1、環(huán)模加工中常見(jiàn)的熱處理工藝
在常用環(huán)模材料加工工藝中，常見(jiàn)的熱處理方法有正火、調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳、滲氮。要針對(duì)不同的環(huán)模材料，綜合考慮這些熱處理方法的特點(diǎn)，而安排于機(jī)加工工序之間。正火：是將環(huán)模加熱到A cI或A cm以上30℃～50℃，保溫一段時(shí)間(45分鐘至90分鐘)后，在空氣中冷卻。正火處理的冷卻速度比退火處理的冷卻速度快些，得到的組織要細(xì)一些，且生產(chǎn)效率也要高些，因此，常用正火處理來(lái)消除前一道工序所帶來(lái)的各種組織或性能上的缺陷，消除內(nèi)應(yīng)力，為下一道工序作組織準(zhǔn)備。在環(huán)模加工工藝中，正火處理一般安排在鍛造之后或粗加工之前，也有安排在精車之前。經(jīng)正火處理后的環(huán)模，切削性能有所改善，并能適當(dāng)?shù)馗纳萍庸ず蟊砻婀鉂嵍取?br /> 調(diào)質(zhì)：是將環(huán)模加熱到Ac3或A c1以上30℃～50℃，保溫一段時(shí)間(45分鐘至90分鐘)后，快速冷卻（淬火或淬油）后，再高溫回火。調(diào)質(zhì)的目的是獲得較高的強(qiáng)度和韌性相配合的綜合機(jī)械性能，特別是保持環(huán)模心部的綜合機(jī)械性能。在環(huán)模加工工藝中，一般安排在精車，擴(kuò)孔之前或粗加工之后；也可以安排在滲氮之前，為最終熱處理準(zhǔn)備良好的組織。對(duì)于中碳優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼．要注意淬火與高溫回火的時(shí)間間隔不宜過(guò)長(zhǎng)，否則，因環(huán)模的復(fù)雜結(jié)構(gòu)而可能造成環(huán)模的熱處理裂紋。
淬火：是將環(huán)模加到Ac3或A c1以上30℃～50℃，保溫一段時(shí)間(45分鐘至90分鐘)后，快速冷卻。常用的冷卻介質(zhì)為水和油。在水中的冷卻速度比在油中快些。如在水中加入0.15%～0.30%的聚乙烯醇，其冷卻介于水和油之間，可得到較好的熱處理組織。淬火一般安排在擴(kuò)孔后或磨削加工之前，可作最終熱處理工藝。
滲碳：是向環(huán)模模孔表面和內(nèi)環(huán)表面滲入碳原子，形成較高硬度、較嚴(yán)密的碳鐵化合物組織，以提高模孔和內(nèi)環(huán)表面的硬度，提高其耐磨性，從而提高環(huán)模的使用壽命。滲碳主要針對(duì)含碳量0.15%～0.25%的優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼如20號(hào)鋼、20C r、20C rMnT等。滲碳時(shí)間與滲碳層厚度有關(guān)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)測(cè)定。常見(jiàn)的環(huán)滲方式碳為固體滲碳。其方法是將環(huán)模埋入裝滿木炭和助滲劑（na2C03或BaC03）的滲碳箱內(nèi)，加熱至920℃～950℃（_般為930℃），保溫一段時(shí)間（時(shí)間視滲碳層厚度要求而定，取出空冷或油冷、水冷。也有氣體滲碳的，一般將環(huán)模豎著堆放入密封的井式滲碳爐中，通入滲碳?xì)怏w或滴入含碳的液體，在930℃保溫后，空冷或油冷、水冷。滲碳作最終熱處理工藝。
滲氮（氮化）：滲氮一般作為環(huán)模的最后熱處理工藝，其目的是保證環(huán)模的心部性能而表面得到耐磨的、致密的氮鐵化合物。滲氮常用于中碳優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼如45號(hào)鋼，40C r，40C rM nM o等。滲氮后，滲氮表面硬度可達(dá)HV1000～1200 c相當(dāng)于H RC 65～72)，有較高的耐蝕性，可增強(qiáng)對(duì)水及水蒸汽的腐蝕。但由于氮化時(shí)間較長(zhǎng)，氮化成本較高，因而造成環(huán)模價(jià)格也略高些。常見(jiàn)滲氮有井式爐氣體滲氮和輝光離子氮化。注意，對(duì)于小模孔環(huán)模（4以下）不適宜采用輝光離子氮化，因模孔小而孔徑長(zhǎng)，如用輝光離子氮化易引起模孔表面輝光重疊，導(dǎo)致模孔表面局部溫升過(guò)高而引起局部退火，降低其硬度，從而降低其耐磨性，縮短環(huán)模使用壽命。當(dāng)用井式爐氣體滲氮時(shí)，一定要注意滲氮溫度不宜過(guò)高，一般為500℃～520℃為宜，如溫度過(guò)高，會(huì)造成氮化物組織粗化，硬度反而降低，縮短環(huán)模使用壽命。
2、環(huán)模模孔的加工
環(huán)模模孔表面光潔度直接影響環(huán)模生產(chǎn)飼料時(shí)是否順利出料的關(guān)鍵。一般用人工進(jìn)給的鉆孔工藝很難達(dá)到其要求的光潔度。而進(jìn)口的多工位鉆孔專用機(jī)床由于設(shè)備價(jià)格昂貴和其鉆頭依賴進(jìn)口，導(dǎo)致環(huán)模制造成本增加。有的廠家采用專用機(jī)床，雖然能達(dá)到光潔度要求，但生產(chǎn)成本也比較高。這里介紹一種利用普通鉆床經(jīng)過(guò)改進(jìn)并輔以必要的工裝，能夠?qū)崿F(xiàn)鉆(擴(kuò))孔半自動(dòng)化，取得令人滿意的環(huán)模模孔表面光潔度和較高的生產(chǎn)效率，降低制造成本；其方法是利用單板機(jī)控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)，其中一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制鉆（擴(kuò)）孔進(jìn)給方式，另一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制環(huán)模的轉(zhuǎn)角，達(dá)到自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；經(jīng)加工后模孔表面光潔度可達(dá)0.8，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本降低，自動(dòng)化程度大為提高。通過(guò)不同的編程，可改變鉆（擴(kuò)）孔的鉆頭或（銑刀）的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可分一步或多次對(duì)同一孔進(jìn)行加工；更換不同直徑的鉆頭喊銑刀），可加工不同直徑模孔的環(huán)模。因此，可對(duì)環(huán)模模孔進(jìn)行半自動(dòng)化的粗鉆或精擴(kuò)孔加工。
3、接觸端面的加工和環(huán)模內(nèi)環(huán)表面的加工
由于環(huán)模的兩端分別與動(dòng)側(cè)板和接料盤相連接，因此，對(duì)有接觸的端面要進(jìn)行粗加工，而不能直接用粗加工如粗車而一步到位，因?yàn)樵诤蠊ば虻臒崽幚硪滓鸬臒崽幚碜冃螐亩鴮?dǎo)致安裝不便，所以應(yīng)安排中間熱處理之后或最終熱處理之前。環(huán)模內(nèi)圓表面由于在熱處理中產(chǎn)生變形，為了使環(huán)模在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平穩(wěn)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行內(nèi)圓磨削加工。磨削加工應(yīng)安排為最后機(jī)加工工序。為了提高環(huán)模的生產(chǎn)效率和確保內(nèi)環(huán)表面質(zhì)量，應(yīng)設(shè)計(jì)專用的磨削加工工裝頭具。
4、其它工序
環(huán)模的熱處理最好采用無(wú)氧化加熱的真空爐處理，冷卻介質(zhì)為氮?dú)饪绽浠蛴痛悖@樣環(huán)模環(huán)孔表層氧化層較少，有利于環(huán)模生產(chǎn)飼料時(shí)順利出料。但由于真空爐造價(jià)較高，且比較復(fù)雜。一般的中小企業(yè)未必具有這些設(shè)備而大多利用普通箱式加熱爐和井式爐，這樣，在熱處理時(shí)，在模孔表面易產(chǎn)生一層氧化層。氧化層的存在將直接影響新環(huán)模初生產(chǎn)時(shí)出料是否順利，有時(shí)導(dǎo)致模孔堵塞。因此，環(huán)模在出廠時(shí)，應(yīng)清除模孔氧化層，再涂上防銹油。常見(jiàn)的出人意料氧化層方法是壓油糠（糠中添加少量金剛砂或研磨砂）。這里介紹一種在壓油糠前除氧化層的方法：將鋼鐵快速除銹液加鹽酸和水。鹽酸和水充分混合后，用波美比重計(jì)測(cè)量為13～15波美，再按其總量按比例（1噸加入40～50kg快速除銹添加劑）配快速除銹添加劑，將環(huán)模放入浸泡5～30分鐘，待其表面氧化層剝落后，再將其水洗后置入堿性0H>8）的水中，再用水清洗干燥即可，在涂防銹油之前，對(duì)環(huán)模進(jìn)行磷鈍化有利于環(huán)模防銹并適當(dāng)改善表面光潔度，有利環(huán)模的試壓。磷鈍化方法是將環(huán)模放入磷鈍化液中，靜置20～30分鐘，水洗后干燥即可。
5、典型環(huán)模材料的加工工藝
a、20號(hào)鋼20C r20C rMnT i
方案1：開(kāi)料一鍛造一正火一粗車一調(diào)質(zhì)一精車一鉆（擴(kuò)）孔一滲碳一磨-滁氧化層）一試壓一（磷鈍化）一涂防銹油一檢驗(yàn)入庫(kù)
方案2：開(kāi)料一鍛造一粗車一正火一精車一鉆曠）孔一滲碳一磨一試壓一涂防銹油一檢驗(yàn)入庫(kù)
b、45號(hào)鋼
方案1：開(kāi)料一鍛造一正火一粗車一調(diào)質(zhì)一精車一鉆曠）孔一淬火一滲碳一磨一滁氧化層）一試壓一（磷鈍化）一試壓一涂防銹油一檢驗(yàn)入庫(kù)
方案2：開(kāi)料一鍛造一粗車一調(diào)南一精車一鉆（擴(kuò)）孔一滲碳一磨一試壓一涂防銹油一檢驗(yàn)入庫(kù)
c、40C r40C rM nM o
方案1：開(kāi)料一鍛造一粗車一正火一精車一調(diào)質(zhì)——精車（端面）一鉆（擴(kuò)）孔一滲氮一磨一試壓一涂防銹油一檢驗(yàn)入庫(kù)
方案2：開(kāi)料一鍛造一正火一粗車一調(diào)質(zhì)一精車一鉆擴(kuò)）孔一淬火一磨一除氧化層）一試壓一（磷鈍化）一試壓一涂防銹油一檢驗(yàn)入庫(kù)
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