顆粒飼料壓(yā)製環模加工工藝(yì)
發布日期:2020-08-25
環模是顆(kē)粒飼料壓製機的關鍵零件之一(yī),又是(shì)易損件,價格不菲;其質量的好環和質量是否穩定,直接影響環模的使用壽命和顆粒飼料(liào)壓製機的產量、飼料的質量,從而影響飼料加工的生產成本。環模失效的主要(yào)形(xíng)式是模孔及環模內環表已磨損(sǔn)報廢,也有(yǒu)少量環模開裂和模孔堵塞(即壓不出料)。環模的使用壽命主要與環模材料、環模的加工工藝有關;對(duì)同一環模(mó)材料和同(tóng)一加工工藝,環模的使用壽命還(hái)與飼料配方、飼(sì)料生產工藝參數、工藝(yì)操作(zuò)等有關。環模初(chū)試壓是否順利出料主要與環模模孔表麵光潔(jié)度有關。目前,國產顆粒飼料(liào)壓製機的環(huán)模材料常見的有20號鋼、35號(hào)鋼、45號鋼(gāng)、20Cr、40Cr、20CrMnT
i、40C rMnM
o等中(zhōng)、低(dī)碳優質(zhì)碳(tàn)素結構和合金結構(gòu)鋼,也有少量(liàng)采用不鏽鋼製造。由於不鏽鋼成(chéng)本高(gāo),加工較難(nán),因而常用於特殊飼料生產或應用戶要求訂(dìng)做。對(duì)於同一環模材料,不同的加工工藝將直接影響環模的質量及質量穩定性,因此(cǐ),製(zhì)定合(hé)理的環模加工工藝非常重要,是提高其使用壽命和穩定質量的關鍵。環模因其結構,一般由鍛造專業廠家提供環模(mó)鍛(duàn)打毛坯。一個合理的環模加工工藝主要包括鍛造(zào)、粗車、精車、鑽擴孔、磨(mó)內孔及在機加(jiā)工工序間安排(pái)適當的(de)熱處理工藝(yì)。
1、環模加工中常(cháng)見(jiàn)的熱處理工藝
在常用環模材料加(jiā)工(gōng)工藝中,常見(jiàn)的熱處理方法有正火(huǒ)、調質、淬火、滲碳、滲氮。要針對不同的環模材料,綜合考慮這些熱處理方法的特點,而安排於機加工工序(xù)之間。
正火:是將環模加熱到A cI或A
cm以上30~50,保溫一段時(shí)間(45分鍾(zhōng)至90分(fèn)鍾)後,在空氣中冷卻。正火處理的冷卻速(sù)度比(bǐ)退火處理的冷卻速度快些,得到的組織(zhī)要(yào)細一些,且生產效率也要(yào)高些,因此,常用正火處理來消除前一道工序所帶來(lái)的各種組織或性能上的缺陷,消除內應(yīng)力,為下一道工序作組織準(zhǔn)備。在環模加工工(gōng)藝中,正火處理一般安排在鍛造之後(hòu)或粗加工之前,也有安(ān)排在精車之前。經正火處(chù)理後(hòu)的環模,切削(xuē)性能有所改善,並能(néng)適當地改善加工後表麵光潔度。
調質:是將(jiāng)環模加熱到Ac3或A
c1以上30~50,保溫一段時間(jiān)(45分鍾至(zhì)90分(fèn)鍾)後,快速(sù)冷卻(淬火或淬油)後,再高溫(wēn)回火。調質(zhì)的目的是(shì)獲得較高的強(qiáng)度和韌性相配合的綜合機械性能,特別是保持環模心部的綜合機械性能。在環模加工工藝(yì)中(zhōng),一般安排在精車,擴孔之前或粗加工(gōng)之後;也可以安排在滲氮之前,為最終熱處理準備(bèi)良(liáng)好的組織。對於中碳優質結構鋼和合金結構鋼.要(yào)注意淬火與高溫回火的(de)時間間隔不宜過長,否則,因環模的複雜結構(gòu)而可能造成環模的熱處理裂紋。
淬火:是將環模加到Ac3或A
c1以(yǐ)上(shàng)30~50,保溫一段時間(45分鍾至90分鍾)後,快速冷卻。常用的冷卻介(jiè)質(zhì)為水和油。在水中的冷(lěng)卻速度比在油(yóu)中快些。如在水(shuǐ)中加入0.15%~0.30%的聚(jù)乙烯醇,其(qí)冷卻介於水和油之間(jiān),可得到較好的(de)熱處理組(zǔ)織。淬火一(yī)般安排在擴孔後(hòu)或(huò)磨削加工之前,可作最終熱處理工藝。
滲碳:是向環模(mó)模孔表麵和內環表麵滲入碳原子,形成較高硬度、較嚴(yán)密的碳鐵化合物組織,以提(tí)高模孔和內環表麵的硬度,提高其耐磨性,從而(ér)提高環模的使用壽命。滲(shèn)碳主要針對含碳量0.15%~0.25%的(de)優質結構鋼和低合金鋼(gāng)如20號鋼、20C
r、20C
rMnT等。滲碳時間與(yǔ)滲(shèn)碳層厚度(dù)有關,可根據經驗測(cè)定(dìng)。常見的環滲方式碳為(wéi)固體滲碳。其方法是(shì)將環模埋入裝(zhuāng)滿(mǎn)木炭和(hé)助滲(shèn)劑(na2C03或BaC03)的滲碳箱內,加熱至(zhì)920~950(_般為930),保溫一段時間(時間視滲碳層厚度要求而定(dìng),取出空冷或(huò)油冷、水冷。也有氣(qì)體滲碳的,一般(bān)將環模豎著堆放入密封的井式滲碳(tàn)爐中,通入滲(shèn)碳氣體或滴入(rù)含碳的液體,在930保溫後,空冷或油冷、水(shuǐ)冷。滲碳(tàn)作(zuò)最終熱處(chù)理工藝。
滲氮(氮化):滲氮一般作為環模的最後熱處理工藝,其目的(de)是保證環(huán)模的(de)心(xīn)部性能而表麵得(dé)到耐磨的(de)、致密的氮鐵化合物。滲氮常用於中碳優質結構鋼和(hé)中碳合(hé)金結構鋼如45號鋼,40C
r,40C rM nM o等。滲(shèn)氮後,滲氮表麵硬度可達HV1000~1200 c相當於H RC
65~72),有較高的耐蝕(shí)性(xìng),可增強對水及水蒸汽的腐蝕。但由於氮化時間較長,氮化成本較高(gāo),因而造成環模價格也略高些。常見滲氮有井式爐氣體滲氮和輝光離子氮化。注意,對於小模孔環模(4以下)不適宜采用輝(huī)光離子氮化,因模孔小而孔徑長(zhǎng),如用輝光離子氮(dàn)化易引起模孔表麵輝光重疊,導致模孔表麵局部溫升過高而引起局(jú)部退火,降低其硬度,從而降(jiàng)低其耐磨性,縮短環(huán)模使用壽命。當用井式(shì)爐氣體滲氮時,一定要注(zhù)意滲氮溫度不宜過高,一般為500~520為宜(yí),如溫度過高,會造成氮化物組織粗化,硬度反(fǎn)而降低,縮短環模使(shǐ)用壽命。
2、環模(mó)模(mó)孔的(de)加工(gōng)
環模模(mó)孔表麵光潔度直接影響環模(mó)生產飼料時是否順利(lì)出料的關(guān)鍵。一般用人工(gōng)進(jìn)給的鑽孔工藝很難達到其要求(qiú)的光潔度。而進口的多工位(wèi)鑽孔專用(yòng)機床由於設備價格昂貴和其鑽頭依賴進口,導致環(huán)模製造成本增加。有的廠家采用專用機床,雖然能達到光潔度要求,但生產成本也比較高。這裏介紹一種利用普通鑽床經過改進並輔以必要的(de)工裝,能夠實現鑽(擴)孔半自動化,取(qǔ)得令人滿意的環模模孔表(biǎo)麵光潔度和較高的生產效率(lǜ),降低製造成本;其方法是利用單(dān)板(bǎn)機控製兩個步進電機,其中一個步進電機控製(zhì)鑽(擴)孔進給(gěi)方式,另一個步進電機控製環模的轉角,達到自動轉動(dòng);經加工後模孔表麵光潔度可達0.8,產品質量穩定,生產成本降低,自動化程度大為提高。通過不同的編程(chéng),可改變鑽(擴)孔的(de)鑽頭或(銑刀)的進給運動,可分(fèn)一步或多次對同一孔進行加工;更換不同直徑的鑽(zuàn)頭(tóu)喊銑刀),可加工不同直徑模孔的(de)環模。因此,可對環模模孔進行半自動化的粗鑽(zuàn)或精擴孔加工。
3、接觸(chù)端麵的加工和環模內環表麵的加工
由於環模的兩端分(fèn)別與動側板和接料盤相連接,因(yīn)此,對(duì)有接觸的端麵要進行粗加工,而不能直接用粗加工如粗車而一步到位(wèi),因為在(zài)後工序(xù)的熱處理易引起的熱處理變(biàn)形從而導致安裝不便,所(suǒ)以應安排中間(jiān)熱處理之後或最終熱處理之前。環模內圓表麵由於在熱處理中(zhōng)產生(shēng)變形,為了使環模在運轉時平穩,應(yīng)對其(qí)進行內圓磨削加工。磨削加工應安排為最後機加工工序。為(wéi)了提高環模的生(shēng)產(chǎn)效率和確保內環表麵質量,應(yīng)設計專用的磨削加工工裝頭具。
4、其它工序
環模的熱處理最好采用無氧化(huà)加熱的真空爐處理,冷卻介質為氮氣空冷或油淬,這樣環(huán)模環孔表層氧化層較少,有利(lì)於環模生產飼料時順利出料。但由於真空爐造價較(jiào)高,且比較複雜。一般的中小企業未必具有這些設備而大多利用普通箱(xiāng)式加熱爐和井式爐,這樣,在熱處理時,在模孔表麵易產生一層氧化層。氧化層的存在將(jiāng)直(zhí)接影(yǐng)響新環模(mó)初生(shēng)產時出料是否順(shùn)利,有時導致模孔堵(dǔ)塞。因此,環模在(zài)出廠時(shí),應清除模孔(kǒng)氧化層,再塗上防鏽油。常見的出人意料氧化層方法是壓(yā)油(yóu)糠(糠中添(tiān)加少量金剛砂或研磨砂)。這裏介紹一種(zhǒng)在壓油糠前除氧化層的方法:將鋼鐵快速除鏽液加鹽酸(suān)和(hé)水。鹽酸和水充分混合後,用波(bō)美比重計測量為(wéi)13~15波美,再按其總量按比(bǐ)例(lì)(1噸加入40~50kg快速除鏽添加劑)配快速除鏽添加劑,將環模放入浸泡(pào)5~30分鍾,待其表麵氧化層(céng)剝落後,再將其水(shuǐ)洗後置入(rù)堿性0H>8)的水中,再用水清洗幹燥即可,在塗防鏽油之(zhī)前(qián),對環模進行磷鈍化有利於環模防鏽並適當改善表麵光(guāng)潔度,有利環模的試(shì)壓。磷鈍化方(fāng)法是將(jiāng)環模放入磷(lín)鈍化液中,靜置20~30分鍾,水洗後幹(gàn)燥即可。
5、典型環模材料的加工(gōng)工藝
a、20號鋼20C r20C rMnT
i
方案1:開料一鍛造一正火一粗車一調質一精車一鑽(zuàn)(擴)孔一滲碳一磨-滁氧化層)一試壓一(磷鈍化)一塗防鏽油一檢驗入庫
方案2:開料一鍛(duàn)造一粗車一(yī)正火一精車一鑽曠)孔一滲碳(tàn)一磨一試壓一塗防鏽油一檢驗入庫
b、45號鋼
方案1:開料一鍛造一正火一粗車一調質一精車(chē)一鑽曠)孔一淬火一滲碳一磨一滁氧化層)一試壓一(磷鈍化(huà))一試壓一塗防鏽油一檢驗入庫
方案2:開料一鍛(duàn)造一粗車一調南一精車一鑽(擴(kuò))孔(kǒng)一滲(shèn)碳一磨一試壓一塗防鏽油一(yī)檢驗入庫
c、40C r40C rM nM o
方案1:開料一鍛造一粗車一正火一精(jīng)車一調質——精車(端麵)一鑽(擴)孔一滲氮一磨一(yī)試壓一塗防鏽油一檢驗入庫
方案2:開料一鍛造一正(zhèng)火一粗車一(yī)調質一精車(chē)一(yī)鑽擴)孔一淬火一磨一(yī)除氧化層)一試壓(yā)一(磷鈍化)一試壓一塗防鏽油一檢驗入庫
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