備受青睞的濕式噴丸拉拔技術

2017-12-29   來源:中國聯合鋼鐵網
銀亮鋼棒是以軋制鋼棒或盤圓為原料,通過空心模具模孔的拉拔加工制成的塑性加工制品。銀亮鋼棒的材料加工損失少,加工速度快,可以利用不同模孔制造出各種尺寸和形狀的棒材,所以它被廣泛用于精密軸、汽車、自行車、叉車的機械部件以及電氣配線用的細線材。如今,日本最新開發的一種拉拔加工新技術———濕式噴丸拉拔技術受到追捧。 拉拔加工的原理和方法 拉拔加工具有悠久的歷史,可追溯到公元200年左右的羅馬殖民地時代。當時的模具是在鋼板上開孔的模具,拉拔動力是人力。板狀模具叫作拉拔板。板狀模具經過不斷發展,一直使用到近代。據公元1100年左右的歷史記載,當時的板狀模具用材是鑄鐵;到20世紀,人類研發出了現在使用的單一圓形的模具,所用材料是Fe-Cr合金。1930年,德國Osram公司開發出超硬模具,使模具壽命顯著延長。超硬模具的使用,使過去主要拉拔1毫米左右的產品,拓展到了當時可以拉拔直徑10毫米以上的拉拔制品,并開發了現在仍在使用的拔絲機。 拉拔加工是在模具內側拉拔被加工材料,使直徑大于模具模孔孔徑的被加工材料通過模孔,制作出直徑與模孔孔徑相同的制品的加工方法。被加工材料拉拔后,從模具出來時,被壓縮的制品表面內產生要回復到原來狀態的“拉伸應力”,而被拉伸的加工材料內部則產生“壓縮應力”。兩種力達到平衡時,變形停止,形成殘留應力。但是,當施加到被加工材料的加工力破壞了上述平衡時,從模具出來的制品就會發生變形,導致制品尺寸精度下降。 一般,標準拉拔設備的拉拔生產工藝流程是:拉拔材料除鱗→拉拔加工→定尺切斷→矯直→檢查。在對以鋼材為代表的高硬度金屬材料進行拉拔時,金屬材料由于表面硬化層的存在,需要很大的加工力,因此需要有大型的專門設備。此外,根據制品的用途,拉拔加工分為“鋼棒拉拔加工”和“線材拉拔加工”兩種拉拔加工方法。 其中,鋼棒拉拔加工方法具有加工尺寸范圍大、真直度(彎曲精度)高等特點,多用于制造批量小、要求精度高的制品;線材拉拔加工方法具有原料損失少、加工速度快等特點,多用于制造大批量的細徑制品。線材拉拔加工方法是將盤圓材料一邊拉直一邊拉拔,在線材拉拔制品上容易殘留盤圓缺陷,因此,在軋制線材時保證真直度的矯直加工非常重要。 拉拔加工是不切削被加工材料的塑性加工成型方法,被加工材料軋制鋼材的表面狀態會直接影響到拉拔制品的表面質量。在對有表面瑕疵的被加工材料進行拉拔加工時,拉拔制品表面也會有同樣的表面瑕疵。 濕式噴丸拉拔技術的優點 鋼棒拉拔加工制品多用于制造汽車軸類部件。為了改善拉拔加工制品的表面粗糙度,一般要用無心磨床對制品進行磨削加工。日本開發的“濕式噴丸拉拔銀亮鋼棒”是一種新型拉拔制品。該拉拔制品的表面質量達到了采用傳統拉拔進行磨削加工制品后的粗糙度。 過去,在進行噴丸處理時,一般采用直徑為0.2毫米~0.5毫米的鋼球作為噴丸材料。但噴丸處理后,被加工材料上出現許多由鋼球撞擊形成的凹痕。雖然這些凹痕可以作為儲存潤滑油的部位,但其中大凹痕也殘留在拉拔制品的表面,成為制品表面質量不良的原因。假如縮小鋼球尺寸小,凹痕也會減小,但會出現氧化鐵皮清除不凈的問題,在拉拔加工時容易與模具發生熱黏結。 濕式噴丸技術是將水與噴丸材料混合起來,向處理物進行噴射的新型噴丸技術。與不使用水的噴丸處理方式相比,濕式噴丸采用小尺寸的噴丸材料也能產生強大的切削力。此外,傳統的噴丸處理只使用球形噴丸材料,而濕式噴丸使用的是多邊形噴丸材料。這種多邊形噴丸材料非常適用于將硬質的氧化鐵皮破壞清除。實踐證明,濕式噴丸處理的噴丸材料雖然小,但除鱗能力達到傳統噴丸處理的水平。 濕式噴丸處理后的被加工材料表面沒有大的凹痕,被加工材料表面呈致密微細的凸凹狀態。這種表面狀態的被加工材料拉拔后的制品表面質量與用無心磨床進行磨削加工的表面質量相同。傳統噴丸拉拔銀亮鋼棒的表面粗糙度一般為1.06微米,新開發的濕式噴丸拉拔銀亮鋼棒的表面粗糙度為0.22微米。 另外,濕式噴丸技術使用了水,所以產生粉塵較少,不需要配置大型集塵機。因此,濕式噴丸技術還具有節能、改善工作環境、防止粉塵火災等多項附加優勢。 (來源:軋鋼)
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