專利名稱：一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及刀具加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種加工縱剪機(jī)圓盤刀片時(shí)采用的工裝的加工方法，更具體地說，涉及一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法。
背景技術(shù)：
縱剪分條機(jī)依靠縱剪機(jī)圓盤刀片在板材上滾動(dòng)，從而來完成對(duì)板材的無限長(zhǎng)剪切動(dòng)作?？v剪分條機(jī)用于金屬卷材，鋁板、不銹鋼板、硅鋼板、塑料片材、PVC、紙張等的縱向滾剪。縱剪機(jī)圓盤刀片廣泛應(yīng)用于航天航空、汽車制造、礦山機(jī)械、五金制造、家電、建材、包裝、電力電工等行業(yè)。例如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01110183791. 2，名稱為一種鈦及鈦合金帶卷加工方法的專利在加工時(shí)就需要借助縱剪機(jī)將鈦帶分切成不同寬度的窄帶。熱處理是刀具加工過程中必不可少的一道重要工序，直接關(guān)系到刀具的使用性能和使用壽命。但是，淬火變形對(duì)熱處理質(zhì)量的影響最大。嚴(yán)重的淬火變形往往很難通過最后的精加工加以修正，結(jié)果使工件因尺寸超差或形位超差而報(bào)廢，造成先前各道工序人力、物力的損失，增加了企業(yè)的成本。高精度縱剪機(jī)圓盤刀片是很多刀具生產(chǎn)企業(yè)的主打產(chǎn)品，質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到企業(yè)的興衰。高精度縱剪機(jī)圓盤刀片對(duì)平面度的要求極高，甚至要求刀片的平面度控制在
O.002之內(nèi)。攻克熱處理變形成為刀具生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)合格高精度縱剪機(jī)圓盤刀片必須突破的技術(shù)瓶頸。現(xiàn)有熱處理技術(shù)中，由于高精度縱剪機(jī)圓盤刀片的結(jié)構(gòu)形狀、原材料質(zhì)量、熱處理前的加工狀態(tài)、刀片的自重以及刀片在爐中加熱和冷卻時(shí)的支撐或夾持不當(dāng)?shù)纫蛩囟紩?huì)造成刀片變形。當(dāng)熱處理變形時(shí)要通過最后的精加工加以修正，并且對(duì)熱處理變形的刀片進(jìn)行校正和機(jī)加工修整的加工成本較高。現(xiàn)有技術(shù)在高精度縱剪機(jī)圓盤刀片生產(chǎn)過程中的熱處理步驟后，熱處理變形量超過刀片單邊磨量1/3的數(shù)量往往超過投產(chǎn)總量的30%以上。刀具生產(chǎn)企業(yè)為此投入大量的人力、物力來消除熱處理變形給刀具加工帶來的不良影響。為了在后續(xù)精加工過程中消除熱處理變形，刀具生產(chǎn)企業(yè)想盡了種種可能的辦法。通常在刀具磨削時(shí)采用墊布校平的方法，即在MG7340吸臺(tái)上墊上厚厚的幾層布，刀片再放在布上，以減少吸臺(tái)的磁力，便于砂輪將刀片的變形層磨削。但使用這種方法，由于削弱了吸臺(tái)對(duì)刀片的吸力，刀片容易在磨削的過程中飛出，極易造成安全生產(chǎn)事故?，F(xiàn)有加工縱剪機(jī)圓盤刀片的技術(shù)改進(jìn)都在怎么樣對(duì)圓盤刀片進(jìn)行磨削，例如中國(guó)專利號(hào)201120374299. 9，
公開日2012年07月04日，公開了一份名稱為一種半自動(dòng)簡(jiǎn)易齒式圓盤刀片磨刃裝置的專利文件，該專利是通過一種新型裝置來完成對(duì)圓盤刀片的磨削，但是現(xiàn)有技術(shù)中能進(jìn)行精磨的機(jī)器很多，精度也較高，而提高縱剪機(jī)圓盤刀片的重點(diǎn)應(yīng)該是解決磨削加工時(shí)用于固定圓盤刀片的工裝，保證工裝的平整才能使得加工出來的縱剪機(jī)圓盤刀片達(dá)到平整的目的，但是現(xiàn)有的工裝存在表面不平整，使用過程中易變形的問題，工裝的變形更加容易導(dǎo)致圓盤刀片磨削時(shí)尺寸不穩(wěn)定，所以技術(shù)研究方向的錯(cuò)誤，導(dǎo)致了縱剪機(jī)圓盤刀片加工成本一直較高，價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中高精度縱剪機(jī)圓盤刀片經(jīng)熱處理后變形大，在后續(xù)精加工工序消除熱處理變形層時(shí)由于固定圓盤刀片的工裝容易發(fā)生變形導(dǎo)致加工精度不夠、產(chǎn)品合格率低，費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題，本發(fā)明提供一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法，其通過合理的成分組成和該成分對(duì)應(yīng)的熱處理工藝，使得工裝具有不易變形的優(yōu)點(diǎn)，在用于固定圓盤刀片時(shí)，能快速消除圓盤刀片的變形層，提高圓盤刀片的加工精度，提高產(chǎn)品的合格率。技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為
一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法，包括工裝主體的加工和工裝附件的加工，其步驟為
A、工裝主體的加工
(1)工裝主體原材料的準(zhǔn)備
工裝主體采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C 0. 95-1. 05%、Mn
O.25-0. 45%、Si 0. 15-0. 35%、S :彡 O. 020%、P :彡 O. 027%、Cr 1. 40-1. 65%，余量為 Fe ；
(2)鍛造毛坯的退火處理
將經(jīng)步驟(I)中的鍛造毛坯經(jīng)過退火爐對(duì)其進(jìn)行退火，以降低硬度、改善切削加工性能，其退火溫度為790-810°C，退火時(shí)間為4 6小時(shí)，在退火爐中冷至710_720°C后進(jìn)行空冷，使得鍛造毛坯的硬度為HB 207-229 ；
(3)鍛造毛坯的初加工，加工成工裝主體；
(4)工裝主體的熱處理
將經(jīng)步驟(3)車加工的工裝主體，在20分鐘內(nèi)加熱到860°C，保溫60分鐘后淬火，油淬，然后在150-170°C溫度下進(jìn)行回火，回火兩次，使工裝主體硬度達(dá)到HRC 61 63 ;
(5)工裝主體的深加工
將經(jīng)步驟(4)熱處理的工裝主體，進(jìn)一步深加工，其步驟為
Γ用鏟刀鏟去表面氧化層；t工裝主體外圓噴砂處理；
I將工裝主體裝夾在車床上，進(jìn)行精車；
I卸下工裝主體，精磨工裝主體平面；
(6)工裝主體的檢測(cè)
為保證工裝達(dá)到設(shè)計(jì)效果，發(fā)揮應(yīng)有的作用，在上述加工工序完成后，必須對(duì)工裝的有效性進(jìn)行檢測(cè)。B、工裝附件的加工
(7)工裝附件原材料的準(zhǔn)備
工裝附件采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C:0. 55-0. 65%、Si
O.17-0. 37%、Mn :0. 50-0. 80%、P :彡 O. 035%、S :彡 O. 040%、Cr+Cu+Ni 彡 O. 50%,余量為 Fe ；(8)鍛造毛坯的退火處理
將步驟(7)中的鍛造毛坯經(jīng)過退火爐對(duì)其進(jìn)行退火，以降低硬度、改善切削加工性能，其退火溫度為760-780°C，退火時(shí)間為4 6小時(shí)，在退火爐中冷至660-680°C之后進(jìn)行空冷，使得鍛造毛坯的硬度為HBS ^ 187 ；
(9)鍛造毛坯的車加工
將經(jīng)步驟(8)退火處理后的工件進(jìn)行車加工；
(10)將工裝主體與工裝附件用螺釘緊固在一起，組合使用。優(yōu)選的，所述的步驟(I)中，工裝主體鍛造毛坯的組分按百分比為C 1. 00%、Mn
O.34%, Si 0. 23%, S S O. 020%、P S O. 027, Cr :1. 50%，余量為 Fe。優(yōu)選的，所述的步驟(2)中，鍛造毛坯的退火溫度為800°C，退火時(shí)間為5小時(shí)，在退火爐中冷至715°C后進(jìn)行空冷。優(yōu)選的，所述的步驟(4)中，油淬的淬火介質(zhì)為2號(hào)普通淬火油。優(yōu)選的，所述的步驟(7)中，鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C 0. 61%、Si 0. 23%、Mn 0. 65%、P :彡 O. 035、S :彡 O. 040%、Cr 0. 20%、Cu 0. 10%、Ni 0. 20%，余量為 Fe。更優(yōu)選的，所述的步驟(8)中鍛造毛坯的退火處理，其退火溫度為780°C，退火時(shí)間為4小時(shí)，在退火爐中冷至660°C之后進(jìn)行空冷。有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果
(1)本發(fā)明工裝主體的加工和工裝附件的加工都通過合理的成分和熱處理工藝控制，得到的工裝不易變形，表面平整，在用于固定圓盤刀片時(shí)，能快速消除圓盤刀片的變形層，提高圓盤刀片的加工精度，提高產(chǎn)品的合格率；
(2)本發(fā)明在使用時(shí)削弱了吸臺(tái)對(duì)圓盤刀片的磁吸力，使得縱剪機(jī)圓盤刀片變形層磨削時(shí)不受吸臺(tái)的強(qiáng)磁力影響，提高加工的精度，避免了圓盤刀片在失磁后變形層反彈，由于變形層系在基本失磁的情況下通過砂輪磨削消除的，不存在反彈現(xiàn)象，一步到位，大大提高了生產(chǎn)效率；
(3)本發(fā)明所采用的鍛造毛坯淬透性好，淬火時(shí)只需要2號(hào)普通淬火油即可；
(4 )本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，成本低，加工容易。


圖1 (A)為工裝主體的主視圖1 (B)為圖1 (A)中工裝主體的C-C剖視圖2 (A)為工裝附件的主視圖2 (B)為圖2 (A)中工裝附件的D-D剖視圖3為工裝主體和工裝附件的組裝示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例I
一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法，以生產(chǎn)磨削Φ320Χ Φ 220 X IOLD型縱剪機(jī)圓盤刀片為例，所采用的工裝的的形狀如圖1、圖2和圖3所示，制造方法包括工裝主體的加工和工裝附件的加工，其步驟為
A、工裝主體的加工
(I)工裝主體原材料的準(zhǔn)備
工裝主體采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C 0. 95-1. 05%、Mn
O.25-0. 45%、Si 0. 15-0. 35%、S S O. 020%、P S O. 027%、Cr :1. 40-1. 65%，余量為 Fe ;該范圍均可，本實(shí)施例工裝主體鍛造毛坯的組分優(yōu)選的質(zhì)量百分比為c :1. 00%、Mn :0. 34%、Si
O.23%、S :彡 O. 020%、P :彡 O. 027、Cr :1. 50%，余量為 Fe。(2)鍛造毛坯的退火處理
將經(jīng)步驟(I)中的鍛造毛坯經(jīng)過退火爐對(duì)其進(jìn)行退火，以降低硬度、改善切削加工性能，其退火溫度為790-810°C，退火時(shí)間為4 6小時(shí)，在退火爐中冷至710_720°C后進(jìn)行空冷，使得鍛造毛坯的硬度為HB207-229 ;本實(shí)施例優(yōu)選鍛造毛坯的退火溫度為800°C，退火時(shí)間為5小時(shí)，在退火爐中冷至715°C后進(jìn)行空冷；鍛造毛坯的硬度為HB220 ；
(3)鍛造毛坯的初加工，加工成如圖1所示的工裝主體；
(4)工裝主體的熱處理
將經(jīng)步驟(3)車加工的工裝主體，在20分鐘內(nèi)加熱到860°C，保溫60分鐘后淬火，油淬，油淬的淬火介質(zhì)為2號(hào)普通淬火油，然后在150-170°C溫度下進(jìn)行回火，回火兩次，工裝主體硬度達(dá)到HRC 61 63 ;本實(shí)施例優(yōu)選兩次回火的溫度分別為150°C和170°C，工裝主體硬度達(dá)到HRC 63 ；
(5)工裝主體的深加工
將經(jīng)步驟(4)熱處理的工裝主體，進(jìn)一步深加工，其步驟為
Γ用鏟刀鏟去表面氧化層；t工裝主體外圓噴砂處理；t將工裝主體裝夾在車床上，進(jìn)行精車；
I卸下工裝主體，精磨工裝主體平面；
(6)工裝主體的檢測(cè)
為保證工裝達(dá)到設(shè)計(jì)效果，發(fā)揮應(yīng)有的作用，在上述5道加工工序完成后，必須對(duì)工裝的有效性進(jìn)行檢測(cè)。將工裝裝夾在檢測(cè)芯棒上，芯棒兩側(cè)用車床頂針頂緊；用千分表檢測(cè)工作平面跳動(dòng)，千分表上顯示的跳動(dòng)值在O. 002之內(nèi)合格。B、工裝附件的加工
(7)工裝附件原材料的準(zhǔn)備
工裝附件采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C:0. 55-0. 65%、Si
O.17-0. 37%、Mn :0. 50-0. 80%、P :彡 O. 035%、S S O. 040%、Cr+Cu+Ni ( O. 50%，余量為 Fe ；這個(gè)范圍都可以，本實(shí)施例優(yōu)選鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為c 0. 61%、Si 0. 23%、Mn
O.65%、P :彡 O. 035、S S O. 040%、Cr 0. 20%、Cu 0. 10%、Ni 0. 20%，余量為 Fe ；
(8)鍛造毛坯的退火處理
將步驟(7)中的鍛造毛坯經(jīng)過退火爐對(duì)其進(jìn)行退火，以降低硬度、改善切削加工性能，其退火溫度為760-780°C，退火時(shí)間為4 6小時(shí)，在退火爐中冷至660_680°C之后進(jìn)行空冷，使得鍛造毛坯的硬度為HBS ( 187 ;本實(shí)施例優(yōu)選鍛造毛坯的退火處理，其退火溫度為780°C，退火時(shí)間為4小時(shí)，在退火爐中冷至660°C之后進(jìn)行空冷，鍛造毛坯的硬度為HBS169。(9)鍛造毛坯的車加工
將經(jīng)步驟(8)退火處理后的工件進(jìn)行車加工；將鍛造毛坯車加工成圖2所示的形狀。(10)將工裝主體與工裝附件用螺釘緊固在一起，組合使用，組合效果如圖3所示。使用時(shí)將工裝主體固定在磨床上，然后將圓盤刀片固定在工裝附件上。工裝具有不易變形的優(yōu)點(diǎn)，在用于固定圓盤刀片時(shí)，能快速消除圓盤刀片的變形層，提高圓盤刀片的加工精度，提高產(chǎn)品的合格率。
實(shí)施例2
同實(shí)施例1，所不同的是，步驟(I)中工裝主體的加工鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C 0. 95%、Mn 0. 45%、Si 0. 15%, S S O. 020%,P S O. 027%、Cr 1. 65%，余量為 Fe ;步驟(2)中鍛造毛坯的退火處理時(shí)，其退火溫度為790°C，退火時(shí)間為6小時(shí)，在退火爐中冷至710°C后進(jìn)行空冷；步驟(4)中工裝主體的熱處理在18分鐘時(shí)加熱到860°C，兩次回火的溫度分別是150。。和1600C ;步驟(7)中鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C 0. 55%、S1:0. 37%、Mn
O.50%、P O. 035%、S O. 040%、Cr :0. 20%、Cu :0. 20%，余量為 Fe ;步驟(8)中退火溫度為770°C，退火時(shí)間為5小時(shí)，在退火爐中冷至680°C之后進(jìn)行空冷。將工裝主體與工裝附件用螺釘緊固在一起使用，本工裝變形小，加工的圓盤剪刀片的加工精度高。實(shí)施例3
同實(shí)施例1，所不同的是，步驟(I)中工裝主體的加工鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C 1. 05%、Mn 0. 25%、Si 0. 35%、S S O. 020%、P S O. 027%、Cr 1. 40%，余量為 Fe ;步驟(2)中鍛造毛坯的退火處理時(shí)，其退火溫度為810°C，退火時(shí)間為4小時(shí)，在退火爐中冷至720°C后進(jìn)行空冷；步驟(4)中工裝主體的熱處理在19分鐘時(shí)加熱到860°C，兩次回火的溫度分別是165°C和165°C ;步驟(7)中鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C :0. 65%、S1:0. 17%、Mn
O.80%, P :彡 O. 035%, S :彡 O. 040%、Cr 0. 10%、Cu 0. 10%,Ni 0. 10%，余量為 Fe ;步驟(8)中退火溫度為760°C，退火時(shí)間為6小時(shí)，在退火爐中冷至668°C之后進(jìn)行空冷。將工裝主體與工裝附件用螺釘緊固在一起使用，本工裝變形小，加工的圓盤剪刀片的加工精度高。以上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明加工的工裝的一種，實(shí)際可以加工的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的方法及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法，包括工裝主體的加工和工裝附件的加工，其步驟為 A、工裝主體的加工 (1)工裝主體原材料的準(zhǔn)備 工裝主體采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C 0. 95-1. 05%、Mn O.25-0. 45%、Si 0. 15-0. 35%、S S O. 020%、P S O. 027%、Cr :1. 40-1. 65%，余量為 Fe ； (2)鍛造毛坯的退火處理 將經(jīng)步驟(I)中的鍛造毛坯經(jīng)過退火爐對(duì)其進(jìn)行退火，其退火溫度為790-810°C，退火時(shí)間為4 6小時(shí)，在退火爐中冷至710-720°C后進(jìn)行空冷； (3)鍛造毛坯的初加工，加工成工裝主體； (4)工裝主體的熱處理 將經(jīng)步驟(3)車加工的工裝主體，在20分鐘內(nèi)加熱到860°C，保溫60分鐘后淬火，油淬，然后在150-170°C溫度下進(jìn)行回火，回火兩次； (5)工裝主體的深加工 將經(jīng)步驟(4)熱處理的工裝主體，進(jìn)一步深加工，其步驟為 X用鏟刀鏟去表面氧化層； I工裝主體外圓噴砂處理； 'I:將工裝主體裝夾在車床上，進(jìn)行精車； 卸下工裝主體，精磨工裝主體平面； (6)工裝主體的檢測(cè) B、工裝附件的加工 (7)工裝附件原材料的準(zhǔn)備 工裝附件采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C:0. 55-0. 65%、Si O.17-0. 37%、Mn :0. 50-0. 80%、P :彡 O. 035%、S :彡 O. 040%、Cr+Cu+Ni ( O. 50%,余量為 Fe ； (8)鍛造毛坯的退火處理 將步驟(7)中的鍛造毛坯經(jīng)過退火爐對(duì)其進(jìn)行退火，其退火溫度為760-780°C，退火時(shí)間為4 6小時(shí)，在退火爐中冷至660-680°C之后進(jìn)行空冷； (9)鍛造毛坯的車加工 將經(jīng)步驟(8)退火處理后的工件進(jìn)行車加工； (10)將工裝主體與工裝附件用螺釘緊固在一起，組合使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法，其特征在于所述的步驟(I)中，工裝主體鍛造毛坯的組分質(zhì)量百分比為C 1. 00%、Mn 0. 34%、Si O.23%、S :彡 O. 020%、P :彡 O. 027、Cr 1. 50%，余量為 Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法，其特征在于所述的步驟(2)中，鍛造毛坯的退火溫度為800°C，退火時(shí)間為5小時(shí)，在退火爐中冷至715°C后進(jìn)行空冷。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法，其特征在于所述的步驟(4)中，油淬的淬火介質(zhì)為2號(hào)普通淬火油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法，其特征在于所述的步驟(7)中，鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為C 0. 61%,Si 0. 23%、Mn 0. 65%、P :彡 O. 035、S :彡 O. 040%、Cr 0. 20%、Cu 0. 10%、Ni 0. 20%，余量為 Fe。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法，其特征在于所述的步驟(8)中鍛造毛坯的退火處理，其退火溫度為780°C，退火時(shí)間為4小時(shí)，在退火爐中冷至660 °C之后進(jìn)行空冷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法，包括工裝主體的加工和工裝附件的加工，其步驟為(1)工裝主體原材料的準(zhǔn)備；(2)鍛造毛坯的退火處理；(3)鍛造毛坯的初加工，加工成工裝主體；(4)工裝主體的熱處理；(5)工裝主體的深加工；(6)工裝主體的檢測(cè)；(7)工裝附件原材料的準(zhǔn)備；(8)工裝附件的鍛造毛坯的退火處理；(9)工裝附件的鍛造毛坯的車加工；(10)將工裝主體與工裝附件用螺釘緊固在一起，組合使用。本發(fā)明通過合理的成分組成和該成分對(duì)應(yīng)的熱處理工藝，達(dá)到工裝無變形的效果，在用于固定圓盤刀片時(shí)，能快速消除圓盤刀片的變形層，提高圓盤刀片的加工精度，提高產(chǎn)品的合格率。
文檔編號(hào)C22C38/20GK102974991SQ20121056525
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者張?jiān)雒? 陳本真, 謝敏 申請(qǐng)人:馬鞍山市恒利達(dá)機(jī)械刀片有限公司