CN114654180B

CN114654180B - 一种剪板机用厚刀片生产工艺

Info

Publication number: CN114654180B
Application number: CN202210276929.1A
Authority: CN
Inventors: 曹红霞; 孙路路; 聂杨; 袁向荣
Original assignee: Shinite Machinery Co ltd
Current assignee: Shinite Machinery Co ltd
Priority date: 2022-03-21
Filing date: 2022-03-21
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2042-03-21
Also published as: CN114654180A

Abstract

本发明公开了一种剪板机用厚刀片生产工艺，属于剪板机用刀片生产技术领域，具体步骤包括：S1、锻造毛坯：剪板机用厚刀片采用锻造毛坯制得；S2、毛坯粗加工：将锻造毛坯进行退火处理，再将锻造毛坯制成留有精加工余量的工件，并进行第一次表面平整度检测；S3、毛坯调质热处理：对锻造毛坯进行淬火，淬火后进行回火；S4、毛坯初次精加工：对热处理后的锻造毛坯进行一次精加工，并在初次精加工后，进行第二次表面平整度检测；S5、毛坯二次精加工：对锻造毛坯进行最终热处理，冷却后，再对热处理后的锻造毛坯进一步精加工。本发明通过对生产工艺的进行改进，在刀片制造过程中增加了两次表面平整度检测，使得刀片自身的综合性能得到有效提升。

Description

一种剪板机用厚刀片生产工艺

技术领域

本发明属于剪板机用刀片生产技术领域，具体涉及一种剪板机用厚刀片生产工艺。

背景技术

剪板机用于金属板材的剪切，剪板机刀片依靠剪板机刀架通过机械的液压系统对金属板材进行上下剪切，从而来完成对板材剪切动作的过程。剪板机所用刀片一般要求具有较强的自身综合性能，如果性能不好，容易在剪切过程中发生变形和崩刃，因此，每一批次生产的剪板机刀片都需要进行表面平整度检测，在公差范围内的判定为合格产品。目前，剪板机用厚刀片的平整度检测仍采用人工手持平整仪进行测量，误差较大且费时费力。

针对以上问题，经检索，现有一篇申请号为201310396539.9、名称为一种制造整体长刀的方法的专利文件，公开制造步骤为：1)整体长刀片的原材料准备；2)锻造毛坯的退火处理；3)锻造毛坯的粗加工；4)整体长刀片的热处理；5)整体长刀片的深加工。该发明通过对工艺的控制，使成品的安装孔孔距在可控范围之内，保证了整体长刀片的直线度和垂直度，能在一端程度上减少整体长刀片成品表面平整度的人工检测工作量，但效果并不明显，不适配于现代的工业化大生产模式。

发明内容

为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明公开了一种剪板机用厚刀片生产工艺，具体步骤包括：S1、锻造毛坯：剪板机用厚刀片采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组分按重量百分比计为：C： 0.74～0.89％，Si：≤0.20％，Mn：≤0.45％，W：0.35～0.45％，P：≤0.02％， Cr：8.9～11.74％，Ti：0.30～0.55％，Co：≤0.30％，V：0.62～0.87％，Mo：≤0.45％，其余为Fe；对锻造毛坯采用分段锻造工艺进行拔长锻造；S2、毛坯粗加工：将锻造毛坯进行退火处理，再将锻造毛坯制成留有精加工余量的工件，并进行第一次表面平整度检测；S3、毛坯调质热处理：对锻造毛坯进行淬火，淬火后进行回火；S4、毛坯初次精加工：对热处理后的锻造毛坯进行一次精加工，并在初次精加工后，进行第二次表面平整度检测；S5、毛坯二次精加工：对锻造毛坯进行最终热处理，冷却后，再对热处理后的锻造毛坯进一步精加工；所述S2和S4中的表面平整度检测采用表面平整度检测装置进行。

进一步地，所述S1中锻造毛坯的组分按重量百分比计为：C：0.82％，Si： 0.18％，Mn：0.35％，W：0.37％，P：0.02％，Cr：10.32％，Ti：0.43％， Co：0.30％，V：0.75％，Mo：0.35％，其余为Fe。

进一步地，所述S1中的分段锻造工艺步骤如下：先将锻造毛坯长度的1/2～ 2/3送入锻造加热炉中进行加热，然后取出锻造；待一端锻造结束后，再将另一段送入锻造加热炉中进行加热，然后取出锻造。

进一步地，所述表面平整度检测装置包括装置体，所述装置体上部一侧设置有固定机构，且与固定机构相对的一侧设置有移动机构，所述固定机构上设置有第一固定座，位于第一固定座上下端的激光检测仪，以及贯穿固定机构底部与设置在装置体内部的驱动设备连接的旋转结构，所述移动机构上设置有第二固定座，位于第二固定座上下端的激光检测仪，以及贯穿移动机构底部与设置在装置体内部的滑动结构，所述第一固定座与旋转结构的输出端连接，所述第二固定座与移动机构活动连接。

进一步地，所述旋转结构包括连接杆、紧固螺栓和传动杆，所述连接杆前端与第一固定座连接，后端与传动杆通过紧固螺栓连接，所述传动杆与驱动设备的输出端连接。

进一步地，所述装置体顶端中部开设有凹槽，所述滑动结构固定安装在凹槽内，滑动结构包括轴承座、丝杆、滑块以及调节杆，所述丝杆一端通过轴承座安装在凹槽内部左侧，另一端连接调节杆，所述滑块配合连接在丝杆上，所述调节杆远离丝杆的一端贯穿装置体右侧。

进一步地，所述装置体外侧中部设置有用于控制装置体开关的控制箱，且装置体内部设置有为驱动设备提供电能并与其电性连接的蓄电池。

进一步地，所述S2中的退火处理步骤如下：先将锻造毛坯装入热处理炉升温至760～770℃，保温4～5小时，然后移出热处理炉进行空冷到400℃以下，空冷后再移入热处理炉升温到600～620℃，保温2～3小时，随后随炉冷却到150℃出炉，移出热处理炉后空冷。

进一步地，所述S3中的调质热处理步骤如下：先将锻造毛坯进行预热，将温度升高到350～400℃，保温4小时；再将温度升高到800～820℃，保温1.5小时；最后将温度升高到920～940℃，保温后出炉油淬，淬火介质温度为40～60℃，冷却至油温，然后空冷；淬火后进行回火，加热温度至400～425℃，保温5小时后随炉冷却。

进一步地，所述S5中的最终热处理步骤如下：先将加热炉内部升温至900～ 950℃，再将锻造毛坯放入加热炉内部，保温2～3小时后，将锻造毛坯放入油淬池内油淬；然后，将锻造毛坯置于500～540℃的加热炉内部保温6～7小时后，出炉空冷。

与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：

本发明优化锻造毛坯的组分含量，使得锻造毛坯在加工时，整体形变量小，为提升厚刀片成品的直线度提供有效保障；采用分段锻造工艺，有利于控制锻造引起的变形，该工艺方法的性价比更高；采用淬火前进行三次预热的调质热处理方式，严格控制其预热温度及时间，从而确保热处理过程中的微量变形在可控范围之内，进而保证刀片成品的直线度、垂直度以及优异的耐磨性和抗冲击性能，提升厚刀片的使用寿命；

本发明在刀片制造过程中增加了两次表面平整度检测，使得刀片自身的综合性能得到有效提升，所采用的表面平整度检测装置通过固定机构和移动机构的联合设置，实现检测升级，省去人工检测的费时费力，并且增加固定座的旋转功能，由驱动设备通过传动杆带动连接杆旋转，再经由连接杆带动第一固定座旋转，同时第二固定座与移动机构活动连接，配合第一固定座实现刀体旋转，使刀体各个侧面均可进行表面平整度检测，有效提升工作效率，同时采用具有滑动结构的移动机构，由丝杆通过滑块带动移动机构在装置体顶部凹槽内运动，可对不同长度的刀体进行固定，满足多种规格刀体使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中剪板机用厚刀片表面平整度检测装置的结构示意图；

图2为本发明中固定机构的结构示意图；

图3为本发明中滑动结构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

一种剪板机用厚刀片生产工艺，其步骤为：

S1、锻造毛坯：剪板机用厚刀片采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组份按重量百分比计为：C：0.89％，Si：0.20％，Mn：0.45％，W：0.45％，P：0.02％，Cr：11.74％，Ti：0.55％，Co：0.30％，V：0.87％，Mo：0.45％，其余为Fe；先对锻造毛坯采用分段锻造工艺，将锻造毛坯长度的1/2～2/3送入锻造加热炉中进行加热，然后取出锻造，待一端锻造结束后，再将另一段送入锻造加热炉中进行加热，然后取出锻造，接着，对锻造毛坯进行拔长锻造；

S2、毛坯粗加工：将锻造毛坯进行退火处理，将锻造毛坯装入热处理炉升温至760℃，保温5小时，然后移出热处理炉进行空冷到400℃以下，空冷后再移入热处理炉升温到600℃，保温3小时，随后随炉冷却到150℃出炉，移出热处理炉后空冷，再将锻造毛坯制成留有精加工余量的工件，并进行第一次表面平整度检测；

S3、毛坯调质热处理：对锻造毛坯进行淬火，将锻造毛坯进行预热，将温度升高到350℃，保温4小时；再将温度升高到800℃，保温1.5小时；最后将温度升高到920℃，保温后出炉油淬，淬火介质温度为40℃，冷却至油温，然后空冷，淬火后进行回火，加热温度至400℃，保温5小时后随炉冷却；

S4、毛坯初次精加工：对热处理后的锻造毛坯进行一次精加工，并在初次精加工后，进行第二次表面平整度检测；

S5、毛坯二次精加工：对锻造毛坯进行最终热处理，将加热炉内部升温至 900℃，再将锻造毛坯放入加热炉内部，保温3小时后，将锻造毛坯放入油淬池内油淬，然后，将锻造毛坯置于500℃的加热炉内部保温7小时后，出炉空冷，冷却后，再对热处理后的锻造毛坯进一步精加工；

本实施例在粗加工过程中进行第一次表面平整度检测，在第一次精加工过程中进行第二次表面平整度检测，降低误差累积，提高成品厚刀片的生产质量。其中，第一次表面平整度检测和第二次表面平整度检测均采用一个表面平整度检测装置，如图1-3所示，该表面平整度检测装置包括装置体1，所述装置体1内部设置有驱动设备12和蓄电池14，驱动设备12优选为电机，并且驱动设备12与蓄电池14电性连接，由蓄电池14为其提供能量，同时装置体1外侧中部固定安装有控制箱13，用于控制驱动设备12启动运行；装置体1上部沿长度方向的两端分别安装有固定机构2和移动机构3，其中靠近驱动设备12的一端为固定机构2，并且固定机构2和移动机构3为相对开口设置，开口呈圆形；固定机构2上设置有第一固定座21和位于第一固定座21上下端的激光检测仪4，以及贯穿固定机构2底部与设置在装置体1内部的驱动设备12连接的旋转结构22，所述旋转结构22由连接杆、紧固螺栓和传动杆组成，连接杆前端与第一固定座21连接，后端与传动杆通过紧固螺栓连接，传动杆再与驱动设备12的输出端连接，运行时，驱动设备12通过传动杆带动连接杆，再由连接杆带动第一固定座21旋转，从而实现刀体的90°旋转；移动机构3上设置有第二固定座31和位于第二固定座31上下端的激光检测仪4，以及贯穿移动机构3底部与设置在装置体1内部的滑动结构32，第二固定座31通过铰链与移动机构3连接，滑动结构32固定安装在装置体1顶端中部开设有的凹槽11内，其由轴承座、丝杆、滑块以及调节杆33组成，丝杆一端通过轴承座安装在凹槽11内部左侧，另一端连接调节杆33，滑块配合连接在丝杆上，调节杆33远离丝杆的一端贯穿装置体1右侧，用于控制丝杆的旋转，从而实现对滑块位置的控制，进而实现能够根据刀体长度对移动机构3的位置进行调整。

使用时，先将待检测的刀体一端放置在第一固定座21内，根据待检测刀体的长度，通过旋转滑动结构32中的调节杆33，带动丝杆旋转，由丝杆再带动滑块相向移动，达到调整移动机构3及第二固定座31的位置，将刀体固定，由第一固定座21上下端的激光检测仪4进行第一次激光检测；接着，开启驱动设备12，通过驱动设备12带动旋转结构22旋转，再由旋转结构22输出给第一固定座21，实现刀体的90°旋转，再由激光检测仪4进行第二次激光检测，至此完成了对刀体的所有侧面的表面平整度检测。

实施例2

一种剪板机用厚刀片生产工艺，其具体的工艺步骤同实施例1，不同之处在于：

S1中锻造毛坯的组分按重量百分比计为：C：0.82％，Si：0.18％，Mn：0.35％，W：0.37％，P：0.02％，Cr：10.32％，Ti：0.43％，Co：0.30％，V：0.75％， Mo：0.35％，其余为Fe；

S2中将锻造毛坯进行退火处理：先将锻造毛坯装入热处理炉升温至770℃，保温4小时，然后移出热处理炉进行空冷到400℃以下，空冷后再移入热处理炉升温到620℃，保温2小时，随后随炉冷却到150℃出炉，移出热处理炉后空冷；

S3中将经过粗加工的锻造毛坯进行调质热处理：将锻造毛坯进行预热，将温度升高到400℃，保温4小时；再将温度升高到820℃，保温1.5后将温度升高到940℃，保温后出炉油淬，淬火介质温度为60℃，冷却至油温，然后空冷；淬火后进行回火，加热温度至425℃，保温5小时后随炉冷却；

S5中对锻造毛坯进行最终热处理：将加热炉内部升温至950℃，然后将锻造毛坯放入加热炉内部，保温2小时后，将锻造毛坯放入油淬池内油淬；然后，将锻造毛坯置于540℃的加热炉内部保温6小时后，出炉空冷。

本实施例对锻造毛坯的组分含量进行优化设计，该配比下的锻造毛坯，在加工时不易产生内应力，整体形变量较小；并且，在热处理过程中，通过严格控制预热温度及时间，使得热处理过程中的微量变形在可控范围之内，从而保证整体长刀片的直线度、垂直度以及优异的耐磨性和抗冲击性能。

Claims

1.一种剪板机用厚刀片生产工艺，其特征在于，具体步骤包括：

S1、锻造毛坯：剪板机用厚刀片采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组分按重量百分比计为：C：0.74～0.89％，Si：≤0.20％，Mn：≤0.45％，W：0.35～0.45％，P：≤0.02％，Cr：8.9～11.74％，Ti：0.30～0.55％，Co：≤0.30％，V：0.62～0.87％，Mo：≤0.45％，其余为Fe；对锻造毛坯采用分段锻造工艺进行拔长锻造；

S2、毛坯粗加工：将锻造毛坯进行退火处理，再将锻造毛坯制成留有精加工余量的工件，并进行第一次表面平整度检测；

S3、毛坯调质热处理：对锻造毛坯进行淬火，淬火后进行回火；

S5、毛坯二次精加工：对锻造毛坯进行最终热处理，冷却后，再对热处理后的锻造毛坯进一步精加工；

所述S2和S4中的表面平整度检测采用表面平整度检测装置进行；

所述表面平整度检测装置包括装置体（1），所述装置体（1）上部一侧设置有固定机构（2），且与固定机构（2）相对的一侧设置有移动机构（3），所述固定机构（2）上设置有第一固定座（21），位于第一固定座（21）上下端的激光检测仪（4），以及贯穿固定机构（2）底部与设置在装置体（1）内部的驱动设备（12）连接的旋转结构（22），所述移动机构（3）上设置有第二固定座（31），位于第二固定座（31）上下端的激光检测仪（4），以及贯穿移动机构（3）底部并设置在装置体（1）内部的滑动结构（32），所述第一固定座（21）与旋转结构（22）的输出端连接，所述第二固定座（31）与移动机构（3）活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种剪板机用厚刀片生产工艺，其特征在于：所述S1中锻造毛坯的组分按重量百分比计为：C：0.82％，Si：0.18％，Mn：0.35％，W：0.37％，P：0.02％，Cr：10.32％，Ti：0.43％，Co：0.30％，V：0.75％，Mo：0.35％，其余为Fe。

3.根据权利要求1或2所述的一种剪板机用厚刀片生产工艺，其特征在于：所述S1中的分段锻造工艺步骤如下：先将锻造毛坯长度的1/2～2/3送入锻造加热炉中进行加热，然后取出锻造；待一端锻造结束后，再将另一段送入锻造加热炉中进行加热，然后取出锻造。

4.根据权利要求1所述的一种剪板机用厚刀片生产工艺，其特征在于：所述旋转结构（22）包括连接杆、紧固螺栓和传动杆，所述连接杆前端与第一固定座（21）连接，后端与传动杆通过紧固螺栓连接，所述传动杆与驱动设备（12）的输出端连接。

5.根据权利要求4所述的一种剪板机用厚刀片生产工艺，其特征在于：所述装置体（1）顶端中部开设有凹槽（11），所述滑动结构（32）固定安装在凹槽（11）内，滑动结构（32）包括轴承座、丝杆、滑块以及调节杆（33），所述丝杆一端通过轴承座安装在凹槽（11）内部左侧，另一端连接调节杆（33），所述滑块配合连接在丝杆上，所述调节杆（33）远离丝杆的一端贯穿装置体（1）右侧。

6.根据权利要求5所述的一种剪板机用厚刀片生产工艺，其特征在于：所述装置体（1）外侧中部设置有用于控制装置体（1）开关的控制箱（13），且装置体（1）内部设置有为驱动设备（12）提供电能并与其电性连接的蓄电池（14）。

7.根据权利要求1所述的一种剪板机用厚刀片生产工艺，其特征在于：所述S2中的退火处理步骤如下：先将锻造毛坯装入热处理炉升温至760～770℃，保温4～5小时，然后移出热处理炉进行空冷到400℃以下，空冷后再移入热处理炉升温到600～620℃，保温2～3小时，随后随炉冷却到150℃出炉，移出热处理炉后空冷。

8.根据权利要求1所述的一种剪板机用厚刀片生产工艺，其特征在于：所述S3中的调质热处理步骤如下：先将锻造毛坯进行预热，将温度升高到350～400℃，保温4小时；再将温度升高到800～820℃，保温1.5小时；最后将温度升高到920～940℃，保温后出炉油淬，淬火介质温度为40～60℃，冷却至油温，然后空冷；淬火后进行回火，加热温度至400～425℃，保温5小时后随炉冷却。

9.根据权利要求1所述的一种剪板机用厚刀片生产工艺，其特征在于：所述S5中的最终热处理步骤如下：先将加热炉内部升温至900～950℃，再将锻造毛坯放入加热炉内部，保温2～3小时后，将锻造毛坯放入油淬池内油淬；然后，将锻造毛坯置于500～540℃的加热炉内部保温6～7小时后，出炉空冷。