合金刀具在焊接前為兩體單獨(dú)加工,為滿足刀具焊接和焊接后的加工,焊接合金刀具設(shè)計中應(yīng)考慮此類刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。焊接刀具刀齒部分前端和刀柄部分后端應(yīng)加工頂心孔;焊接合金刀具刀齒與刀桿的結(jié)合部分應(yīng)有良好的焊接結(jié)構(gòu)。
一、合金刀具焊前加工工藝優(yōu)化
1.刀齒部分加工工藝優(yōu)化。刀齒部分采用硬質(zhì)合金材料,加工中需要在左端加工頂心孔和引導(dǎo)部分,右端需要加工90°凸臺和連桿,通過使用中走絲完成連桿的粗加工,右端90°凸臺加工,使用磨刀機(jī)完成連桿的精加工,使用電脈沖完成頂心孔的加工,φ6引導(dǎo)采用外磨和磨刀機(jī)完成加工。
2.刀柄部分加工工藝優(yōu)化。通過使用中走絲完成左端90°槽加工,使用車床﹑鉗研完成定位孔的加工。
二、合金刀具焊接工藝優(yōu)化焊前準(zhǔn)備
焊前應(yīng)檢查硬質(zhì)合金是否有裂紋﹑彎曲等缺陷,保證釬焊面平整并保證有一定的幾何形狀,保持與基體間有良好的接觸。對硬質(zhì)合金進(jìn)行噴砂處理去除釬焊表面的氧化層和黑色字母,防止脫焊。
釬焊過程。①焊接硬質(zhì)合金工具時均勻加熱刀桿和刀頭是保證焊接質(zhì)量的基本條件。如果硬質(zhì)合金部分溫度高于刀桿,熔化后的釬料潤濕硬質(zhì)合金而不能潤濕刀桿,接頭強(qiáng)度降低,沿焊縫剪切硬質(zhì)合金時,釬料不破壞,而隨硬質(zhì)合金脫開。如果相反,現(xiàn)象相反。
釬焊后的冷卻。冷卻時硬質(zhì)合金片表面產(chǎn)生瞬時拉應(yīng)力,硬質(zhì)合金的抗拉應(yīng)力大大低于抗壓應(yīng)力。通常焊接后工件立即插入石灰槽或木炭粉槽中,使工件緩慢冷卻。有條件的可在釬焊后立即將工件放入220℃~250℃的爐內(nèi)回火6h~8h。采用低溫回火處理能消除部分釬焊應(yīng)力,減小裂紋和延長硬質(zhì)合金工具使用壽命。③焊后清理。要對焊好的硬質(zhì)合金工件進(jìn)行焊后清理,以便將焊縫周圍殘余的溶劑清理干凈,常用清除方法是將焊后冷卻工件放入沸水中煮1h~2h左右,然后再進(jìn)行噴砂處理,即可清除焊縫四周黏附的殘余釬劑和氧化物。
三、合金刀具加工工藝優(yōu)化
通過研究焊接硬質(zhì)合金的加工工藝,總結(jié)多次加工焊接刀具的工藝特點(diǎn),制定全新的焊接硬質(zhì)合金刀具加工工藝,采用粗磨﹑開槽﹑半精磨合金外徑的加工方式解決外磨加工中合金部分難加工的問題,通過半精磨﹑刃磨﹑精磨合金外徑的加工方式解決合金部分終尺寸的加工問題,通過修磨卡比特長鉸刀,總結(jié)修磨經(jīng)驗(yàn),使用刃磨加工刀齒后角完成刀具加工。其中切削倒角及其后角的加工,刃磨工序需要按圖紙要求尺寸進(jìn)行,不能憑操作者的感覺,需要滿足使用要求。
四、合金刀具現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
從現(xiàn)有刀具對比情況看,實(shí)驗(yàn)刀具在刀齒槽﹑前刀面處有接痕和凹陷,此處缺陷可能導(dǎo)致加工中刀具受力不均勻,可能影響刀具表面光度,待后續(xù)解決此問題。合金材料問題,刀具切削過程中切削熱量較大,溫度在70℃左右?,F(xiàn)擬對合金材料焊接后的材質(zhì)進(jìn)行分析,對比焊接前后的組織差異(用來排除焊接溫度對合金材料的影響),并對合金材料作對比實(shí)驗(yàn),找出合金材料差異,待后續(xù)使用。
目前,我國的金屬切削刀具已經(jīng)開始從高速鋼刀具轉(zhuǎn)向硬質(zhì)合金刀具的開發(fā)生產(chǎn),但力度還不夠,仍以低檔居多。因此,把產(chǎn)品過渡作為一個非常重要的任務(wù)來抓勢在必行,尤其是美國經(jīng)濟(jì)增長放緩,歐洲市場疲軟,低檔合金刀具出口受阻,從能源和原材料角度看,大量出口低檔工具已不合時宜,政府也不會給力。從中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:我國消耗了*40%的工具材料,銷售收入?yún)s只占*工具的12%~15%。
針對上述嚴(yán)峻的形勢,國內(nèi)合金刀具行業(yè)應(yīng)審時度勢,以市場為導(dǎo)向,積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升產(chǎn)品檔次,開發(fā)適應(yīng)汽車、高鐵、家電等有關(guān)民生的新刀具。環(huán)顧近年的機(jī)械、模具、能源等熱門行業(yè),我國的合金刀具市場前景十分廣闊。時下我國已成為世界機(jī)械制造大國,將來世界的合金刀具市場在哪里?就在中國,占領(lǐng)了中國市場即是占領(lǐng)了世界市場。