CNC加工中心钻头的锻压工艺优化研究


伯特利数控 加工中心  钻攻中心  

 前言:

 钻头是CNC加工中心极为重要的零部件之一。钻头性能的好坏,直接关系到加工产品的质量和企业生产效率。高速钢是一种常用的CNC加工中心钴头材料。但是,目前常用的W18&4V高速钢钻头由于高温性能不理想,导致它的应用受到限制为此,本文在W18Q4V高速钢钻头中添加少量的合金元素锶(Sr)进行新型CNC加工中心钻头的制备,并对不同锻压工艺下的新型CNC加工中心钻头的表面硬度、高温耐磨性能、高温冲击性能进行了研究,优化出含锶CNC机床钻头的锻压工艺,为含總CNC加工中心钻头的应用提供了新的思路和试验数据。

1试验材料与方法

W18Cr4V高速钢中添加0.5wt%合金元素Sr,经过感应熔炼和电渣重熔,获取试验需要的含锶CNC加工中心钻头钢锭。采用EDX1800CX射线荧光光谱仪对含徳CNC加工中心钻头钢锭试样进行化学分析,结果如表1所示。在25 MN锻压机上进行含锶

1试样的化学成分(质量分数,%)

Tab.1 The chemical composition of the specimen (wt%)

C

Si

W

Cr

V

Sr

Mn

Mo

Fe

0.762

0.311

18.262

4.186

1.137

0.507

0.318

0.414

余量

 

CNC加工中心钻头的锻压试验。在试验过程中,对始锻温度、终锻温度和锻比这三个重要的工艺参数选取不同的数值进行试验。试样的具体锻压工艺参数如表2所示。锻压过程中的毛坯加热温度为450°C、模具预热温度为350 °C。由于W18Cr4V高速钢的导热性较差,所以本试验中的含锶CNC加工中心钻头锻压过程采用分段加热,900°C以下低温段加热时间按1min/mm进行计算选取,900°C以上局温段加热时间按0.5 min/mm进行计算选取。由于加热火次过多,含锶CNC加工中心钻头试样的表面硬度,采用HR-150A型洛氏硬度计进行测试,测试温度为室温。试样的高温摩擦磨损试验,在MMUD-5B型高温摩擦磨损试验机上进行,试验温度为600°C记录试样的磨损体积,以磨损体积表征耐磨性能,并用EV018型扫描电子显微镜观察试样的表面磨损形貌。试样的高温冲击性能,采用JK-KC型高温冲击试验机进行测试,测试温度为60(TC,记录试样的冲击吸收功,并用EV018型扫描电子显微镜观察试样的冲击断口形貌。

容易因锻压抗力过大导致试样开裂,所以,本实验的加热火次选为:前三火为三镦三拔、最后一火为修整成形。锻压完成后的钻头锻件依次进行880°Cx3h+750 °C x5h 等温退火处理、1280 °C x30min 油淬、560°C xl h三次回火的热处理,获得所需的含锶CNC机床钻头测试试样。

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结束语:

 (1)始锻温度、终锻温度和锻比均对含锶CNC加工中心钻头的表面硬度、高温耐磨损性能和高温冲击

性能产生重要影响。随始锻温度从1100°C增加至1220°C终锻温度从850°C增加至1000°C锻比从4增加至10,钻头的表面硬度、高温磨损体积和高温冲击吸收功均先增大后减小。

(2)当始锻温度为1180 °C终锻温度为950°C、锻比为6时,含锶CNC加工中心钻头的表面硬度值最大(78HRC)、600°C磨损体积最小(21xl0_3mm3)、600°C冲击吸收功最大(58J)。从提高高温耐磨损性能和高温冲击性能出发,含锶CNC加工中心钻头的始锻温度优选为1180°C终锻温度优选为950°C锻比优选为6〇

 

 

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