目前,直柄麻花鉆的成形國內(nèi)普遍采用軋制工藝。該工藝的最大優(yōu)點是生產(chǎn)效率高,能充分利用原材料；加工出的鉆頭坯體內(nèi)部組織具有纖維連續(xù)性,且晶粒細化,碳化物分布均勻,紅硬性高样漆。但軋制工藝也有著明顯的缺陷,即鉆頭坯體極易軋裂。以我廠生產(chǎn)為例,在通常情況下,直柄麻花鉆的軋裂率為5%～10%,有時高達20%～40%,每年僅因鉆頭軋裂就使企業(yè)損失數(shù)十萬元晦闰。尤其在當前高速鋼材料價格較昂貴的情況下,解決鉆頭軋裂問題,降低軋裂率,將使企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟效益放祟。

1軋溝磨背工藝的提出

導(dǎo)致鉆頭軋裂的因素很多,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散烂。通過觀察發(fā)現(xiàn),98%以上軋裂鉆頭的裂紋均出現(xiàn)在刃帶與刃溝的交匯處巾妖。由此看來,裂紋的產(chǎn)生與刃帶的形成直接相關(guān)。普通的軋制工藝是在四輥軋機上同時軋出鉆頭的刃溝变钙、刃背和刃帶,即軋溝與軋背同步牵梗。針對這一特點,我們提出刃溝和刃帶分別成形的工藝方案,即先在四輥軋機上軋出鉆頭的刃溝,然后在專用磨床上磨出鉆頭的刃背外圓(刃帶也同時形成)。這就是本文擬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→磨鉆尖啸业。

2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,只是兩個刃背扇形板的截形有所變化,即沒有刃帶槽洗筛。此時,兩個刃背扇形板的作用只是固定鉆頭截形,調(diào)整刃背充起量。兩種軋制工藝的四輥軋機孔型示意如下圖宿柜。由圖可見,采用軋溝磨背工藝時,由于刃背扇形板不存在刃帶槽,鉆頭截形簡單,因此避免了刃帶處裂紋的產(chǎn)生凸窖。

(a)軋溝軋背
1.刃溝扇形板 (b)軋溝磨背
2.刃背扇形板

引起裂紋的原因如下:軋溝軋背時,由于不同規(guī)格的鉆頭刃帶尺寸各不相同,因此刃背扇形板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,鉆頭坯件在扇形板的滾壓作用下,加熱到臨近熔化狀態(tài)沿軋機孔型流動霹补、延伸,流入刃帶槽內(nèi)的金屬便形成鉆頭刃帶天证。但狹窄的刃帶槽使金屬不易順利流動,因而容易產(chǎn)生刃帶缺陷。特別是當坯體冷卻時,窄而高的刃帶處于鉆頭坯體的邊緣,冷卻速度最快,易產(chǎn)生應(yīng)力集中十匆。由于受材料哀买、加熱溫度、時間和速度柬赐、扇形板加工精度等的影響,極易在刃帶處產(chǎn)生裂紋亡问。而采用軋溝磨背工藝軋溝時,軋機孔型簡單,結(jié)構(gòu)合理,符合金屬流動特性,因此可避免上述現(xiàn)象的發(fā)生；同時由于刃帶單獨成形,也極大地降低了四輥軋機的調(diào)整難度,提高了鉆芯對稱度(麻花鉆重要檢查項目之一)的精度肛宋。

采用新工藝軋溝后的鉆頭坯體經(jīng)熱處理州藕、精磨外圓等工序,然后在專用磨床上磨出刃背。這一工藝過程也可提高鉆頭工作部分的徑向圓跳動精度(也是麻花鉆重要檢查項目之一)酝陈。

3軋溝磨背工藝的應(yīng)用效果

是否采用新工藝應(yīng)視生產(chǎn)中的實際情況而定,如試軋后軋裂率低于5%,而且生產(chǎn)批量較大時,仍可采用軋溝軋背工藝加工直柄麻花鉆床玻。但當軋裂率高于5%時,則應(yīng)采用軋溝磨背工藝。下表所示為我廠部分規(guī)格鉆頭用兩種不同工藝方案加工時軋裂率的對比沉帮。由表可知,軋溝磨背工藝對降低鉆頭軋裂率效果非常明顯锈死。采用此項工藝后,我廠鉆頭鉆芯對稱度合格率由75%提高到80%,徑向圓跳動合格率由85%提高到90%。

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