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
技術領域：
本發明涉及刀具加工技術領域，具體地說，涉及一種加工縱剪機圓盤刀片時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：
縱剪分條機依靠縱剪機圓盤刀片在板材上滾動，從而來完成對板材的無限長剪切動作。縱剪分條機用于金屬卷材，鋁板、不銹鋼板、硅鋼板、塑料片材、PVC、紙張等的縱向滾剪。縱剪機圓盤刀片廣泛應用于航天航空、汽車制造、礦山機械、五金制造、家電、建材、包裝、電力電工等行業。例如中國專利申請號201110183791. 2，名稱為一種鈦及鈦合金帶卷加工方法的專利在加工時就需要借助縱剪機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，直接關系到刀具的使用性能和使用壽命。但是，淬火變形對熱處理質量的影響最大。嚴重的淬火變形往往很難通過最后的精加工加以修正，結果使工件因尺寸超差或形位超差而報廢，造成先前各道工序人力、物力的損失，增加了企業的成本。高精度縱剪機圓盤刀片是很多刀具生產企業的主打產品，質量的好壞直接關系到企業的興衰。高精度縱剪機圓盤刀片對平面度的要求極高，甚至要求刀片的平面度控制在
O.002之內。攻克熱處理變形成為刀具生產企業生產合格高精度縱剪機圓盤刀片必須突破的技術瓶頸。現有熱處理技術中，由于高精度縱剪機圓盤刀片的結構形狀、原材料質量、熱處理前的加工狀態、刀片的自重以及刀片在爐中加熱和冷卻時的支撐或夾持不當等因素都會造成刀片變形。當熱處理變形時要通過最后的精加工加以修正，并且對熱處理變形的刀片進行校正和機加工修整的加工成本較高。現有技術在高精度縱剪機圓盤刀片生產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的數量往往超過投產總量的30%以上。刀具生產企業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。為了在后續精加工過程中消除熱處理變形，刀具生產企業想盡了種種可能的辦法。通常在刀具磨削時采用墊布校平的方法，即在MG7340吸臺上墊上厚厚的幾層布，刀片再放在布上，以減少吸臺的磁力，便于砂輪將刀片的變形層磨削。但使用這種方法，由于削弱了吸臺對刀片的吸力，刀片容易在磨削的過程中飛出，極易造成安全生產事故。現有加工縱剪機圓盤刀片的技術改進都在怎么樣對圓盤刀片進行磨削，例如中國專利號201120374299. 9，
公開日2012年07月04日，公開了一份名稱為一種半自動簡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圓盤刀片的磨削，但是現有技術中能進行精磨的機器很多，精度也較高，而提高縱剪機圓盤刀片的重點應該是解決磨削加工時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圓盤刀片達到平整的目的，但是現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致圓盤刀片磨削時尺寸不穩定，所以技術研究方向的錯誤，導致了縱剪機圓盤刀片加工成本一直較高，價格昂貴。
發明內容
發明要解決的技術問題
針對現有技術中高精度縱剪機圓盤刀片經熱處理后變形大，在后續精加工工序消除熱處理變形層時由于固定圓盤刀片的工裝容易發生變形導致加工精度不夠、產品合格率低，費時費力的問題，本發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應的熱處理工藝，使得工裝具有不易變形的優點，在用于固定圓盤刀片時，能快速消除圓盤刀片的變形層，提高圓盤刀片的加工精度，提高產品的合格率。技術方案
為達到上述目的，本發明提供的技術方案為
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備
工裝主體采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質量百分比為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
將經步驟(I)中的鍛造毛坯經過退火爐對其進行退火，以降低硬度、改善切削加工性能，其退火溫度為790-810°C，退火時間為4 6小時，在退火爐中冷至710_720°C后進行空冷，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
將經步驟(3)車加工的工裝主體，在20分鐘內加熱到860°C，保溫60分鐘后淬火，油淬，然后在150-170°C溫度下進行回火，回火兩次，使工裝主體硬度達到HRC 61 63 ;
(5)工裝主體的深加工
將經步驟(4)熱處理的工裝主體，進一步深加工，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
為保證工裝達到設計效果，發揮應有的作用，在上述加工工序完成后，必須對工裝的有效性進行檢測。B、工裝附件的加工
(7)工裝附件原材料的準備
工裝附件采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質量百分比為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)中的鍛造毛坯經過退火爐對其進行退火，以降低硬度、改善切削加工性能，其退火溫度為760-780°C，退火時間為4 6小時，在退火爐中冷至660-680°C之后進行空冷，使得鍛造毛坯的硬度為HBS ^ 187 ；
(9)鍛造毛坯的車加工
將經步驟(8)退火處理后的工件進行車加工；
(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。優選的，所述的步驟(2)中，鍛造毛坯的退火溫度為800°C，退火時間為5小時，在退火爐中冷至715°C后進行空冷。優選的，所述的步驟(4)中，油淬的淬火介質為2號普通淬火油。優選的，所述的步驟(7)中，鍛造毛坯組分的質量百分比為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，退火時間為4小時，在退火爐中冷至660°C之后進行空冷。有益效果
采用本發明提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下顯著效果
(1)本發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，能快速消除圓盤刀片的變形層，提高圓盤刀片的加工精度，提高產品的合格率；
(2)本發明在使用時削弱了吸臺對圓盤刀片的磁吸力，使得縱剪機圓盤刀片變形層磨削時不受吸臺的強磁力影響，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，不存在反彈現象，一步到位，大大提高了生產效率；
(3)本發明所采用的鍛造毛坯淬透性好，淬火時只需要2號普通淬火油即可；
(4 )本發明方法簡單，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。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的描述。實施例I
一種加工熱處理變形圓盤刀片的工裝的制造方法，以生產磨削Φ320Χ Φ 220 X IOLD型縱剪機圓盤刀片為例，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備
工裝主體采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質量百分比為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，本實施例工裝主體鍛造毛坯的組分優選的質量百分比為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
將經步驟(I)中的鍛造毛坯經過退火爐對其進行退火，以降低硬度、改善切削加工性能，其退火溫度為790-810°C，退火時間為4 6小時，在退火爐中冷至710_720°C后進行空冷，使得鍛造毛坯的硬度為HB207-229 ;本實施例優選鍛造毛坯的退火溫度為800°C，退火時間為5小時，在退火爐中冷至715°C后進行空冷；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
將經步驟(3)車加工的工裝主體，在20分鐘內加熱到860°C，保溫60分鐘后淬火，油淬，油淬的淬火介質為2號普通淬火油，然后在150-170°C溫度下進行回火，回火兩次，工裝主體硬度達到HRC 61 63 ;本實施例優選兩次回火的溫度分別為150°C和170°C，工裝主體硬度達到HRC 63 ；
(5)工裝主體的深加工
將經步驟(4)熱處理的工裝主體，進一步深加工，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
為保證工裝達到設計效果，發揮應有的作用，在上述5道加工工序完成后，必須對工裝的有效性進行檢測。將工裝裝夾在檢測芯棒上，芯棒兩側用車床頂針頂緊；用千分表檢測工作平面跳動，千分表上顯示的跳動值在O. 002之內合格。B、工裝附件的加工
(7)工裝附件原材料的準備
工裝附件采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質量百分比為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 ；這個范圍都可以，本實施例優選鍛造毛坯組分的質量百分比為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)中的鍛造毛坯經過退火爐對其進行退火，以降低硬度、改善切削加工性能，其退火溫度為760-780°C，退火時間為4 6小時，在退火爐中冷至660_680°C之后進行空冷，使得鍛造毛坯的硬度為HBS ( 187 ;本實施例優選鍛造毛坯的退火處理，其退火溫度為780°C，退火時間為4小時，在退火爐中冷至660°C之后進行空冷，鍛造毛坯的硬度為HBS169。(9)鍛造毛坯的車加工
將經步驟(8)退火處理后的工件進行車加工；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點，在用于固定圓盤刀片時，能快速消除圓盤刀片的變形層，提高圓盤刀片的加工精度，提高產品的合格率。
實施例2
同實施例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，其退火溫度為790°C，退火時間為6小時，在退火爐中冷至710°C后進行空冷；步驟(4)中工裝主體的熱處理在18分鐘時加熱到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，退火時間為5小時，在退火爐中冷至680°C之后進行空冷。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。實施例3
同實施例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，其退火溫度為810°C，退火時間為4小時，在退火爐中冷至720°C后進行空冷；步驟(4)中工裝主體的熱處理在19分鐘時加熱到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，退火時間為6小時，在退火爐中冷至668°C之后進行空冷。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。以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明加工的工裝的一種，實際可以加工的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的方法及實施例，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
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備 工裝主體采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質量百分比為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 將經步驟(I)中的鍛造毛坯經過退火爐對其進行退火，其退火溫度為790-810°C，退火時間為4 6小時，在退火爐中冷至710-720°C后進行空冷； (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 將經步驟(3)車加工的工裝主體，在20分鐘內加熱到860°C，保溫60分鐘后淬火，油淬，然后在150-170°C溫度下進行回火，回火兩次； (5)工裝主體的深加工 將經步驟(4)熱處理的工裝主體，進一步深加工，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 B、工裝附件的加工 (7)工裝附件原材料的準備 工裝附件采用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質量百分比為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)中的鍛造毛坯經過退火爐對其進行退火，其退火溫度為760-780°C，退火時間為4 6小時，在退火爐中冷至660-680°C之后進行空冷； (9)鍛造毛坯的車加工 將經步驟(8)退火處理后的工件進行車加工； (10)將工裝主體與工裝附件用螺釘緊固在一起，組合使用。
2.根據權利要求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.根據權利要求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，退火時間為5小時，在退火爐中冷至715°C后進行空冷。
4.根據權利要求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，油淬的淬火介質為2號普通淬火油。
5.根據權利要求1-4中任意一項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.根據權利要求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，退火時間為4小時，在退火爐中冷至660 °C之后進行空冷。
全文摘要
本發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；(7)工裝附件原材料的準備；(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。本發明通過合理的成分組成和該成分對應的熱處理工藝，達到工裝無變形的效果，在用于固定圓盤刀片時，能快速消除圓盤刀片的變形層，提高圓盤刀片的加工精度，提高產品的合格率。
文檔編號C22C38/20GK102974991SQ20121056525
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者張增明, 陳本真, 謝敏 申請人:馬鞍山市恒利達機械刀片有限公司