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常温折截金属棒料


放大字体  缩小字体 发布日期:2020-02-23
1.现有技术缺陷

金属棒料断截,现多采用弓锯、带锯及锯片铣刀在铣床上的锯截,冲床、剪床的剪截,气割、电热等的切割,以及为降低强度将钢材棒料加热后进行剪截的热截等方式。

锯截是一种生产效率低、耗电多、原料和锯条损耗大的落后工艺。剪截较锯截效率高,但耗电比锯截大,所截棒材质量较难控制。热切割能耗更大,所截材料损耗更大,且断口的金相组织和力学性能会产生变化,对下道工序加工,特别是机械加工带来困难。热截不但能耗大,而且所截棒材会产生氧化、截面变形等缺陷。

2.常温断截金属棒料

常温断截金属棒料是利用人为豁口在外力作用下产生应力集中效应,在常温下达到金属棒料断截的效果。其能耗仅是以上断截方法的1/3~1/5。

(1)基本结构原理   图1是安装于普通压力机的常温断截金属棒料装置的基本结构原理示意。按断料长度L,用手锯或錾子等工具在棒料上形成一可产生应力集中的豁口,豁口下设一支点,以支点为基准,相对于定位止档。在金属棒料上方,长度L处设有一豁口刀,作用于棒料端头上方的外力,使豁口产生裂纹直至棒料断裂。图1的双点划线是棒料断裂时的状况。当外力作用于棒料端点时,以支点为转动中心,使豁口刀处的棒料向上转动,在反作用力的作用下,豁口刀在棒料上剁一新豁口。将棒料新端面顶到定位止档,棒料新端头置于外力下,这样可周而复始地连续断料。  

(2)适用范围    断截的金属棒料可以是圆、方、矩和六边等的实心截面,也可以是接近实心截面的钢轨等截面。金属棒料的材质可以是钢材或力学性能接近钢材的有色金属。

本断料法不适宜断截精度要求很高的下料工作。

(3)外力   ①量值确定:外力即冲压力理论计算较为复杂,一般可参照剪截下料的剪切力的1/3~1/5选取压力机;金属棒料硬度高、截面尺寸小取小值,反之取大值。②外力源:产生外力的压力机可以是曲轴压力机、摩擦压力机和液力压力机等;冲压速度>0.2m/s,以便产生应有冲量。

(4)豁口   豁口选择在棱角突出或窄面位置,如图2所示。豁口深度:棱角突出棒料4~6mm;窄面棒料3~4mm。

(5)支点的设计原则在外力作用下豁口位置保持向上,当外力作用金属棒料时不至于偏移。支点材质要有足够的强度、硬度。

(6)豁口刀   要有足够强度、硬度。豁口刀与机体的联接强度能够承受断料外力的反作用力。豁口刀的刃角,按金属棒料硬度选取。一般为60~90。,硬度高取大值,反之取小值。

(7)注意事项   保证棒料端头顶到定位止档端头,两端头处距支点的间距,L、支点距豁口刀的间距L要准确,定位止档、支点、豁口刀要牢固定位。如有误差将使所截端面偏斜,影响下料质量。

3.结语

多年前,笔者在生产活扳手的工厂工作,活扳手的主要原料Φ45~Φ60mm的45钢,断料用120t冲床,由于多道工序需要使用该冲床,为减少其工作量,设计了常温断料装置,用32t冲床即可完成以上断料工作;近几年又将该工艺用于方钢、六棱、轻轨等常温断料。经多年使用,这一下料工艺效果很好。

现将以上经验加以总结奉献给读者,并可为您提供该工艺装备及经济适用压力机,以使这一工艺在节能减排、提高生产效率中发挥更大作用。常温断截金属棒料工艺具有“实用性、新颖性、创造性”现已受到国家专利保护。
 
 
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