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導致直柄麻花鉆鉆頭軋裂的因素有哪些

更新時(shí)間:2023-02-25      點(diǎn)擊次數:1546
    直柄麻花鉆的成形國內普遍采用軋制工藝。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高,能充分利用原材料;加工出的鉆頭坯體內部組織具有纖維連續性,且晶粒細化,碳化物分布均勻,紅硬性高。但軋制工藝也有著(zhù)明顯的缺陷,即鉆頭坯體極易軋裂。
  1、軋溝磨背工藝的提出
  導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(wèn)題。通過(guò)觀(guān)察發(fā)現,98%以上軋裂鉆頭的裂紋均出現在刃帶與刃溝的交匯處。由此看來(lái),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(shí)軋出鉆頭的刃溝、刃背和刃帶,即軋溝與軋背同步。針對這一特點(diǎn),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(zhuān)用磨床上磨出鉆頭的刃背外圓(刃帶也同時(shí)形成)。這就是本文擬介紹的軋溝磨背工藝,其主要工藝路線(xiàn)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。
  2、軋溝磨背工藝原理
  采用軋溝磨背工藝軋溝時(shí),可仍采用原有四輥軋機,只是兩個(gè)刃背扇形板的截形有所變化,即沒(méi)有刃帶槽。此時(shí),兩個(gè)刃背扇形板的作用只是固定鉆頭截形,調整刃背充起量。兩種軋制工藝的四輥軋機孔型示意如下圖。由圖可見(jiàn),采用軋溝磨背工藝時(shí),由于刃背扇形板不存在刃帶槽,鉆頭截形簡(jiǎn)單,因此避免了刃帶處裂紋的產(chǎn)生。
  引起裂紋的原因如下:軋溝軋背時(shí),由于不同規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(jìn)行熱軋時(shí),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(dòng)、延伸,流入刃帶槽內的金屬便形成鉆頭刃帶。但狹窄的刃帶槽使金屬不易順利流動(dòng),因而容易產(chǎn)生刃帶缺陷。特別是當坯體冷卻時(shí),窄而高的刃帶處于鉆頭坯體的邊緣,冷卻速度最快,易產(chǎn)生應力集中。由于受材料、加熱溫度、時(shí)間和速度、扇形板加工精度等的影響,極易在刃帶處產(chǎn)生裂紋。而采用軋溝磨背工藝軋溝時(shí),軋機孔型簡(jiǎn)單,結構合理,符合金屬流動(dòng)特性,因此可避免上述現象的發(fā)生;同時(shí)由于刃帶單獨成形,也極大地降低了四輥軋機的調整難度,提高了鉆芯對稱(chēng)度(麻花鉆重要檢查項目之一)的精度。

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