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罗马柱的制作工艺与模具使用

2019-11-04 08:35:02

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加工罗马柱的荒料、坯料准备要求与普通圆柱相同,加工罗马柱的工序、要求与加工普通圆柱的工序、要求基本一样,只是增加了一道开槽加工的工序。因此对罗马柱加工设备的要求有所不同,至少需要2个可以沿圆柱轴线方向运动、加工位置可以0-360度转动的金刚石锯片动力头,用来安装开槽加工金刚石结块切割截面是圆弧形状的圆盘形铣刀,以及可以定位圆柱转动角度的机构。

一般在最基本配置的数控车床上,圆柱坯料转动的驱动都采用交流伺服电机,由数控系统控制,以转动角度可以任意分度和定位;而且都装有一个锯片动力头,只要在动力头上增加一个辅件,可以使锯片0-360度转动,锯片转动的控制有手动、手控电机驱动和CNC全自动控制三种方式。这种数控车床可以用来加工罗马柱的柱体及与柱础、柱帽结合的柱体部分。

在装有可0-360度转动锯片动力头的数控铣床、或其它控制方式的石材铣床上,安装装一套圆柱旋转支承和分度辅件,也可以加工罗马柱制品,但是注意刀具垂直升降的距离是否符合加工制品直径的要求。使用二维以上控制系统的数控绳锯也可以用来加工罗马柱,但只能加工罗马柱的柱体部分。

还有一种类似于罗马柱的异形圆柱,国内称为梅花柱,其横截面的圆周是由凸形部分圆周曲线段等分连接而成。可以使用镶焊有凹形金刚石结块的铣刀盘加工这种梅花圆柱,使用设备要求与加工罗马柱时相同。

罗马柱一般都采用亚光或凿毛、火烧表面的装饰。亚光装饰时,外表面的光泽度达到金刚石刀具加工后的程度即可。如果需要抛光表面的罗马柱,对其外表面的圆柱部分磨抛,这是因为在沟槽内抛光是很困难的。如果需要光亮的沟槽面,只好采用软磨片人工抛光的方法了。

总之罗马柱的制作工艺由复杂变简单,让机械化生产成为可能。

在罗马柱模具上使用的表面技术方法多达几十种,主要可以归纳为物理表面处理法、化学表面处理法和表面覆层处理法。以下综述了罗马柱模具表面处理中常用的部分表面处理技术。

物理表面处理法

1、高频表面淬火

高频淬火是把罗马柱模具置于一个交变磁场中,罗马柱模具产生感应电流而被加热。电流频率越高,电流加热层愈薄。淬火以后,由于奥氏体化是在较大的过热度下进行的,因此晶核多,不易长大,淬火后组织为细隐晶马氏体。表面,比一般淬火提高HRC2-3,而且脆性较低。显著提高模具的疲劳强度,小尺寸模具可以提高1-2倍,大件也可以提高20%-30%。加热温度和淬硬层厚度易控制,便于实现机械化和自动化,了广泛的应用。但对于形状复杂的模具处理比较困难。

2、火焰表面淬火

火焰表面淬火是用乙炔-氧或煤气-氧等火焰加热模具表面。火焰温度很高(3000℃以上),能将工件表面加热到淬火温度。然后空冷或立即用水喷射冷却。调节加热时间和冷却速度可以调节淬硬层厚度和硬度。和高频表面淬火相比,具有设备简单,成本低等优点,但是生产率低,罗马柱模具表面存在不同程度的过热,质量控制比较困难。因此主要适用于单件、小批量和质量要求不高的模具的表面处理。

3、激光表面淬火

激光用于罗马柱模具表面的处理方法包括激光相变硬化(LTH)、激光表面涂覆及合金化(LCS/LSA)、激光表面融化处理(LSM)、激光冲击(LSH)和激光非晶化等。目前激光相变硬化和激光表面涂覆及合金化已被研究应用于提高模具寿命。其中激光相变硬化应用较为广泛。激光相变硬化(激光淬火)是利用激光辐照到金属表面,使其表面升温达到相变温度而形成奥氏体,当激光束离开后,利用金属本身的热传导而发生“自淬火”,使金属表面发生马氏体转变。与传统的淬火方法相比,激光淬火是在较高的温度梯度下进行的,在表面形成了一层硬度的淬火组织。淬火层的硬度比普通淬火的硬度还高15%-20%,淬硬层可达0.1-2.5mm。因此可以大幅度地提高模具的和使用寿命。如对T8A钢制冲头和Cr12Mo钢制的凹模进行激光硬化处理后,由冲压2.5万件提高到10万件。喷丸和加工硬化也是模具表面处理常用的表面处理方法。


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