直柄麻花鉆的成形國內(nèi)普遍采用軋制工藝。該工藝的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高，能充分利用原材料；加工出的鉆頭坯體內(nèi)部組織具有纖維連續(xù)性，且晶粒細化，碳化物分布均勻，紅硬性高。但軋制工藝也有著明顯的缺陷，即鉆頭坯體極易軋裂。
1、軋溝磨背工藝的提出
導致鉆頭軋裂的因素很多，針對不同軋裂原因，可采取不同的方法降低軋裂率。但已有的方法效果均不理想，不能從根本上解決軋裂問題。通過觀察發(fā)現(xiàn)，98%以上軋裂鉆頭的裂紋均出現(xiàn)在刃帶與刃溝的交匯處。由此看來，裂紋的產(chǎn)生與刃帶的形成直接相關。普通的軋制工藝是在四輥軋機上同時軋出鉆頭的刃溝、刃背和刃帶，即軋溝與軋背同步。針對這一特點，我們提出刃溝和刃帶分別成形的工藝方案，即先在四輥軋機上軋出鉆頭的刃溝，然后在專用磨床上磨出鉆頭的刃背外圓(刃帶也同時形成)。這就是本文擬介紹的軋溝磨背工藝，其主要工藝路線為：軋溝→通磨外圓→切尖倒棱→熱處理→通磨外圓→精磨外圓→磨背→磨鉆尖。
2、軋溝磨背工藝原理
采用軋溝磨背工藝軋溝時，可仍采用原有四輥軋機，只是兩個刃背扇形板的截形有所變化，即沒有刃帶槽。此時，兩個刃背扇形板的作用只是固定鉆頭截形，調(diào)整刃背充起量。兩種軋制工藝的四輥軋機孔型示意如下圖。由圖可見，采用軋溝磨背工藝時，由于刃背扇形板不存在刃帶槽，鉆頭截形簡單，因此避免了刃帶處裂紋的產(chǎn)生。
引起裂紋的原因如下：軋溝軋背時，由于不同規(guī)格的鉆頭刃帶尺寸各不相同，因此刃背扇形板上刃帶槽的寬度和深度也不同，通常寬度為0.45～0.95mm,深度為0.55～1.15mm。進行熱軋時，鉆頭坯件在扇形板的滾壓作用下，加熱到臨近熔化狀態(tài)沿軋機孔型流動、延伸，流入刃帶槽內(nèi)的金屬便形成鉆頭刃帶。但狹窄的刃帶槽使金屬不易順利流動，因而容易產(chǎn)生刃帶缺陷。特別是當坯體冷卻時，窄而高的刃帶處于鉆頭坯體的邊緣，冷卻速度最快，易產(chǎn)生應力集中。由于受材料、加熱溫度、時間和速度、扇形板加工精度等的影響，極易在刃帶處產(chǎn)生裂紋。而采用軋溝磨背工藝軋溝時，軋機孔型簡單，結(jié)構(gòu)合理，符合金屬流動特性，因此可避免上述現(xiàn)象的發(fā)生；同時由于刃帶單獨成形，也極大地降低了四輥軋機的調(diào)整難度，提高了鉆芯對稱度(麻花鉆重要檢查項目之一)的精度。
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