專利名稱：一種熱剪切模具的剪切刃堆焊工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種剪切模具，特別是涉及一種剪切軸承內(nèi)、外套圈棒料時(shí)所用 模具的剪切刃通過堆焊有效提高模具剪切刃部位使用時(shí)限的熱剪切模具的剪切 刃堆焊工藝。
背景技術(shù)：
公知的，軸承內(nèi)、外套圈棒料(以下簡稱棒料)在鍛造加工過程中，加熱棒 料到110(TC左右，由J23-100T開式可傾壓力機(jī)上熱剪切模具對棒料實(shí)施熱剪切；
在技術(shù)未革新前，由煤氣爐或燃煤反射爐把棒料加熱到所需溫度后，使用人工 向J23-100T開式可傾壓力機(jī)內(nèi)間歇輸送棒料，剪切模具非連續(xù)性工作"工人需
要休息"，便于保證熱剪切模具的受熱狀態(tài)，使熱剪切模具得到較好冷卻，這樣 熱剪切模具磨損前非連續(xù)可完成2000件軸承內(nèi)、外套圈的剪切工作，但剪切下 來的軸承內(nèi)、外套圈料段需裝爐二次加熱到所需的鍛造溫度才能進(jìn)入后序的工 藝流程，這種作業(yè)方式即浪費(fèi)了人力，又不能提高整個(gè)車間生產(chǎn)效率，所以逐 漸被淘汰；現(xiàn)在隨著電加熱的推廣，即采用中頻感應(yīng)爐套加熱棒料，使棒料在 中頻感應(yīng)磁場的作用下快速受熱，且采用自動(dòng)送料裝置向J23-100T開式可傾壓 力機(jī)連續(xù)輸送棒料，促使熱剪切模具保持連續(xù)性工作，由此導(dǎo)致熱剪切模具工 作疲勞、損傷，以致禿刃，熱剪切模具磨損前只能連續(xù)完成1000件軸承內(nèi)、外 套圈的剪切工作；若磨損的熱剪切模具繼續(xù)使用，會(huì)造成剪切下來的軸承內(nèi)、 外套圈鍛件端面產(chǎn)生毛刺，留下質(zhì)量隱患；因此需頻繁更換模具，由此帶來模具的使用成本大幅提高，且影響整個(gè)車間生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)中熱剪切模具磨損較快的不足，本發(fā)明公開了一種熱剪 切模具的剪切刃堆焊工藝，本發(fā)明通過在熱剪切模具刃口開槽，并在開槽處堆 焊鈷基合金耐磨堆焊焊條工藝，使熱剪切模具刃口處具有高硬度、高耐磨性和
適當(dāng)?shù)捻g性，極大程度的提高了剪切模具的使用壽命；本發(fā)明不僅節(jié)約了模具 使用成本，且大幅度的提高了生產(chǎn)效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種熱剪切模具的剪切刃堆焊工藝，包含熱剪切模具的刀套、刀板本體； 所述丄藝包括修正刀板凹臺(tái)階、刀套凹槽，預(yù)熱刀板、刀套、焊條，焊接，淬 火，回火，冷卻，修磨，檢驗(yàn)、探傷，入庫；具體步驟如下
a) 、修正
在刀板的切削刃處車削凹臺(tái)階至所需尺寸，在刀套內(nèi)環(huán)處車削凹槽至所需 尺寸；凹臺(tái)階所需尺寸為(棒料直徑+2 7mm) /2;凹槽所需尺寸為軸向長度 8-12mm，徑向厚度3-6mm;
b) 、預(yù)熱
通過箱式電爐將刀板、刀套加熱到500 600。C;焊條須在200'C左右烘至少 1小時(shí)；
c) 、焊接
使用特種耐磨焊條鈦鈣型藥皮Co-Cr-W型鈷基合金耐磨堆焊焊條，采用直 流焊機(jī)小電流短弧焊接法，其中焊接電壓為380V、焊接電流為180 190AMP，在預(yù)熱的刀板凹臺(tái)階處、刀套凹槽處分別進(jìn)行堆焊，所述堆焊厚度大于車槽前 形狀至少0.5毫米，并達(dá)到焊條與刀板凹臺(tái)階、刀套凹槽形成冶金結(jié)合形式；
d) 、淬火
將焊接后的刀板、刀套在加熱爐內(nèi)加熱到1000~1050°C，保溫2 4小時(shí)； 隨后取出刀板、刀套放入20#機(jī)油淬冷介質(zhì)中冷卻；
e) 、回火
將刀板、刀套在加熱爐內(nèi)加熱至540 60(TC，保溫1 3個(gè)小時(shí)；
f) 、冷卻
將回火后的刀板、刀套立即放入干燥和熱的沙箱內(nèi)或草灰中緩冷，以避免 裂紋現(xiàn)象的發(fā)生；
g) 、修磨
使用砂輪機(jī)修磨冷卻后的刀板、刀套堆焊處悍縫，并精加工至刀板、刀套 堆焊處至圖紙要求的刀板、刀套外形尺寸-，
h) 、檢驗(yàn)、探傷
用超聲波探傷的橫波段探測刀板、刀套焊縫中是否存在氣孔、夾渣、裂縫、 未焊透缺陷；對不合格品進(jìn)行補(bǔ)悍修復(fù)；
i) 、入庫
將探傷合格刀板、刀套入庫待用。 采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有的有益效果是-
l.通過在熱剪切模具刀板、刀套刃口處堆焊鈷基合金耐磨堆焊焊條，有效 提高了刀板、刀套使用效果使刀板、刀套在相同工作條件下由加工軸承內(nèi)、 外套圈500 1000件左右提高到15000 35000件左右，為操作工節(jié)約了頻繁更換模具的時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率。
2. 由于熱剪切模具刀板、刀套刃口處堆焊鈷基合金耐磨堆焊焊條且經(jīng)過相 關(guān)工藝處理，提高了熱剪切模具耐磨性，紅硬性；減少了剪切下軸承內(nèi)、外套 圈料段的端面毛刺的產(chǎn)生，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。
3. 由于刀板、刀套材料耐熱、耐磨性比鈷基合金堆焊焊條材質(zhì)差，致使刀 板、刀套出現(xiàn)塌陷磨損使鈷基合金耐磨堆焊焊條刃LI處突起， 一旦發(fā)現(xiàn)刀板、 刀套刃口有突起現(xiàn)象，對刀板、刀套刃口修磨、堆焊后可重復(fù)使用，節(jié)約了模
具材料，降低了模具成本。


圖l是本發(fā)明工藝流程圖2是刀板立體結(jié)構(gòu)示意圖3是刀板全剖圖4是刀套結(jié)構(gòu)示意圖5是刀套全剖圖6是本發(fā)明刀板、刀套工作狀態(tài)示意圖。
圖中1、刀板；2、切削刃；3、凹臺(tái)階；4、刀套；5、凹槽；6、棒料；7、爐套。
具體實(shí)施例方式
參考下面的實(shí)施例，可以更詳細(xì)地解釋本發(fā)明；但是應(yīng)當(dāng)指出的是本發(fā)明并不局限于下述實(shí)施例。
如圖1所示的熱剪切模具的剪切刃堆焊工藝，包含熱剪切模具的刀套6、刀
板l本體；所述工藝包括修正刀板、刀套臺(tái)階，預(yù)熱刀板、刀套、焊條，焊接，
淬火，回火，冷卻，修磨，檢驗(yàn)、探傷，入庫；具體步驟如下
a) 、修正
如圖2、 3、 4、 5所示，在刀板1的切削刃2處車削凹臺(tái)階3半徑至所需(棒 料直徑+2 7mm)/2尺寸，凹臺(tái)階3位于切削刃2剪切棒料端；在刀套4內(nèi)環(huán)處 車削凹槽5至所需軸向長度8-12mm，徑向厚3-6mm尺寸，TO槽5位丁刀套4 棒料出口端；
b) 、預(yù)熱
由于刀板l、刀套4及堆焊材料均為含炭量和合金元素較高的材料，很容易 在焊接時(shí)造成脆性區(qū)，并且由于溫度不均形成很大的熱應(yīng)力造成裂紋；為了防 止裂紋的發(fā)生，堆焊前必須對刀板l、刀套4進(jìn)行預(yù)熱，為了使刀板l、刀套4 得到均勻的硬度，預(yù)熱溫度應(yīng)在材料的Ms點(diǎn)以上，由于刀板l、刀套4材料為 3Cr2W8V,選擇預(yù)熱溫度為500 600°C;焊條須在20(TC左右烘至少1小時(shí)；
c) 、焊接
使用河北華泰特種耐磨焊條廠、河北錫金焊條有限公司或河北天碩特種耐 磨焊條廠生產(chǎn)的特種耐磨焊條鈦鈣型藥皮Co-Cr-W型鈷基合金耐磨堆焊焊條， 采用直流焊機(jī)小電流短弧焊接法，其中焊接電壓為380V、焊接電流為 180 190AMP，在預(yù)熱的刀板1凹臺(tái)階3處、刀套4凹槽5處分別進(jìn)行堆焊，所 述堆焊厚度大于車槽前形狀至少0.5毫米，并達(dá)到焊條與刀板l凹臺(tái)階3、刀套 4凹槽5形成冶金結(jié)合形式；d) 、淬火
將焊接后的刀板l、刀套4在加熱爐內(nèi)加熱到1000 1050°C，保溫2 4小 時(shí)；隨后取出刀板l、刀套4放入20#機(jī)油淬冷介質(zhì)中冷卻；
e) 、回火
將刀板l、刀套4在加熱爐內(nèi)加熱至540 600'C，保溫1 3個(gè)小時(shí)；
f) 、冷卻
將回火后的刀板l、刀套4立即放入干燥和熱的沙箱內(nèi)或草灰中緩冷，以避 免裂紋現(xiàn)象的發(fā)生；
g) 、修磨
使用砂輪機(jī)修磨冷卻后的刀板1 、刀套4堆焊處焊縫，并在車床上精車刀板、 刀套堆焊處至圖紙要求的刀板、刀套外形尺寸；
h) 、檢驗(yàn)、探傷
用超聲波探傷的橫波段探測刀板l、刀套4焊縫中是否存在氣孔、夾渣、裂 縫、未焊透缺陷；對不合格品進(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù)；
i) 、入庫
將探傷合格刀板1 、刀套4入庫待用。
如圖6所示的熱剪切模具工作時(shí)，由中頻感應(yīng)爐套7加熱棒料6，使棒料6 在中頻感應(yīng)磁場的作用下快速受熱，通過自動(dòng)送料裝置將棒料6連續(xù)向前推進(jìn)， 通過刀套4對棒料6進(jìn)行支撐、定位，由刀板l向下運(yùn)動(dòng)對棒料6進(jìn)行剪切。
所述的熱剪切模具的剪切刃堆焊工藝，對已使用過磨損的熱剪切模具刀板 1、刀套4進(jìn)行堆焊，包括以下步驟
a)、車臺(tái)階在刀套4內(nèi)環(huán)棒料輸出端車削一軸向長度為8-12mm，徑向厚度為3-6mm 的凹槽5;在刀板1切削刃2處剪切棒料端車削一半徑為(棒料直徑+2 7mm)/2 的凹臺(tái)階3;
b) 、預(yù)熱
采用乙炔、氧氣二者混合氣體按l: 1比例，加熱刀板1的凹臺(tái)階3、刀套 4的F1槽5到300 350°C，以凹臺(tái)階3、凹槽5顏色呈暗紅為特征；焊條須在 20(TC左右烘至少1小時(shí)；
c) 、焊接
使用河北華泰特種耐磨焊條廠、河北錫金焊條有限公司或河北天碩特種耐 磨焊條廠生產(chǎn)的鈦鈣型藥皮Co-Cr-W型鈷基合金耐磨堆焊焊條，采用直流焊機(jī) 小電流短弧焊接法，調(diào)節(jié)焊接電壓380V、焊接電流180 190AMP，在預(yù)熱的刀 板1凹臺(tái)階3處、刀套4凹槽5處分別進(jìn)行堆焊，所述堆焊厚度大于車槽前形 狀至少0.5毫米，達(dá)到焊條與刀板1凹臺(tái)階3處、刀套4凹槽5處形成冶金結(jié)合 形式；
d) 、冷卻
春、夏、秋季節(jié)將焊接后的刀板l、刀套4在大氣環(huán)境中自然冷卻；冬天， 應(yīng)注意保溫，常用方法是放入草灰中緩冷，以避免焊縫裂紋；
e) 、修磨
使用砂輪機(jī)修磨冷卻后的刀板1、刀套4堆焊處焊縫，并在車床上精車刀板、 刀套堆焊處至圖紙要求的刀板、刀套外形尺寸；
f) 、檢驗(yàn)、探傷
用超聲波探傷的橫波探測刀板1、刀套4焊縫中是否存在氣孔、夾渣、裂縫、未焊透等缺陷，對不合格品進(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù)； g)、入庫
將探傷合格的刀板l、刀套4入庫待用。
由于熱剪切模具磨損前多次剪切高溫棒料6作業(yè)即相當(dāng)于退火工藝處理， 使熱剪切模具軟化，改善其塑性和韌性，化學(xué)成分均勻化，去除了殘余應(yīng)力， 因此不需回火處理工藝。
對熱剪切模具的剪切刃使用堆焊工藝處理后，使刀板l、刀套4刃口處具有 高硬度、紅硬性、以及高的耐磨性和適當(dāng)?shù)捻g性；有效提高了模具使用時(shí)間， 保證了剪切工件質(zhì)量，節(jié)約了頻繁更換模具的時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率；且 可對磨損的模具進(jìn)行再修磨、堆焊處理，節(jié)約了模具材料，降低了模具成本。
權(quán)利要求
1、一種熱剪切模具的剪切刃堆焊工藝，包含熱剪切模具的刀套(4)、刀板(1)本體；其特征在于堆焊工藝具體步驟如下a)、修正在刀板(1)的切削刃(2)處車削凹臺(tái)階(3)至所需尺寸，在刀套(4)內(nèi)環(huán)處車削凹槽(5)至所需尺寸；b)、預(yù)熱通過箱式電爐將刀板(1)、刀套(4)加熱到500～600℃；焊條須在200℃左右烘至少1小時(shí)；c)、焊接使用特種耐磨焊條，采用直流焊機(jī)小電流短弧焊接法，在預(yù)熱的刀板(1)凹臺(tái)階(3)處、刀套(4)凹槽(5)處分別進(jìn)行堆焊，所述堆焊厚度大于車槽前形狀至少0.5毫米，并達(dá)到焊條與刀板(1)凹臺(tái)階(3)、刀套(4)凹槽(5)形成冶金結(jié)合形式；d)、淬火將焊接后的刀板(1)、刀套(4)在加熱爐內(nèi)加熱到1000～1050℃，保溫2～4小時(shí)；隨后取出刀板(1)、刀套(4)放入油性淬冷介質(zhì)中冷卻；e)、回火將刀板(1)、刀套(4)在加熱爐內(nèi)加熱至540～600℃，保溫1～3個(gè)小時(shí)；f)、冷卻將回火后的刀板(1)、刀套(4)立即放入干燥和熱的沙箱內(nèi)或草灰中緩冷，以避免裂紋現(xiàn)象的發(fā)生；g)、修磨使用砂輪機(jī)修磨冷卻后的刀板(1)、刀套(4)堆焊處至圖紙要求的刀板(1)、刀套(4)外形尺寸；h)、檢驗(yàn)、探傷用超聲波探傷探測刀板(1)、刀套(4)焊縫中是否存在氣孔、夾渣、裂縫、未焊透缺陷；i)、入庫將探傷合格刀板(1)、刀套(4)入庫待用。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱剪切模具的剪切刃堆焊工藝，其特 征在于所述的修正步驟中所述的凹臺(tái)階(3)所需尺寸為(棒料直 徑+2 7mm) /2;凹槽(5)所需尺寸為軸向長度8-12mm，徑向厚度 3-6mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱剪切模具的剪切刃堆焊工藝，其特 征在于所述的焊接步驟中特種耐磨焊條為鈦鈣型藥皮Co-Cr-W型 鈷基合金耐磨堆焊焊條。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱剪切模具的剪切刃堆焊工藝，其特 征在于所述的焊接步驟中直流焊機(jī)小電流短弧焊接法，焊接電壓為 380V、焊接電流為180 190AMP。
全文摘要
一種熱剪切模具的剪切刃堆焊工藝，屬于剪切模具技術(shù)領(lǐng)域，包含熱剪切模具的刀套(4)、刀板(1)本體；堆焊工藝具體步驟為修正—預(yù)熱—焊接—淬火—回火—冷卻—修磨—檢驗(yàn)、探傷—入庫工序流程；本發(fā)明有效的提高了刀板、刀套使用效果，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了模具材料，降低了模具成本。
文檔編號(hào)B23K9/04GK101664848SQ20091017229
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者張水木, 段君瑞 申請人:洛陽市洛凌軸承科技股份有限公司