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五金加工中工件斷裂的原因和解決方法有哪些?

五金加工是用車床、銑床、鉆床、沖床、冷鐓機等機械設備將金屬原材料按照客戶的圖紙或樣品加工成各種零件,如螺絲、電機軸、模型車零件、漁具配件、音箱產品外殼、移動電源外殼等等。常見的五金加工主要有冷鐓、沖壓、切割等工序,不同工序生產過程中出現問題的原因也有所不同。下面簡單介紹壹下五金加工中工件斷裂問題的解決方法:

首先,冷鐓緊固件

(1)表面開裂:當自由墩由粗塑性較低的金屬原料制成時,由於沖桿表面摩擦力的影響,會形成單壹的鼓形,使其側面承受周向拉應力。溫度過高時,由於晶間結合力大大減弱,沿晶斷裂接頭的裂紋方向往往垂直於周向拉應力。當鍛造溫度較低時,沿晶強度往往高於晶內強度,發生穿晶斷裂。

解決方案:

(1)盡量減少工件加工產生的周向拉應力。

(2)減少工件與工具的接觸摩擦,采用高效專用冷鐓成型油。

(3)采用凹模加緩沖墊或采用活動領夾套來減少應力。

(2)內部斷裂:由於變形不深,在斷面中部受到水平拉應力。當這個應力超過材料的斷裂應力時,就會產生垂直於拉應力方向的裂紋。

解決方法:在棒料上打孔,使其帶有凹槽和弧度,以減少毛坯中心的水平拉應力,或者將原來的拉應力變為壓應力。

二、冷軋加工板材

(1)表面開裂:軋件通過輥縫時,顆粒傾向於橫向流動。由於摩擦阻力的影響,中心部分的寬度遠小於邊緣部分的寬度,中心部分的厚度換算成長度的增加,股端呈圓形。由於軋件是壹個整體,邊緣受到附加拉應力,容易產生環向裂紋。軋制薄板時,當輥型為凹形或坯料斷面為凹形時,會出現相反的情況,嚴重時會在板材中部出現周期性裂紋。

解決方案:

(1)必須有合適的良好輥型和坯料尺寸及形狀。

(2)是制定合理的軋制工藝規程。

(3)使用專用冷軋油代替菜籽油、植物油等非專用油,提高極壓性和耐磨性。

(2)內裂:在平輥間軋制厚坯時,表面變形是由小壓下量引起的。中心層基本不變形,所以中心層約束表層給表層壓應力,表層給中心層拉應力。當這種不均勻變形和拉應力積累到壹定程度時,就會造成中心開裂,應力松弛。當變形繼續時,應力積累到壹定程度,就會引起中心產生裂紋,從而繼續在中心產生周期性裂紋。

解決方法:(1)降低加工速度,逐漸加深變形;(2)增加底部壓力,避免不均勻變形。

第三,切割異形零件

(1)表面開裂:由於被加工部位缺乏潤滑性而發生機械磨損,側面磨損急劇增加。摩擦磨損導致刀具耐用度降低,工件表面應力過大導致開裂。

解決方案:

(1)選用專用切削油替代水基切削液;

(2)磨損嚴重的工具應立即更換;

(3)使用符合加工工藝要求的材料。

(2)內部裂紋:在切削過程中,工件不能承受反復變形引起的應力變化,導致工件產生裂紋。

解決方案:

(1)降低切割速度;

(2)使用符合加工要求的材料;

(3)使用專業切削油替代水基切削液。