棒材高效剪切下料方法

  在加熱和鍛造之前,將原材料切成所需長度或所需幾何尺寸的工序就稱作下料。常用下料方法可以分為三類:鋸床下料、車床切削下料、剪切下料。

  鋸床下料雖可獲得精度較高的坯料,但鋸縫處材料的損耗大,生產效率較其他兩種下料方法要低。車床切削下料所獲得的毛坯精度很高,但材料浪費情況較嚴重。普通剪切下料方法生產毛坯,雖然具有生產效率高、操作簡單和斷口無金屬損耗等優點,但也存在剪切后斷面質量較沖床下料和切削加工方法下料差的缺點:容易形成“馬蹄形”;產生諸如傾斜度、壓塌、橢圓度和不平度等缺陷;另外,在剪切斷面還伴隨有毛刺和裂縫。而高效剪切下料方法是:

  1、藍脆溫度下料

  藍脆下料是在藍脆溫度區間,即350℃~450℃時剪切棒料,此溫度下的剪切具有比室溫條件下更好的剪切精度,鋼在藍脆溫度區間脆性提高,塑性降低,剪切后斷面壓塌量小,橢圓度小且加熱后消耗的剪切能力大大下降,能獲得良好的毛坯質量及斷面質量。

  2、高速剪切下料

  高速剪切下料消除了裂紋的軸向和橫向運動,加快了裂紋沿周向的擴展,裂紋尖端的應力集中不能因塑性變形而發生應力松弛,從而使裂尖塑性區減小,使材料的脆性增加,塑性降低,剪切后斷面傾斜度有較大改善。對于一般中強度碳鋼而言,剪切速度根據上述理論應該控制在5m/s~7m/s最適宜。

  3、表面缺口應力集中下料

  表面缺口應力集中下料方式是通過預先在棒料上切出一定深度與角度的V型槽的方法提高棒料下料斷面質量。具有一定深度的缺口處由于應力集中不能因塑性變形而發生應力松弛,從而使裂紋尖端塑性區減小,提高剪切后斷面傾斜度等缺陷,它是利用人為切口的應力集中效應、缺口效應和疲勞效應等使切口尖端的裂紋迅速擴展,完成棒料的規則分離。

  上述方法均能獲得較好的剪切斷面質量。