20号圆钢加工工艺及规范

下料-锻造模胚-退火-机械粗加工-冷挤压成型-再结晶退火-机械精加工-渗碳-淬火、回火-研磨抛光-装配。

正火规范:温度920-950℃，出炉空冷。硬度131-156HBS。

冷压毛胚软化处理规范:温度700~720℃，保温时间8~15h，以50~100℃/h的冷速，随炉降至温度≤550~600℃，出炉空冷。处理前硬度≤143HBS，处理后硬度≤131HBS。

淬火规范:温度910℃±10℃，10%NaCl盐水冷却。

该钢强度低，韧性、塑性和焊接性均好。抗拉强度为355-500MPa，伸长率≥24%。

正火可促进该钢球化，细化大块状先共析铁素体，改进小于160HBS毛胚的切削性能。

概述

冷拉圆钢的用途极为广泛，其中以圆钢经常被用于机械加工原材料，加工成机械零件、配件。

1、锯齿锁紧垫圈冲模:该冷冲模用于冲压硬度为179-217HBS的65Mn钢带，原采用T10钢，硬度48-50HRC，使用寿命小于1500次;后采用Cr12MoV钢，硬度48-50HRC，使用寿命小于3000次;而采用淬火后不回火直接使用的20号钢后，硬度46-48HRC，使用寿命高达3-4万次;

2、冷挤压冲头，重载冷镦冲头，10-25mm中厚钢板冲孔冲头，直径小于Φ6mm的小冲头，可用于奥氏体钢、弹簧钢、高强度钢板的中小型冲头。

3、小型高寿命冷冲剪工具。

4、粉末冶金压模。

零件为活动扳手调节开口宽度的螺轮，材料为20号圆钢，牙侧有一定粗糙度要求，切断处螺牙部需要倒角，中间销孔与外圆柱面必须有较好的同轴度，否则调整时不会灵活自如，甚至卡死，为便于大拇指握持拨动，其表面要有平行于轴心线的直纹滚花。

丝杠加工原来采用车削加工，工艺路线为:冷拔→滚花→车螺纹→校正→钻孔→切断→倒角，不仅效率低、成本高，且由于小圆钢刚度低，车削、滚花时易变形，小号螺轮不能生产，为此我们设计了旋风铣削丝杠设备，不仅将转速由经验认定的1000r/min左右提升至2000r/min以上而且将铣丝滚花一次完成。 其工艺路线变为:冷拔→滚花、铣丝→校正→钻孔、切断→倒角。虽然旋风铣削使小径工件有较大变形(大径件变形较小)，但校正也容易。改进后的工艺具有如下特点:

表面粗糙度值减小:

由切削力引起的振动减少:

小径工件螺距累积误差有一定增加。

设备由车床改装，工件转动，刀盘及滚花刀架移动。去掉车床刀架部分，在溜板上配装铣削头及自制跟刀架，将滚花刀装于跟刀架上，跟刀架置于铣刀盘前面。工件左端用卡盘夹紧，右端去掉尾座，安装一带较长空心管的支架，这样一次可以装夹较长原料(相当于一次铣削长度的两倍以上)，将铣削部分截断后加工，可以减少端料浪费。

专门设计时，由光杆带动丝杠在螺母中转动，丝杆左端装弹簧夹头，工件向左转动进给，光杆、丝杆皆用空心管加工而成(减少端料浪费)。因为中间悬空较长，可以考虑用辅助支架托起。

滚花刀的装夹装置。两种设计的滚花刀装置方式相同，只是支承架与机床的连接部分有所区别。在支承架上加工一孔，在加工部位对面横向过孔中心线铣槽与通孔:槽宽与滚花刀柄等宽，深与刀柄等高，靠近槽接孔处下边齐槽根部垂直铣一窄细槽，便于滚花挤出的细微铁屑流出，防止滚花轮滞塞、卡紧。滚花刀用快换盖板压住，由带梅花手柄的螺杆将滚花刀柄顶紧。圆钢经过导向套后被滚花，紧接着被高速铣削，实现两道工序一次完成。导向套用工具钢调质加工而成，其上铣一开口，长与支架端面平。导向套定位销孔、装配螺钉与支架配作，要确保开口正对槽中心线。

材料必须是正规牌号的圆钢，否则工件表面易形成鳞刺等，铣刀易破损崩裂，滚花刀耗损迅速:

加工、装配时必须使滚花刀在槽内移动较轻松，又不致间隙太大，如果间隙过大，工作时滚刀轮倾斜，滚出的花纹不匀，本身也易损坏:

压板尽量将滚花刀全部封闭，以防切屑、杂物等溅入:

工作时切勿润滑冷却滚花刀，以防与之接近的硬质合金刀片受损:

先开动车床，让工件转动，再拧紧螺杆，防止静摩擦力过大，工件打滑:

选用制造优良的滚花刀减少换刀次数:

定期拆开快换盖板，清理刀槽。