冷剪刀片生產工藝的製作方法

2023-08-02 14:46:56 1

本發明涉及機械加工及金屬熱處理技術領域，特別是涉及一種冷剪刀片生產工藝。

背景技術：

金屬的冷加工，通常指金屬的切削加工。用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多餘的材料層切去成為切屑，使工件獲得規定的幾何形狀、尺寸和表面質量的加工方法。任何切削加工都必須具備3個基本條件:切削工具、工件和切削運動。切削工具應有刃口，其材質必須比工件堅硬。不同的刀具結構和切削運動形式構成不同的切削方法。用刃形和刃數都固定的刀具進行切削的方法有車削、鑽削、鏜削、銑削、刨削、拉削和鋸切等；用刃形和刃數都不固定的磨具或磨料進行切削的方法有磨削、研磨、珩磨和拋光等。

5CrW2Si是現有技術中廣泛採用到的冷剪金屬刀片材料，由於冷剪金屬刀片在使用過程中需要承受較大的剪切載荷，同時伴隨有強烈的震動、擠壓、衝擊及摩擦載荷，這就要求冷剪金屬刀片需要具有較高的衝擊韌性和斷裂韌性、剛性及抗壓強度等綜合力學性能。5CrW2Si冷剪金屬刀片的熱處理工藝對刀片的質量具有較大的影響，現有技術中熱處理完成後產品的合格率也僅在50%左右，改進現有技術中的冷剪金屬刀片生產工藝，無疑會大大提升刀片生產廠家的綜合效益。

技術實現要素：

針對上述5CrW2Si冷剪金屬刀片的熱處理工藝對刀片的質量具有較大的影響，現有技術中熱處理完成後產品的合格率也僅在50%左右，改進現有技術中的冷剪金屬刀片生產工藝，無疑會大大提升刀片生產廠家的綜合效益的問題，本發明提供了一種冷剪刀片生產工藝。

針對上述問題，本發明提供的冷剪刀片生產工藝通過以下技術要點來達到發明目的：冷剪刀片生產工藝，用於材質為5CrW2Si的冷剪金屬刀片的加工製造，所述生產工藝包括順序進行的以下步驟：鍛坯、調製、粗加工、熱處理及精加工，所述熱處理包括淬火及回火，所述淬火包括順序進行的升溫階段、保溫階段及降溫階段，所述升溫階段終了時坯料的溫度介於870℃-910℃之間，且升溫階段的溫升速度介於15℃/min至60℃/min之間，保溫階段的保溫時長不少於40min，所述降溫階段的冷卻速度介於30℃/min至50℃/min。

具體的，採用以上淬火工藝，可避免淬火完成後坯料碳化物溶解不充分，奧氏體合金化程度不足的缺陷產生，同時也可避免奧氏體晶粒粗大的情況發生，這樣，可使得淬火後的坯料中奧氏體晶粒細小，使得該毛坯的抗拉強度、斷裂韌性、衝擊韌度均達到該材料能夠達到的峰值，同時採用此加工路線，可使得毛坯的平面變形量小於0.5mm，立面變形量小於0.15mm，以上變形量均小於現有工藝產生的對應變形量的三分之一，可使得坯料的合格率達到80%以上。

更進一步的技術方案為：

作為利於刀片質量的進一步技術方案，所述回火為將所述坯料置於回火爐中，加熱至280℃-310℃保溫不少於2h後冷卻，且回火的加熱速度介於15℃/min至30℃/min之間，回火的冷卻為空冷。

作為一種易於實現、且冷卻速度便於控制的技術方案，所述淬火的降溫階段採用油冷。

作為一種利於產品質量、利於精加工、利於減小熱源消耗的技術方案，所述精加工包括檢驗較平，所述檢驗較平為採用塞尺檢測坯料表面上的凸點，檢測到凸點後利用氧氣乙炔火焰對所述凸點進行加熱後磨削凸點。

為進一步提升產品質量，所述精加工後還包括失效處理步驟。

本發明具有以下有益效果：

採用以上淬火工藝，可避免淬火完成後坯料碳化物溶解不充分，奧氏體合金化程度不足的缺陷產生，同時也可避免奧氏體晶粒粗大的情況發生，這樣，可使得淬火後的坯料中奧氏體晶粒細小，使得該毛坯的抗拉強度、斷裂韌性、衝擊韌度均達到該材料能夠達到的峰值，同時採用此加工路線，可使得毛坯的平面變形量小於0.5mm，立面變形量小於0.15mm，以上變形量均小於現有工藝產生的對應變形量的三分之一，可使得坯料的合格率達到80%以上。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但是本發明的結構不僅限於以下實施例。

實施例1：

冷剪刀片生產工藝，用於材質為5CrW2Si的冷剪金屬刀片的加工製造，所述生產工藝包括順序進行的以下步驟：鍛坯、調製、粗加工、熱處理及精加工，所述熱處理包括淬火及回火，所述淬火包括順序進行的升溫階段、保溫階段及降溫階段，所述升溫階段終了時坯料的溫度介於870℃-910℃之間，且升溫階段的溫升速度介於15℃/min至60℃/min之間，保溫階段的保溫時長不少於40min，所述降溫階段的冷卻速度介於30℃/min至50℃/min。

本實施例中，採用以上淬火工藝，可避免淬火完成後坯料碳化物溶解不充分，奧氏體合金化程度不足的缺陷產生，同時也可避免奧氏體晶粒粗大的情況發生，這樣，可使得淬火後的坯料中奧氏體晶粒細小，使得該毛坯的抗拉強度、斷裂韌性、衝擊韌度均達到該材料能夠達到的峰值，同時採用此加工路線，可使得毛坯的平面變形量小於0.5mm，立面變形量小於0.15mm，以上變形量均小於現有工藝產生的對應變形量的三分之一，可使得坯料的合格率達到80%以上。

實施例2：

本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定，作為利於刀片質量的進一步技術方案，所述回火為將所述坯料置於回火爐中，加熱至280℃-310℃保溫不少於2h後冷卻，且回火的加熱速度介於15℃/min至30℃/min之間，回火的冷卻為空冷。

作為一種易於實現、且冷卻速度便於控制的技術方案，所述淬火的降溫階段採用油冷。

作為一種利於產品質量、利於精加工、利於減小熱源消耗的技術方案，所述精加工包括檢驗較平，所述檢驗較平為採用塞尺檢測坯料表面上的凸點，檢測到凸點後利用氧氣乙炔火焰對所述凸點進行加熱後磨削凸點。

實施例3,：

本實施例在以上任意一個實施例提供的任意一個技術方案的基礎上作進一步限定，為進一步提升產品質量，所述精加工後還包括失效處理步驟。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施方式只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發明的保護範圍內。