CN109807555A - 一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于刀轮刀圈加工处理技术领域，提供了一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，包括如下步骤：S1：制作刀圈环形毛坯，S2：粗车，S3：钻合金孔，S4：热处理调质处理，S5：清理合金孔，S6：镶入合金齿，S7：压机压实，S8：精加工内孔，装配滚刀。本发明提出的刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，刀圈环形毛坯在热处理调质处理后具有良好的综合机械性能；采用纯度99％的酒精对合金孔进行清洗，使合金孔表面洁净；采用单向压机，在刀圈环形毛坯处于200‑300摄氏度的状态下将合金齿压实在合金孔内，使合金齿过盈装配在合金孔内，紧固性佳，刀圈环形毛坯表面的微观凸峰不断被压平，使微观不平度减小，从而获得小的表面粗糙度；整体紧固性佳，表面平整。

Description

一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法

技术领域

本发明属于刀轮刀圈加工处理技术领域，尤其涉及一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法。

背景技术

刀轮刀圈广泛运用在自行车的滚轮中，在运动的过程中对其稳定性要求高，并需保持美观性，而现有技术中，大都放弃采用外界设备连接的固定方式，而采用压合的方式进行固定，在压合前，对合金孔出的杂质采用简单扫除的方式进行清理，不能干净的对杂质进行清理，在压合的过程中，残留的杂质对压合效果造成一定的影响，并且在压合前，没有对合金孔端进行加热处理，热塑性不佳，在扫除杂质后，直接就进行压合，采用此种方式进行压合，压合后紧固性不佳，在受到外界撞击力的作用下，容易移位松开，因此抗冲击效果不佳，并且在压合的同时，产品表面的凸峰不能有效的处理，为提高合金齿压合在合金孔中的固定性，并保持产品表面的光滑性，提出一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法。

发明内容

本发明实施例提供一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，旨在解决稳定性不佳，表面存在凸峰的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，包括如下步骤：

S1：制作刀圈环形毛坯，过程如下：将C、Mn、Cr、Si、Mo、V、Fe、Ni材料按照比例混合后倒入温度为1550℃的冶炼炉中熔炼制成钢锭，然后根据刀圈的需要进行下料，用锻模的方法制成刀圈环形毛坯，再将刀圈环形毛坯放置加热炉内，加热炉采用阶梯升温加热刀圈环形毛坯至850℃-1000℃，然后在炉内保温3.5-4小时，然后以2℃-4℃/min的速度降温，当炉内温度降至350℃-500℃，再保温2.5-3小时，在以2℃-4℃/min的速度降温，当刀圈环形毛坯温度降为200℃-275℃将刀圈环形毛坯移放入大气内冷却退火，冷却至常温状态；

S2：粗车：根据设计要求对刀圈环形毛坯装夹找正，对刀圈的端面及刃口进行加工，并在刀圈的端面开内孔，形成刀圈内孔，并保证相应尺寸的公差及粗糙度；

S3：钻合金孔：根据合金齿的大小在刃口处钻孔，形成合金孔，钻孔垂直于圆心；

S4：热处理调质处理：即先对刀圈环形毛坯进行淬火，淬火后进行快速冷却，冷却后再进行高温回火，高温回火时控制湿度小于50％，真空度小于10pa；经调质后使刀圈环形毛坯具有良好的综合机械性能；

S5：清理合金孔：采用纯度99％的酒精对S3中合金孔进行清洗；

S6：镶入合金齿：将清理后的刀圈环形毛坯加热至200-300摄氏度，加热后直接将合金齿放入S3中所述的合金孔内；

S7：压机压实：将合金齿放入合金孔内之后，将经S6处理后的刀圈环形毛坯放置在大于200Mpa的单向压机的工作端，控制单向压机工作，将合金齿压入合金孔内；

S8：精加工内孔，装配滚刀：采用数控车床对刀圈内孔精加工，刀圈为滚刀的一个配件，加工完成后，将装配有刀圈的滚刀装盾构机使用。

更进一步地，合金孔的大小根据需求来设定，刀圈内孔尺寸精度为0.02-0.05mm。

更进一步地，S4中高温回火温度为470摄氏度-580摄氏度，淬火温度为1000摄氏度-1120摄氏度。

更进一步地，S4中热处理前，刀圈内孔留2mm余量，以防止刀圈变形。

更进一步地，所述S4中还包括对刀轮内孔单独二次淬火，且二次淬火完成后对刀轮整体二次回火。

更进一步地，所述对刀轮内孔单独二次淬火的淬火温度为400-450摄氏度，对刀轮整体二次回火的回火温度为500-600摄氏度。

与现有技术相比，本发明实施例提供的有益效果为：本发明提出的刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，由于对刀圈环形毛坯进行热处理调质处理，所以刀圈环形毛坯具有良好的综合机械性能；由于采用纯度99％的酒精对合金孔进行清洗，所以使合金孔表面洁净，有效去掉表面杂质；由于采用单向压机，在刀圈环形毛坯处于200-300摄氏度的状态下，将合金齿过盈装配在合金孔内，所以紧固性佳，由于单向压机同时压在刀圈环形毛坯的表面，刀圈环形毛坯表面的微观凸峰不断被压平，凸峰下的金属不仅下压，而且还要从凸峰两侧的凹谷挤出，所以使微观不平度减小，从而获得小的表面粗糙度；整体紧固性佳，表面平整。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的过盈冷压处理流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明在将合金齿紧固压合在合金孔内之前，对合金孔进行清洗，避免杂质影响压合，并将圈环形毛坯加热至200-300摄氏度，使其具有良好的热塑性，在压合完成冰冷却后，紧固性佳，而现有技术在对合金孔处做简单扫除杂质处理后即将合金齿压合在合金孔内。

请参阅图1，一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，包括如下步骤：

第一步：制作刀圈环形毛坯，过程如下：将C、Mn、Cr、Si、Mo、V、Fe、Ni材料按照比例混合后倒入温度为1550℃的冶炼炉中熔炼制成钢锭，然后根据刀圈的需要进行下料，用锻模的方法制成刀圈环形毛坯，再将刀圈环形毛坯放置加热炉内，加热炉采用阶梯升温加热刀圈环形毛坯至850℃-1000℃，然后在炉内保温3.5-4小时，然后以2℃-4℃/min的速度降温，当炉内温度降至350℃-500℃，再保温2.5-3小时，在以2℃-4℃/min的速度降温，当刀圈环形毛坯温度降为200℃-275℃，将刀圈环形毛坯移放入大气内冷却退火，冷却至常温状态；

第二步：粗车：根据设计要求对刀圈环形毛坯装夹找正，对刀圈的端面及刃口进行加工，并在刀圈的端面开内孔，形成刀圈内孔，并保证相应尺寸的公差及粗糙度；

第三步：钻合金孔：根据合金齿的大小在刃口处钻孔，形成合金孔，钻孔垂直于圆心，合金孔的大小根据需求来设定，刀圈内孔尺寸精度为0.02-0.05mm；

第四步：热处理调质处理：即先对刀圈环形毛坯进行淬火，淬火后进行快速冷却，冷却后再进行高温回火，高温回火时控制湿度小于50％，真空度小于10pa，高温回火温度为470摄氏度-580摄氏度，淬火温度为1000摄氏度-1120摄氏度热处理前，刀圈内孔留2mm余量，以防止刀圈变形，通过热处理调质处理，使刀圈环形毛坯具有良好的综合机械性能；

其中，在具体实施过程中，该热处理调质处理还包括对刀轮内孔单独二次淬火，且二次淬火完成后对刀轮整体二次回火，具体的，所述对刀轮内孔3-6cm位置单独二次淬火的淬火温度为400-450摄氏度，对刀轮整体二次回火的回火温度为500-600摄氏度。通过对刀轮内孔的单独淬火，从而保证刀轮内孔处的硬度。

第五步：清理合金孔：采用纯度99％的酒精对S3中合金孔进行清洗，以保持表面的洁净，便于后期压合处理；

第六步：镶入合金齿：将清理后的刀圈环形毛坯加热至200-300摄氏度，加热后直接将合金齿放入S3中所述的合金孔内，将刀圈环形毛坯加热至200-300摄氏度，使其具有良好的热塑性，便于合金齿紧固压合在合金孔内；

第七步：压机压实：将合金齿放入合金孔内之后，将经S6处理后的刀圈环形毛坯放置在大于200Mpa的单向压机的工作端，控制单向压机工作，将合金齿压入合金孔内；由于第六步中刀圈环形毛坯已加热至200-300摄氏度的状态，因此此时具有良好的热塑性，此时将合金齿压实在合金孔内，可使合金齿过盈装配在合金孔内，紧固性佳，单向压机同时压在刀圈环形毛坯的表面，刀圈环形毛坯表面的微观凸峰不断被压平，凸峰下的金属不仅下压，而且还要从凸峰两侧的凹谷挤出，使微观不平度减小，从而获得小的表面粗糙度。

第八步：精加工内孔，装配滚刀：采用数控车床对刀圈内孔精加工，刀圈为滚刀的一个配件，加工完成后，将装配有刀圈的滚刀装盾构机使用。

该刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，首先，制作刀圈环形毛坯，由Fe作为主要原料，同时添加C、Mn、Cr、Si、Mo、V、Ni等辅助材料制成钢锭，用锻模处理后制成刀圈环形毛坯，具有强度高的优点，经热处理调质处理后，使刀圈环形毛坯具有良好的综合机械性能；采用纯度99％的酒精对合金孔进行清洗，使合金孔表面洁净，有效去掉表面杂质，将清洗后的刀圈环形毛坯加热至200-300摄氏度，使刀圈环形毛坯具有良好的热塑性，此时将合金齿直接放置在合金孔内，并移至大于200Mpa的单向压机的工作端，由单向压机工作将合金齿压实在合金孔内，压实后自然冷却，采用单向压机在刀圈环形毛坯处于200-300摄氏度的状态下，将合金齿压实在合金孔内，使合金齿过盈装配在合金孔内，紧固性佳，单向压机同时压在刀圈环形毛坯的表面，刀圈环形毛坯表面的微观凸峰不断被压平，凸峰下的金属不仅下压，而且还要从凸峰两侧的凹谷挤出，使微观不平度减小，从而获得小的表面粗糙度。

综上所述，本发明提出的刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，将刀圈环形毛坯热处理调质处理后，使刀圈环形毛坯具有良好的综合机械性能；采用纯度99％的酒精对合金孔进行清洗，使合金孔表面洁净，有效去掉表面杂质，；采用单向压机，在刀圈环形毛坯处于200-300摄氏度的状态下，将合金齿压实在合金孔内，使合金齿过盈装配在合金孔内，紧固性佳，单向压机同时压在刀圈环形毛坯的表面，刀圈环形毛坯表面的微观凸峰不断被压平，凸峰下的金属不仅下压，而且还要从凸峰两侧的凹谷挤出，使微观不平度减小，从而获得小的表面粗糙度；整体紧固性佳，表面平整。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：制作刀圈环形毛坯，过程如下：将C、Mn、Cr、Si、Mo、V、Fe、Ni材料按照比例混合后倒入温度为1550℃的冶炼炉中熔炼制成钢锭，然后根据刀圈的需要进行下料，用锻模的方法制成刀圈环形毛坯，再将刀圈环形毛坯放置加热炉内，加热炉采用阶梯升温加热刀圈毛坯至850℃-1000℃，然后在炉内保温3.5-4小时，然后以2℃-4℃/min的速度降温，当炉内温度降至350℃-500℃，再保温2.5-3小时，在以2℃-4℃/min的速度降温，当刀圈环形毛坯温度降为200℃-275℃将刀圈环形毛坯移放入大气内冷却退火，冷却至常温状态；

S2：粗车：根据设计要求对刀圈环形毛坯装夹找正，对刀圈的端面及刃口进行加工，并在刀圈的端面开内孔，形成刀圈内孔，并保证相应尺寸的公差及粗糙度；

S3：钻合金孔：根据合金齿的大小在刃口处钻孔，形成合金孔，钻孔垂直于圆心；

S4：热处理调质处理：即先对刀圈环形毛坯进行淬火，淬火后进行快速冷却，冷却后再进行高温回火，高温回火时控制湿度小于50％，真空度小于10pa；

S5：清理合金孔：采用纯度99％的酒精对S3中合金孔进行清洗；

S6：镶入合金齿：将清理后的刀圈环形毛坯加热至200-300摄氏度，加热后直接将合金齿放入S3中所述的合金孔内；

S7：压机压实：将合金齿放入合金孔内之后，将经S6处理后的刀圈环形毛坯放置在大于200Mpa的单向压机的工作端，控制单向压机工作，将合金齿压入合金孔内；

S8：精加工内孔，装配滚刀：采用数控车床对刀圈内孔精加工，刀圈为滚刀的一个配件，加工完成后，将装配有刀圈的滚刀装盾构机使用。

2.如权利要求1所述的一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，其特征在于，所述合金孔的大小根据需求来设定，刀圈内孔尺寸精度为0.02-0.05mm。

3.如权利要求1所述的一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，其特征在于，所述S4中高温回火温度为470摄氏度-580摄氏度，淬火温度为1000摄氏度-1120摄氏度。

4.如权利要求1所述的一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，其特征在于，所述S4中热处理前，刀圈内孔留2mm余量，以防止刀圈变形。

5.如权利要求1所述的一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，其特征在于，所述S4中还包括对刀轮内孔单独二次淬火，且二次淬火完成后对刀轮整体二次回火。

6.如权利要求5所述的一种刀轮刀圈的过盈冷压处理方法，其特征在于，所述对刀轮内孔单独二次淬火的淬火温度为400-450摄氏度，对刀轮整体二次回火的回火温度为500-600摄氏度。