CN103707024B - 一种高精度纵剪分条刀片的制备方法 - Google Patents

一种高精度纵剪分条刀片的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,属于刀具加工技术领域。其步骤为:步骤一、纵剪分条刀片的原材料准备;步骤二、锻造毛坯的退火处理;步骤三、锻造毛坯的粗加工;步骤四、纵剪分条刀片的热处理,包括退火、硝盐炉淬火、硝盐炉回火;步骤五、纵剪分条刀片的精加工,包括第一次精磨、第二次精磨和在研磨机上进行的第三次精磨。本发明制备得到的纵剪分条刀片的平面度能够达到0.001mm,厚度公差达到±0.001mm,整个纵剪分条刀片的硬度均匀性小于1HRC,同时具有优异的高耐磨性和强抗冲击性能,满足了分切高精度的飞机等航天航空板材的需要。

Description

一种高精度纵剪分条刀片的制备方法
技术领域
本发明涉及刀具加工技术领域,更具体地说,涉及一种高精度纵剪分条刀片的制备方法。
背景技术
金属板材分条机依靠纵剪分条刀片在板材上滚动,来完成对板材的无限长剪切动作。金属板材分条机用于普通金属板材、铝板、不锈钢板、硅钢板等的纵向滚剪。纵剪分条刀片广泛应用于航天航空、汽车制造、矿山机械、五金制造、家电等行业。
分切金属板材的纵剪分条刀片对刀片本身的选材、热处理工艺以及刀片的耐磨性和抗冲击性都有极高的要求。目前,刀具生产企业大多选用一种合金工具钢作为生产刀片的原材料,其组分按重量百分比计为:C:1.45~1.70%;Si:≤0.40%;Mn:≤0.40%;S:≤0.030%;P:≤0.030%;Cr:11.00~12.50%;Ni:允许残余含量≤0.25%;Cu:允许残余含量≤0.30%;V:0.15~0.30%;Mo:0.40~0.60%,其余为Fe。其生产步骤为:(1)锻造;(2)退火;(3)车加工成形,并留精加工余量;(4)淬火;(5)回火;(6)按图纸上的技术要求进行精加工,该刀片选材及加工工艺虽在一定程度上能满足普通金属板材的分切,但是当用户对刀片的使用性能和使用寿命提出高要求时,很难通过现有技术中公开的加工方法达到。尤其是用于分切飞机板材的纵剪分条刀片,该纵剪分条刀片的平面度要求控制在0.001mm,厚度公差要求在±0.001mm,且整个纵剪分条刀片的硬度均匀性要求小于1HRC,同时具有优异的高耐磨性和强抗冲击性能,这是现有技术中的普通加工技术难以达到的。
通过专利检索,已有关于彩钢板切割刀片加工方法的技术方案公开,如:中国专利申请号200910056362.1,申请日为:2009年8月13日,发明创造名称为:彩钢板切割刀片及其加工方法,其步骤为:(1)先用CR12、T8、T10或Cr12MOV棒性材料进行锻造、退火处理;(2)将退火处理的材料上车床车出中心安装孔和外圆;(3)经过预热后进行加温处理到1040℃,使刀刃淬火硬度达到62HRC以上;其余部分淬火硬度小于28HRC;(4)加温到550℃再降至56~58℃以增加韧性;(5)用超精度研磨平面,精度±0.02mm;(6)采用弧线切割外缘轮廓,形成均匀伸出割刀;(7)用曲线磨床加工出所要求角度的刀刃。该申请案采用刀刃切割代替了锯齿切割,切割过程不产生铁屑,节省了钢板材料,但是,该申请案制备得到的刀片精度仅为±0.02mm,应用于分切飞机板材时有待进一步改进技术方案。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中纵剪分条刀片的加工精度较差的不足,提供了一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,采用本发明的技术方案,纵剪分条刀片的平面度能够达到0.001mm,厚度公差达到±0.001mm,整个纵剪分条刀片的硬度均匀性小于1HRC,同时具有优异的高耐磨性和强抗冲击性能。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
本发明的一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,其步骤为:
步骤一、纵剪分条刀片的原材料准备:
先将圆形截面的坯料切割成高度为100mm的圆柱体坯料,再将切割的圆柱体坯料装入加热炉中加热至950℃,其升温速率为15℃/min,升温至950℃后保温2小时,保温结束后出炉锻造,锻造成高度为15mm、外圆直径为350mm的锻造毛坯;该锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:0.88~1.10%,Si:0.20~0.40%,Mn:0.30~0.50%,Cr:1.50~2.50%,Mo:2.00~2.50%,V:1.7~2.0%,P:≤0.020%,S:≤0.015%,Te:0.04~0.05%,Zr:0.01~0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质;
步骤二、锻造毛坯的退火处理:
将步骤一中的锻造毛坯装入退火炉并升温至860℃,其升温速率为4℃/min,升温至860℃后保温230分钟,在退火炉中冷却至680℃后进行空冷;
步骤三、锻造毛坯的粗加工:
经步骤二退火处理后,将锻造毛坯加工成内孔直径为240mm,外圆直径为342mm,厚度为12mm的纵剪分条刀片;
步骤四、纵剪分条刀片的热处理:
(1)、将步骤三粗加工之后的纵剪分条刀片放入箱式炉内升温至800℃,其升温速率为13℃/min,升温至800℃后保温80分钟,保温后随炉冷却至480℃,然后出炉空冷;
(2)、在硝盐炉中加入工业亚硝酸钠并升温至1080~1100℃,其升温速率为2℃/min,升温至1080~1100℃后将步骤(1)中处理的纵剪分条刀片放入硝盐炉中,硝盐炉内继续加热至1080~1100℃,并保温10~20分钟;其中:纵剪分条刀片放入硝盐炉时,从纵剪分条刀片接触到工业亚硝酸钠至全部浸入工业亚硝酸钠中的时间控制在18~20s内;
(3)、将步骤(2)保温10~20分钟后的纵剪分条刀片取出,放入淬火油中淬火,在淬火油中的停留时间为10分钟;
(4)、将步骤(3)淬火后的纵剪分条刀片放入硝盐炉中回火,该硝盐炉内的工业亚硝酸钠在5小时内升温至540~570℃,纵剪分条刀片在540~570℃的硝盐炉内保温4小时,然后空冷;回火后检测纵剪分条刀片的硬度值,硬度值应控制在58~60HRC,如果硬度值超过了硬度控制范围的上限值,则进行又一次回火处理,硬度值每高1HRC,回火温度比上一次回火温度要高10℃,保温时间为上一次回火时间的0.9倍,然后空冷;最终控制纵剪分条刀片硬度值为58~60HRC;
步骤五、纵剪分条刀片的精加工
(1)、将经过步骤四热处理过程的纵剪分条刀片装在立式磨床上,立式磨床处理后得厚度为11mm的纵剪分条刀片;
(2)、将步骤(1)厚度为11mm的纵剪分条刀片进行第一次精磨,第一次精磨处理后得厚度为10.6mm的纵剪分条刀片;
(3)、将步骤(2)厚度为10.6mm的纵剪分条刀片再次装在立式磨床上,立式磨床处理后得厚度为10.3mm的纵剪分条刀片;并将纵剪分条刀片的内孔直径加工为242mm,外圆直径加工为340mm;
(4)、将步骤(3)厚度为10.3mm的纵剪分条刀片进行第二次精磨,第二次精磨处理后得厚度为10.02mm的纵剪分条刀片;
(5)、将步骤(4)厚度为10.02mm的纵剪分条刀片装在研磨机上进行第三次精磨,第三次精磨处理后得厚度为10±0.001mm的纵剪分条刀片。
更进一步地,步骤五纵剪分条刀片的精加工中第三次精磨的步骤如下:
(A)、准备刀片固定工装:刀片固定工装为圆盘形结构,该刀片固定工装上开设有围绕其中心均匀分布的6个刀片安装孔,刀片安装孔为圆形孔状结构,该刀片安装孔的圆心与刀片固定工装的圆心距离为400mm;
(B)、将第二次精磨处理后厚度为10.02mm的纵剪分条刀片安装在步骤(A)的刀片固定工装上,并将装有纵剪分条刀片的刀片固定工装放入研磨机上,同时加入研磨料,该研磨机为精磨平面研磨机;
(C)、步骤(B)完成后启动研磨机,控制研磨机的研磨盘转速为10r/min,研磨盘的压下力控制为980N;研磨30分钟后停止研磨,将刀片固定工装中的纵剪分条刀片翻面,并将刀片固定工装中关于其圆心对称的两个纵剪分条刀片对调位置;之后每研磨30min停止研磨,重复上述翻面、对调操作,研磨时间为3~4小时。
更进一步地,第三次精磨中步骤(B)的研磨料由绿碳化硅微粉、煤油和机油组成,该研磨料的制备过程如下:
(a)、称取绿碳化硅微粉和煤油,其中绿碳化硅微粉和煤油的质量比为3~3.5∶1,将上述的绿碳化硅微粉和煤油搅拌混合20分钟;
(b)、称取机油,其中绿碳化硅微粉和机油的质量比为2.1~2.3∶1,将机油加入步骤(a)的混合物中,继续搅拌混合15分钟,即得研磨料。
优选地,步骤一中锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:0.98%,Si:0.30%,Mn:0.40%,Cr:2.10%,Mo:2.30%,V:1.8%,P:0.010%,S:0.010%,Te:0.045%,Zr:0.016%,其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地,步骤一中锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:1.10%,Si:0.20%,Mn:0.50%,Cr:1.50%,Mo:2.50%,V:1.7%,P:0.020%,S:0.015%,Te:0.04%,Zr:0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地,步骤一中锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:0.88%,Si:0.40%,Mn:0.30%,Cr:2.50%,Mo:2.00%,V:2.0%,P:0.015%,S:0.012%,Te:0.05%,Zr:0.01%,其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地,研磨料的制备过程中,绿碳化硅微粉和煤油的质量比为3.2∶1,绿碳化硅微粉和机油的质量比为2.2∶1。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下显著效果:
(1)本发明的一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,其热处理过程中采用硝盐炉淬火及回火,回火温度控制为540~570℃,且根据硬度值的情况进一步回火处理,使得制备的纵剪分条刀片的硬度能够更加均匀,本发明的整个纵剪分条刀片的硬度均匀性小于1HRC;此外,本发明中通过改进纵剪分条刀片的精加工过程,使得在研磨机上进行第三次精磨研磨后平面度达到0.001mm,厚度公差达到±0.001mm,从而使得本发明的纵剪分条刀片能够满足高精度的飞机等航天航空板材分切使用;
(2)本发明的一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,其纵剪分条刀片的组分按重量百分比计为:C:0.88~1.10%,Si:0.20~0.40%,Mn:0.30~0.50%,Cr:1.50~2.50%,Mo:2.00~2.50%,V:1.7~2.0%,P:≤0.020%,S:≤0.015%,Te:0.04~0.05%,Zr:0.01~0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质,该材料具有高淬透性,且添加的Te、Zr、V等元素可有效阻止奥氏体晶粒长大,使材质组织更加紧密,从而增加了耐磨性和强冲击韧性,本发明采用退火、硝盐炉淬火、硝盐炉回火三道工序进行热处理,使得纵剪分条刀片具备了高耐磨性和强抗冲击性的卓越性能,满足了分切飞机等航天航空板材的需求。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,其具体步骤为:
步骤一、纵剪分条刀片的原材料准备:
先将圆形截面的坯料切割成高度为100mm的圆柱体坯料,再将切割的圆柱体坯料装入加热炉中加热至950℃,其升温速率为15℃/min,升温至950℃后保温2小时,保温结束后出炉锻造,锻造成高度为15mm、外圆直径为350mm的锻造毛坯。本发明中锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:0.88~1.10%,Si:0.20~0.40%,Mn:0.30~0.50%,Cr:1.50~2.50%,Mo:2.00~2.50%,V:1.7~2.0%,P:≤0.020%,S:≤0.015%,Te:0.04~0.05%,Zr:0.01~0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质;具体本实施例中锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:0.98%,Si:0.30%,Mn:0.40%,Cr:2.10%,Mo:2.30%,V:1.8%,P:0.010%,S:0.010%,Te:0.045%,Zr:0.016%,其余为Fe和不可避免的杂质。
步骤二、锻造毛坯的退火处理:
将步骤一中的锻造毛坯装入退火炉并升温至860℃,其升温速率为4℃/min,升温至860℃后保温230分钟,在退火炉中冷却至680℃后进行空冷。
步骤三、锻造毛坯的粗加工:
经步骤二退火处理后,将锻造毛坯加工成内孔直径为240mm,外圆直径为342mm,厚度为12mm的纵剪分条刀片。
步骤四、纵剪分条刀片的热处理:
(1)、将步骤三粗加工之后的纵剪分条刀片放入箱式炉内升温至800℃,其升温速率为13℃/min,升温至800℃后保温80分钟,保温后随炉冷却至480℃,然后出炉空冷;
(2)、在硝盐炉中加入工业亚硝酸钠并升温至1090℃,其升温速率为2℃/min,升温至1090℃后将步骤(1)中处理的纵剪分条刀片放入硝盐炉中,硝盐炉内继续加热至1090℃,并保温18分钟;其中:纵剪分条刀片放入硝盐炉时,从纵剪分条刀片接触到工业亚硝酸钠至全部浸入工业亚硝酸钠中的时间为19s;申请人发现,纵剪分条刀片放入硝盐炉时的速度快慢对淬火效果有一定的影响,通过申请人多年的经验积累发现:从纵剪分条刀片接触到工业亚硝酸钠至全部浸入工业亚硝酸钠中的时间控制在18~20s内,此时的淬火效果最好。
(3)、将步骤(2)保温18分钟后的纵剪分条刀片取出,放入淬火油中淬火,在淬火油中的停留时间为10分钟;
(4)、将步骤(3)淬火后的纵剪分条刀片放入硝盐炉中回火,该硝盐炉内的工业亚硝酸钠在5小时内升温至550℃,纵剪分条刀片在550℃的硝盐炉内保温4小时,然后空冷。回火后检测纵剪分条刀片的硬度值,硬度值应控制在58~60HRC,如果硬度值超过了硬度控制范围的上限值,则进行又一次回火处理,硬度值每高1HRC,回火温度比上一次回火温度要高10℃(后续的回火温度可以超过570℃),保温时间为上一次回火时间的0.9倍,然后空冷,最终控制纵剪分条刀片硬度值为58~60HRC。本实施例中,第一次回火温度为550℃,回火时间为4小时,经过第一次回火后检测纵剪分条刀片的硬度值为61HRC,硬度值超过了硬度控制范围的上限值1HRC,所以进行第二次回火处理,第二次回火温度为560℃,回火时间为3.6小时,第二次回火后检测纵剪分条刀片的硬度值为59HRC,符合58~60HRC的标准。此处,采用本发明的技术方案,通过第一次回火处理后的硬度值一般不会低于58HRC,本发明通过硝盐炉淬火、多次回火的方式调整硬度值,能够使得纵剪分条刀片的硬度能够更加均匀,本实施例的整个纵剪分条刀片的硬度均匀性小于1HRC,有利于提高纵剪分条刀片的使用寿命,且能够有效避免纵剪分条刀片崩口。
步骤五、纵剪分条刀片的精加工
(1)、将经过步骤四热处理过程的纵剪分条刀片装在立式磨床上,立式磨床处理后得厚度为11mm的纵剪分条刀片;
(2)、将步骤(1)厚度为11mm的纵剪分条刀片进行第一次精磨,第一次精磨处理后得厚度为10.6mm的纵剪分条刀片;
(3)、将步骤(2)厚度为10.6mm的纵剪分条刀片再次装在立式磨床上,立式磨床处理后得厚度为10.3mm的纵剪分条刀片;并将纵剪分条刀片的内孔直径加工为242mm,外圆直径加工为340mm;
(4)、将步骤(3)厚度为10.3mm的纵剪分条刀片进行第二次精磨,第二次精磨处理后得厚度为10.02mm的纵剪分条刀片;
(5)、将步骤(4)厚度为10.02mm的纵剪分条刀片装在研磨机上进行第三次精磨,第三次精磨处理后得厚度为10±0.001mm的纵剪分条刀片。本实施例中第三次精磨的步骤如下:
(A)、准备刀片固定工装:刀片固定工装为圆盘形结构,该刀片固定工装上开设有围绕其中心均匀分布的6个刀片安装孔,刀片安装孔为圆形孔状结构,该刀片安装孔的圆心与刀片固定工装的圆心距离为400mm。
(B)、将第二次精磨处理后厚度为10.02mm的纵剪分条刀片安装在步骤(A)的刀片固定工装上,并将装有纵剪分条刀片的刀片固定工装放入研磨机上,同时加入研磨料,该研磨机为精磨平面研磨机;其中,本实施例的研磨料由绿碳化硅微粉、煤油和机油组成,该研磨料的制备过程如下:(a)、称取绿碳化硅微粉和煤油,其中绿碳化硅微粉和煤油的质量比为3.2:1,将上述的绿碳化硅微粉和煤油搅拌混合20分钟;(b)、称取机油,其中绿碳化硅微粉和机油的质量比为2.2:1,将机油加入步骤(a)的混合物中,继续搅拌混合15分钟,即得研磨料。本实施例中的绿碳化硅微粉是郑州精益微粉有限公司生产的W14绿碳化硅微粉,采用本实施例的方法制得的研磨料,研磨后的纵剪分条刀片精度高,且光洁度好,能够避免在加工过程中产生刮痕。
(C)、步骤(B)完成后启动研磨机,控制研磨机的研磨盘转速为10r/min,研磨盘的压下力控制为980N;研磨30分钟后停止研磨,将刀片固定工装中的纵剪分条刀片翻面,并将刀片固定工装中关于其圆心对称的两个纵剪分条刀片对调位置;之后每研磨30min停止研磨,重复上述翻面、对调操作,研磨时间为3.5小时后,平面度达到0.001mm,厚度公差达到±0.001mm。申请人发现,刀片固定工装上刀片安装孔开设的位置不同,对纵剪分条刀片的平面度及厚度公差均有影响,此外,研磨料的组分、研磨过程中的操作工艺对纵剪分条刀片的平面度和光洁度均有影响。申请人通过多年的经验总结,并在理论分析的基础上发现采用本实施例上述的技术方案,在研磨机上进行研磨得到的纵剪分条刀片的平面度能够达到0.001mm,厚度公差达到±0.001mm。
实施例2
本实施例的基本步骤同实施例1,不同之处在于:
步骤一中锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:1.10%,Si:0.20%,Mn:0.50%,Cr:1.50%,Mo:2.50%,V:1.7%,P:0.020%,S:0.015%,Te:0.04%,Zr:0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质。
步骤四中纵剪分条刀片的热处理过程中,淬火过程:在硝盐炉中加入工业亚硝酸钠并升温至1100℃,其升温速率为2℃/min,升温至1100℃后将纵剪分条刀片放入硝盐炉中,硝盐炉内继续加热至1100℃,并保温10分钟,纵剪分条刀片放入硝盐炉时,从纵剪分条刀片接触到工业亚硝酸钠至全部浸入工业亚硝酸钠中的时间为18s;回火过程:第一次回火温度为540℃,回火时间为4小时,经过第一次回火后检测纵剪分条刀片的硬度值为60HRC,符合58~60HRC的标准。
第三次精磨中步骤(B)的研磨料的制备过程中,绿碳化硅微粉和煤油的质量比为3∶1,绿碳化硅微粉和机油的质量比为2.1∶1。
实施例3
本实施例的基本步骤同实施例1,不同之处在于:
步骤一中锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:0.88%,Si:0.40%,Mn:0.30%,Cr:2.50%,Mo:2.00%,V:2.0%,P:0.015%,S:0.012%,Te:0.05%,Zr:0.01%,其余为Fe和不可避免的杂质。
步骤四中纵剪分条刀片的热处理过程中,淬火过程:在硝盐炉中加入工业亚硝酸钠并升温至1080℃,其升温速率为2℃/min,升温至1080℃后将纵剪分条刀片放入硝盐炉中,硝盐炉内继续加热至1080℃,并保温20分钟,纵剪分条刀片放入硝盐炉时,从纵剪分条刀片接触到工业亚硝酸钠至全部浸入工业亚硝酸钠中的时间为20s;回火过程:第一次回火温度为570℃,回火时间为4小时,经过第一次回火后检测纵剪分条刀片的硬度值为58HRC,符合58~60HRC的标准。
第三次精磨中步骤(B)的研磨料的制备过程中,绿碳化硅微粉和煤油的质量比为3.5∶1,绿碳化硅微粉和机油的质量比为2.3∶1。
实施例1~3的一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,制备得到的纵剪分条刀片的平面度能够达到0.001mm,厚度公差达到±0.001mm,整个纵剪分条刀片的硬度均匀性小于1HRC,同时具有优异的高耐磨性和强抗冲击性能,满足了分切高精度的飞机等航天航空板材的需要。

Claims (7)

1.一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,其特征在于,其步骤为:
步骤一、纵剪分条刀片的原材料准备:
先将圆形截面的坯料切割成高度为100mm的圆柱体坯料,再将切割的圆柱体坯料装入加热炉中加热至950℃,其升温速率为15℃/min,升温至950℃后保温2小时,保温结束后出炉锻造,锻造成高度为15mm、外圆直径为350mm的锻造毛坯;该锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:0.88~1.10%,Si:0.20~0.40%,Mn:0.30~0.50%,Cr:1.50~2.50%,Mo:2.00~2.50%,V:1.7~2.0%,P:≤0.020%,S:≤0.015%,Te:0.04~0.05%,Zr:0.01~0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质;
步骤二、锻造毛坯的退火处理:
将步骤一中的锻造毛坯装入退火炉并升温至860℃,其升温速率为4℃/min,升温至860℃后保温230,在退火炉中冷却至680℃后进行空冷;
步骤三、锻造毛坯的粗加工:
经步骤二退火处理后,将锻造毛坯加工成内孔直径为240mm,外圆直径为342mm,厚度为12mm的纵剪分条刀片;
步骤四、纵剪分条刀片的热处理:
(1)、将步骤三粗加工之后的纵剪分条刀片放入箱式炉内升温至800℃,其升温速率为13℃/min,升温至800℃后保温80分钟,保温后随炉冷却至480℃,然后出炉空冷;
(2)、在硝盐炉中加入工业亚硝酸钠并升温至1080~1100℃,其升温速率为2℃/min,升温至1080~1100℃后将步骤(1)中处理的纵剪分条刀片放入硝盐炉中,硝盐炉内继续加热至1080~1100℃,并保温10~20分钟;其中:纵剪分条刀片放入硝盐炉时,从纵剪分条刀片接触到工业亚硝酸钠至全部浸入工业亚硝酸钠中的时间控制在18~20s内;
(3)、将步骤(2)保温10~20分钟后的纵剪分条刀片取出,放入淬火油中淬火,在淬火油中的停留时间为10分钟;
(4)、将步骤(3)淬火后的纵剪分条刀片放入硝盐炉中回火,该硝盐炉内的工业亚硝酸钠在5小时内升温至540~570℃,纵剪分条刀片在540~570℃的硝盐炉内保温4小时,然后空冷;回火后检测纵剪分条刀片的硬度值,硬度值应控制在58~60HRC,如果硬度值超过了硬度控制范围的上限值,则进行又一次回火处理,硬度值每高1HRC,回火温度比上一次回火温度要高10℃,保温时间为上一次回火时间的0.9倍,然后空冷;最终控制纵剪分条刀片硬度值为58~60HRC;
步骤五、纵剪分条刀片的精加工
(1)、将经过步骤三热处理过程的纵剪分条刀片装在立式磨床上,立式磨床处理后得厚度为11mm的纵剪分条刀片;
(2)、将步骤(1)厚度为11mm的纵剪分条刀片进行第一次精磨,第一次精磨处理后得厚度为10.6mm的纵剪分条刀片;
(3)、将步骤(2)厚度为10.6mm的纵剪分条刀片再次装在立式磨床上,立式磨床处理后得厚度为10.3mm的纵剪分条刀片;并将纵剪分条刀片的内孔直径加工为242mm,外圆直径加工为340mm;
(4)、将步骤(3)厚度为10.3mm的纵剪分条刀片进行第二次精磨,第二次精磨处理后得厚度为10.02mm的纵剪分条刀片;
(5)、将步骤(4)厚度为10.02mm的纵剪分条刀片装在研磨机上进行第三次精磨,第三次精磨处理后得厚度为10±0.001mm的纵剪分条刀片。
2.根据权利要求1所述的一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,其特征在于:步骤五纵剪分条刀片的精加工中第三次精磨的步骤如下:
(A)、准备刀片固定工装:刀片固定工装为圆盘形结构,该刀片固定工装上开设有围绕其中心均匀分布的6个刀片安装孔,刀片安装孔为圆形孔状结构,该刀片安装孔的圆心与刀片固定工装的圆心距离为400mm;
(B)、将第二次精磨处理后厚度为10.02mm的纵剪分条刀片安装在步骤(A)的刀片固定工装上,并将装有纵剪分条刀片的刀片固定工装放入研磨机上,同时加入研磨料,该研磨机为精磨平面研磨机;
(C)、步骤(B)完成后启动研磨机,控制研磨机的研磨盘转速为10r/min,研磨盘的压下力控制为980N;研磨30分钟后停止研磨,将刀片固定工装中的纵剪分条刀片翻面,并将刀片固定工装中关于其圆心对称的两个纵剪分条刀片对调位置;之后每研磨30min停止研磨,重复上述翻面、对调操作,研磨时间为3~4小时。
3.根据权利要求2所述的一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,其特征在于:第三次精磨中步骤(B)的研磨料由绿碳化硅微粉、煤油和机油组成,该研磨料的制备过程如下:
(a)、称取绿碳化硅微粉和煤油,其中绿碳化硅微粉和煤油的质量比为3~3.5:1,将上述的绿碳化硅微粉和煤油搅拌混合20分钟;
(b)、称取机油,其中绿碳化硅微粉和机油的质量比为2.1~2.3:1,将机油加入步骤(a)的混合物中,继续搅拌混合15分钟,即得研磨料。
4.根据权利要求1或2所述的一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,其特征在于:步骤一中锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:0.98%,Si:0.30%,Mn:0.40%,Cr:2.10%,Mo:2.30%,V:1.8%,P:0.010%,S:0.010%,Te:0.045%,Zr:0.016%,其余为Fe和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1或2所述的一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,其特征在于:步骤一中锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:1.10%,Si:0.20%,Mn:0.50%,Cr:1.50%,Mo:2.50%,V:1.7%,P:0.020%,S:0.015%,Te:0.04%,Zr:0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质。
6.根据权利要求3所述的一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,其特征在于:步骤一中锻造毛坯的组分按重量百分比计为:C:0.88%,Si:0.40%,Mn:0.30%,Cr:2.50%,Mo:2.00%,V:2.0%,P:0.015%,S:0.012%,Te:0.05%,Zr:0.01%,其余为Fe和不可避免的杂质。
7.根据权利要求3所述的一种高精度纵剪分条刀片的制备方法,其特征在于:研磨料的制备过程中,绿碳化硅微粉和煤油的质量比为3.2:1,绿碳化硅微粉和机油的质量比为2.2:1。
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