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導緻直柄麻花鑽頭軋裂的原因有哪些?

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導緻直柄麻花鑽頭軋裂的原因有哪些?

發布日期:2018-02-24 作者:銘啟機電 點擊:

導緻直柄麻花鑽頭軋裂的原因有哪些?淮安機床工具廠家告訴您!

目前,直柄麻花鑽頭的成形國内普遍采用軋制工藝。該工藝的最大優點是生産效率高,能充分利用原材料;加工出的鑽頭坯體内部組織具有纖維連續性,且晶粒細化,碳化物分布均勻,紅硬性高。但軋制工藝也有着明顯的缺陷,即鑽頭坯體極易軋裂。以我廠生産為例,在通常情況下,直柄麻花鑽的軋裂率為5%~10%,有時高達20%~40%,每年僅因鑽頭軋裂就使企業損失數十萬元。尤其在當前高速鋼材料價格較昂貴的情況下,解決鑽頭軋裂問題,降低軋裂率,将使企業獲得更大的經濟效益。

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1 直柄麻花鑽軋頭溝磨背工藝的提出

導緻鑽頭軋裂的因素很多,針對不同軋裂原因,可采取不同的方法降低軋裂率。但已有的方法效果均不理想,不能從根本上解決軋裂問題。通過觀察發現,98%以上軋裂鑽頭的裂紋均出現在刃帶與刃溝的交彙處。由此看來,裂紋的産生與刃帶的形成直接相關。普通的軋制工藝是在四輥軋機上同時軋出鑽頭的刃溝、刃背和刃帶,即軋溝與軋背同步。針對這一特點,我們提出刃溝和刃帶分别成形的工藝方案,即先在四輥軋機上軋出鑽頭的刃溝,然後在專用磨床上磨出鑽頭的刃背外圓(刃帶也同時形成)。這就是本文拟介紹的軋溝磨背工藝,其主要工藝路線為:軋溝→通磨外圓→切尖倒棱→熱處理→通磨外圓→精磨外圓→磨背→磨鑽尖。


2 直柄麻花鑽頭軋溝磨背工藝原理

采用軋溝磨背工藝軋溝時,可仍采用原有四輥軋機,隻是兩個刃背扇形闆的截形有所變化,即沒有刃帶槽。此時,兩個刃背扇形闆的作用隻是固定鑽頭截形,調整刃背充起量。兩種軋制工藝的四輥軋機孔型示意如下圖。由圖可見,采用軋溝磨背工藝時,由于刃背扇形闆不存在刃帶槽,鑽頭截形簡單,因此避免了刃帶處裂紋的産生。


引起裂紋的原因如下:軋溝軋背時,由于不同規格的鑽頭刃帶尺寸各不相同,因此刃背扇形闆上刃帶槽的寬度和深度也不同,通常寬度為0.45~0.95mm,深度為0.55~1.15mm。進行熱軋時,鑽頭坯件在扇形闆的滾壓作用下,加熱到臨近熔化狀态沿軋機孔型流動、延伸,流入刃帶槽内的金屬便形成鑽頭刃帶。但狹窄的刃帶槽使金屬不易順利流動,因而容易産生刃帶缺陷。特别是當坯體冷卻時,窄而高的刃帶處于鑽頭坯體的邊緣,冷卻速度最快,易産生應力集中。由于受材料、加熱溫度、時間和速度、扇形闆加工精度等的影響,極易在刃帶處産生裂紋。而采用軋溝磨背工藝軋溝時,軋機孔型簡單, 結構合理,符合金屬流動特性,因此可避免上述現象的發生;同時由于刃帶單獨成形,也極大地降低了四輥軋機的調整難度,提高了鑽芯對稱度(麻花鑽重要檢查項目之一)的精度。


采用新工藝軋溝後的鑽頭坯體經熱處理、精磨外圓等工序,然後在專用磨床上磨出刃背。這一工藝過程也可提高鑽頭工作部分的徑向圓跳動精度(也是麻花鑽重要檢查項目之一)。


3 軋溝磨背工藝的應用效果

是否采用新工藝應視生産中的實際情況而定,如試軋後軋裂率低于5%,而且生産批量較大時,仍可采用軋溝軋背工藝加工直柄麻花鑽。但當軋裂率高于5%時,則應采用軋溝磨背工藝。下表所示為我廠部分規格鑽頭用兩種不同工藝方案加工時軋裂率的對比。由表可知,軋溝磨背工藝對降低鑽頭軋裂率效果非常明顯。采用此項工藝後,我廠鑽頭鑽芯對稱度合格率由75%提高到80%,徑向圓跳動合格率由85%提高到90%。 


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