硬質合金雙螺旋孔棒擠壓機理
隨著機械加工工業(yè)的不斷發(fā)展,對高速銑削工具及刀具的加工精度和使用周期有更高的要求;由于鉆削高溫材料時,塑性變形抗力大,鉆頭所承受的切削力大,鉆頭刃帶刀面和切削接觸間的單位壓力也大,摩擦系數(shù)高;切削熱量也高,而合金的導熱系數(shù)低,刀刃很快被粘焊,涂層被剝落變鈍;高溫增加了鉆頭材料的擴散磨損,是鉆頭材料變脆,合金成分和材料成分產(chǎn)生強化相;內帶冷卻液的螺旋孔棒的誕生,很大程度地抑制了刀具在高速工作中,熱量不斷升高引起刀具在加工中的早期磨損失效,有效提高加工精度,延長刀具使用壽命。
所謂的內螺旋孔棒,就是沿螺旋刀具的刃帶部分成螺旋冷卻孔,刀具工作時,內孔可通冷卻液,達到降低加工溫度的作用;冷卻孔角度和鉆頭刀具刃帶角度同步,目前較為普遍的是45o,30o和15o;使用最多的常規(guī)刀具的螺旋冷卻孔角度為30o。冷卻孔間距和孔徑的設計也較為重要,孔徑孔間距太小,冷卻效果不理想;孔徑孔間距太大,刀具刃壁太薄,強度小,容易破損。
所謂的30o螺旋角,指的是刀具刃帶開刃的角度,不是冷卻孔角度。孔間距根據(jù)刀具設計取最合適的距離;螺距根據(jù)刀具使用的實際要求設計,如圖:設螺紋周長為軸Y,螺距為X,螺紋角度α,?tgα=Y/X;如棒材直徑D為φ10mm,毛坯公差為0.8-1.0mm;冷卻孔直徑d為1.4±0.2mm,孔間距C為4.8±0.2mm,毛坯螺旋角度α為30°,tgα=0.57735,周長=10*3.14=31.4? 螺距=31.4/0.57735=54.386。公差范圍:那螺距應該為53.33-55.52mm。冷卻孔螺旋角度應為17.355o-19.47omm間。同理可證45o,15o雙螺旋孔棒各參數(shù)。
目前,世界上雙螺旋孔棒的生產(chǎn)技術有兩種:外螺旋擠壓方式和內螺旋擠壓方式。
所謂的外螺旋擠壓方式,是在模具設計制造上,利用陰??谀в辛_紋槽,強行將擠出的流體物料變向,以旋轉方式擠壓出坯料;冷卻孔芯桿制造也和模具羅紋槽的旋轉方向同步進行,整個過程的擠壓坯料以旋轉方式完成;應注意是:模具??诘牧_紋槽旋轉的角度及方向一定和芯桿的扭轉角度及方向同步,否則,將導致產(chǎn)品的幾何尺寸參數(shù)超差,甚至可能出現(xiàn)冷卻孔孔偏和孔裂紋。此技術對模具設計要求較為復雜,擠壓方法基本和普通擠壓方法無多大差別;是目前國內外使用較多的一種擠壓技術。
所謂的內螺旋擠壓方式:是利用雙螺旋擠壓機的特殊結構,將芯桿延伸至擠壓螺桿,利用螺桿帶動芯桿旋轉,達到螺旋作用;此工藝模具設計較為簡單,但對擠壓參數(shù)要求嚴格:擠壓時流體的擠出速度和芯桿旋轉的轉速成固定不變的比例,否則,將導致產(chǎn)品的幾何參數(shù)無法達到要求;整個擠壓過程流體的運動狀態(tài)和擠壓其他棒類無區(qū)別。由于此技術的難度很大,目前世界上只有德國康納公司可以生產(chǎn)。?
三螺旋孔和雙螺旋孔在擠壓方式上無多大區(qū)別,只是在模具的芯桿設計上不同
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