形成战略联盟，实现“双赢”；三是有利于发挥我国机床 工具产业的群集效应。产业群集效应要充分发挥，优势企业 就要有敢当行业“旗舰”的勇气和魅力，以“大制造”的概念整 合区域制造资源，营造产业生态系统；一般的小企业要甘当 "配角”，善于发挥其成本、机制、响应速度等优势，在全球或 区域机床工具产业链中占据与自己核心能力相匹配的产业 环节。在微观层面上，一是企业可以精简机构，减少冗员，降低 人工成本和运营成本；二是减少固定资产和原材料投入，降低投资风险（实际上是转嫁风险、分散风险），提高资金周转 率及投资回报率。部分或全部加工业务实行外包后，核心企 业用于生产设备、厂房等方面的固定资产投入可以削减甚至 不用再投入，避免盲目铺摊子。同时，原材料采购、物流管理 可以由承包商负责，使前期资金投入减到最小。企业也不必 担心销售淡季工厂内人手及设备冗余，销售旺季时人员设备又嫌不足，从而提高企业的市场应变能力；三是集中资源，促 进研发和销售，或进行企业并购，实现低成本快速扩张。由 于第一点和第二点中人力 、财力方面的