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剪板机整体长刀片制造工艺攻关
浏览数:1547   发布时间:2018-11-2

剪板机整体长刀片制造工艺攻关



我厂是一个具有多年历史的生产剪板机刀片,削片机刀片,粉碎机刀片等产品

1982年我厂引进了比利时LVD公司先进的液压剪板机、液压折弯机新技术,当时受条件的限制,采用的整体长刀片均从国外进口。

近几年来,从国外先进国家标准(DIN · ANSI)的规定和国外企业生产情况看,采用整体长刀片是世界各国的发展趋势。1983年机械工业部给我厂下达了对2000、4000剪板机整体长刀片的攻关任务。我厂各级领导对此项工作非常重视,及时地开展了攻关试制工作。经过努力终于制造出了符合美国标准协会标准 (ANSI B9053一1978)的整体长刀片,从而提高了剪板精度和刀片的使用寿命,节约了外汇,并为产品打入国际市场创造了条件。

攻关的主要内容及实施过程

、热加工工艺技术攻关

Mn W

2 · 2~2 · 7 HRC

5 5~6



1.材料的选用

刘崇理狳素兰

整体刀片材料必须满足剪切性能,便于加工和热处理。

国外选用刀片材质比较严格,剪切不同材料的钢板,使用不同材质的刀片。如西德索德门公司对刀片材质作如下规定:

剪切普通钢板〈。b 60kgf / mm2)用低合金钢,如近似我国的5CrNiM0等多剪切强度较古的^金钢板(。b > 100kgf / mm2)用高合金工具钢,如近似我国的Cr12MOV0同时对硬度作了相应调整,一般剪切高强度材料,用硬度相应低一些的刀片。

国内现行材料一般为T8A、9SiCr、 6CrW2Si,未按剪切对象作出明显的规定,对硬度也未作规律性的安排。

根据我厂多年的实践,提出以下建议:

.剪切普通钢板,根据我国情况宜选用 6CrW2Si0该材料具有刀片要求的最高硬度的最低碳含量,使刀片在高强度时县有一定的韧性。同时W、C r、S i的加入,使回火抗力增大,w还有淬火时避免晶粒长大的作用。该材

料与国外同类刀片材料近似〈表1),已为国内大多数厂家接受。


@剪切高强度钢板或不锈钢,建议使用由华中工学院和大冶钢厂研制的65Cr4W3M02 VNb(简称65N5),其成份见表2。

其机械性能指标如下:

HRC: 61 ob: 235.8 kgf/mm2

由于加入了Nb,使该钢加热至1100 ℃仍可得到比较细小均匀的晶粒,断裂韧性可提高 20%,ak值明显改善。如采用860、740 ℃等

3 · 8%au 10 kgf•m/cm2

由此可知,65N在这种热处理规范下,具有高强度、高韧性,刀片可在恶劣的工况下工作,比国外高合金钢刀片具有无可比拟的优越性。即使国内目前最优越的冷剪刃材料(如 Cri2MoV)也不可能达到65Nb、这种强韧性的最佳配合

2 ·热处理工艺规范〈1)材质的控制

下料前的材质要经过严格的分析与检验,除成份分析与外观检查外,还得有一定比例的金相显微抽查,尤其应注意枝晶偏析、夹杂物含量及碳化物的分布。

(2)退火

为了保证工件加工前具有粒状碳化物,并消除应力和减少变形,对6CrW2Si采取了球化退火工艺,工艺曲线如图]所示。退火后的组织为球状珠光体+少量碳化物,硬度为HB


200、230。


〈3)淬火

由于6CrW2Si有W的加入,可适当提高加热温度,使Ms点降低,以利于热校,但不利于提高强韧性。故我们选择较低的加热温度,使淬火后得到细密马氏体,以获得较高的强度、韧性和耐磨性。

在长4 · 5m的卧式箱式炉中进行加热。由于Si含量较高,使脱碳倾向增大,因此我们从箱式炉顶部输入还原性气氛(氮气),以减少加热过程中的脱碳和氧化。

加热工艺曲线如图2所示〈工件尺寸3150 × 85 × 25,每炉两片)。

65N5是高合金钢,具有难熔的碳化物。


化温度附近(800、850 ℃)预热,此阶段保温时间可延长至加热阶段保温时间的二倍左右;后升温至1120、1140 ℃加热,经油淬后仍有12%左右残余奥氏体,此时硬度仍有HRC62,经过540、560 ℃ × 31h的回火,可使残余奥氏休转变完毕,并能得到比较好的强韧性配合

(4)回火

工件在温度为210、230 ℃的空气炉中进行回火。大件的放置,温差的控制应严格按照热处理规汜。经3h保温后空冷,回火后的组织为稳定的针状马氏体+颗粒状碳化物,硬度为 HRC55一60。

3 ·减少变形的措施

(1)控制工艺流程:锻一轧一校直一球化退火一粗加工一淬火一校直一回火一半精磨一检查硬度一定性一精磨。

(2)加热温度均匀,在全长3150mm范围内温差不大于20 ℃。

(3)用气动夹具夹持零件淬火。

(4)余热校直:在Ms点附近区城进行热校,终校温度不能低于100 ℃,并且不能置于冷速不同的环境里。

(5)校直好的零件应及时用螺钉夹平回火。


(6)定性处理:160、180 ℃ × 411低温回火,消除零件在磨削过程产生的应力,在磨削量较大的倩况下可多次重复进行。

、机械加工工艺技术攻关

加热分两阶段进行。先在奥氏体

图3为刀片简图,我们以ANSI B94.53 一1 8的标准作为参数依据,确定整体长刀片的技术要求。



1·平面磨削设备为天津产的导轨磨床 M5旧00,并且预磨了一块平面度误差小于0 · 02 的专用平板作为工件的固定基准。由于工件薄而长,基础平板的定位对工件平直度影响很大。通过分析和试验,认为下支承点定在如图 4示位置较为合适。


2·由于平面磨削时接触面积大,发热多,工件容易变形烧伤,故选用陶瓷结合剂的白刚玉砂轮。考虑到工件硬、磨粒容易磨钝,砂轮应适当软一点,粒度应粗点,组织疏松一点。粗磨时,我们选用了粒度42。、硬度R3 ZR3砂轮,精磨时选用粒度70、80。砂轮。

由于平面磨削时的微小振动都会使工件表面产生波纹,必须特别重视砂轮的平衡性。磨削过程中要勤修砂轮,在精修砂轮时要求横向走刀慢,并用冷却液冲去砂粒,以改善刀片的表面粗糙度。

3·考虑合金钢导热性差,磨削区热景不容易散发7我们采用了无水碳酸钠(NazCQ3)和亚硝酸钠〈NazN02)的水溶液作为冷却沁。然而M50100本身有吸尘器,而没有水冷装置· 为了实现水冷,我们自制了水冷装置,刘工件进行循环冷却。

4·为了保证图中形位公差,在广削25宽平面时,采用了组合夹具。

5·为了克服磨削时的弹性变是,防止翘曲,采取了对工件两面等是磨削的方法。工艺确定:粗磨翻转两次一险查硬度一时效一精磨翻转两次。

6.切削速度及进刀量的选择砂轮旋转速度 V砂轮:30m / s 粗磨时纵向移动速度V纵= 13.6 m/min 垂直进刀量 0.1 5一一0 · 1 0一0。0 5 mm/次横向进刀量 I l、10mm /次精磨时纵向移动速度 V纵:2 0 m/ m i n 垂直进刀量 0 · 03一0 · 01一0.005 mm/次

横向进刀量 8一6一5 mm/次技术经济效益

1 ·与分段刀片比较,整体刀片有如下优

.剪板制件精度高多

@刀片使用寿命长

o生产成本低,每副刀片节约加工费225 兀。

2 ·节约外汇

就KSC型刀片而言,尺寸3150 × 85 × 25 刀片进口价1400马克/片,合人民币1262元/ 片,每台可节约外汇2524元。以年产30台该类剪板机计算,每年可节约外汇75720元。

我厂还生产其他几种型号的剪板枳,其刀片也可免于进口。而且可以为国外提供剪板机刀片的配套件,为国家争创外汇。

在试生产中,刀片表面有不太明显的波纹,我们已分析了原因,并正在改进。

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