一种高速钢刀具锻造工艺的制作方法

本申请涉及一种刀具锻造工艺，尤其是涉及一种高速钢刀具锻造工艺。

背景技术：

刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。

随着我国机械工业的发展，在切削加工中切削速度和走刀量日益提高，刀具在切削时，由于摩擦的作用，单位时间产生的热量也越来越多，有时候刀刃受热温度达到600℃以上，而且还承受着切削压力，容易发生崩刃。

技术实现要素：

为了改善刀具容易发生崩刃的问题，本申请提供一种高速钢刀具锻造工艺。

本申请提供的一种高速钢刀具锻造工艺采用如下的技术方案：

一种高速钢刀具锻造工艺，包括以下步骤：

s1、准备配料，利用带锯床将高速钢铸锭进行切块形成坯料；

s2、将坯料放入台式加热炉内进行加热，加热温度为500℃，然后提高温度，加热速度控制在每小时小于80℃，然后在850℃下保温；

s3、将预热的坯料加热到温度1130～1180℃，放入锻造用模具中进行锻造，形成刀具的初步形状，始锻温度为1100～1150℃，终锻温度900～950℃，停锻温度800～900℃；

s4、等温退火：850～900℃保温后，迅速冷却到740～750℃进行等温退火；

s5、淬火：将铸件温度加热到1160～1200℃，保温80～100min，随后进行淬火处理；

s6、回火：将铸件温度加热到550～650℃，保温80～100min，随后进行回火处理；

s7、利用对刀具进行切削和磨削加工；

s8、表面处理：在含碳气氛下，采用金属离子束注入高速钢刀具，伴生碳化处理。

通过采用上述技术方案，在生产工具时，先将铸锭切割成坯料，将坯料放入台式加热炉中进行加热保温，以此可以提高坯料的塑形，提高坯料的锻后组织和力学性能，再进行等温退火、回火以及淬火，从而可以增加坯料的硬度、强度以及耐磨性，以此可以减少刀具发生崩刃的可能性；再对刀具切削、磨削以及表面处理，从而可以完成刀具的锻造。

优选的，步骤s2中的台式加热炉的进料口处设有支撑底座以及滑移设置在支撑底座上的进料台，所述进料台远离台式加热炉的一侧设有推动进料台移动并将坯料推入台式加热炉的进料件；

所述台式加热炉的一侧设有用于将坯料向进料台一侧输送的输送组件，所述进料台的两侧均设有支撑架，所述支撑架上且位于进料台的上方设有承接坯料的承接框，所述承接框靠近台式加热炉的一侧设有供坯料送入的开口，所述输送组件上设有用于将坯料推入承接框内的推料气缸，所述支撑架上设有用于带动承接框将坯料倒在进料台上的动力组件。

通过采用上述技术方案，当带锯床将坯料切割完毕后，输送组件将坯料向进料台一侧输送，利用推料气缸将坯料推入承接框中，再利用动力组件带动承接框翻转，从而将坯料倒在进料台上，进料件再推动进料台移动，并同时将坯料推入台式加热炉中，以此可以方便快捷的将坯料推入台式加热炉中，以此可以代替工人手动上料的工作方式，减轻工人工作负担，提高工作效率。

优选的，所述进料台远离台式加热炉的一侧设有进料板；

所述进料件包括进料气缸，所述进料气缸的活塞杆穿过进料板的一端设有推料板，所述推料板靠近进料板的一侧设有吸附进料板的电磁铁；

所述进料台的底壁上设有移动架，所述移动架上设有控制电磁铁导通电的行程开关，所述支撑底座靠近台式加热炉的一侧设有与行程开关接触的抵触块。

通过采用上述技术方案，当坯料落在进料台上后，利用进料气缸推动推料板移动，从而带动移动架在进料底座上滑移，当抵触块与行程开关接触后，电磁铁断电，电磁铁失电，推料板从而与进料板分离，进料气缸继续推动推料板移动，推料板从而可以方便快捷的将坯料推入台式加热炉中进行加热；

当进料完毕后，进料气缸带动推料板后移，当推料板移动至进料板处，拉动进料台向后移动，以此可以方便台式加热炉的炉门封门加热，当移动架脱离抵触块，行程开关导通，电磁铁得电与推料板吸附，方便再次推料。

优选的，所述输送组件包括机架，所述机架上设有输送电机，所述输送电机的电机轴同轴设有主动轴，所述机架上同轴设有从动轴，所述主动轴和从动轴通过输送带连接，所述推料气缸靠近从动轴一侧设置，所述推料气缸的轴线与从动轴的轴线垂直；

所述机架上设有供坯料沿着带锯床工作台滑落的滑板，所述滑板远离带锯床的一侧靠近主动轴一侧设置。

通过采用上述技术方案，当带锯床将坯料切割完毕后，沿着滑板滑道输送带上，利用输送电机驱动主动轴、从动轴和输送带转动，从而可以方便快捷的将坯料从带锯床的工作台输出，以此可以减少工人将坯料搬运移动至进料台上的工作负担，减轻工作负担，提高工作效率。

优选的，所述承接框内设有若干个隔断空间；

所述承接框的两侧均设有滑移杆，所述支撑架上设有供滑移杆滑移并穿过的通孔，所述支撑架上且位于滑移杆伸出通孔的一侧设有驱动电机，所述驱动电机的电机轴同轴设有转动杆，所述转动杆上绕设有连接绳，所述连接绳远离转动杆的一端与滑移杆连接。

通过采用上述技术方案，当坯料移动靠近进料台一侧后，推料气缸将坯料推入承接空间中，利用驱动电机驱动转动杆转动，从而可以将一个连接绳松卷，另一个连接绳卷起，带动承接框向进料台一侧移动，将第二承接空间对准推料气缸，以此可以将可以多个坯料逐个推入承接框中，有利于一次性将多个坯料倒在工作台上，进而可以一次性给多个坯料进行加热。

优选的，所述动力组件包括设置在支撑架上的动力电机、设置在动力电机的电机轴上的动力轴以及设置在动力轴上的主动齿轮，所述支撑架上滑移设有与主动齿轮啮合的齿条；

所述滑移杆穿过通孔的一侧同轴转动设有转动辊，所述转动辊的侧壁上设有通槽，所述支撑架上设有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆端壁上设有插入通槽的插杆，所述转动辊的周壁上且沿其周向均布有若干个轮齿，所述轮齿与齿条啮合；

所述滑移杆的侧壁上设有滑槽，所述转动辊的内侧壁上设有在滑槽内滑移的滑块。

通过采用上述技术方案，当连接绳带动承接框移动时，滑块从而在滑槽中滑移，此时定位气缸的插杆插入通槽，从而固定转动辊，滑移杆进而可以稳定在转动辊上滑移；当承接框内填满坯料时，利用定位气缸带动插杆移出通槽，动力电机再驱动动力轴和主动齿轮转动，从而带动齿条滑移，进而带动转动辊转动，利用滑块设置在滑槽中，以此可以带动承接框翻转九十度，有利于方便快捷的将多个坯料同时倒在进料台上。

优选的，所述承接框的内侧壁上设有两相对设置的立杆，所述立杆上转动设有夹板，两所述夹板相对设置，两所述夹板的相对侧壁上设有供坯料挤压的推转块，所述推转块设置在立杆远离开口的一侧，所述推转块的宽度由靠近立杆的一侧向远离立杆的一侧递增；

所述承接框的底壁上设有定位孔，所述定位孔靠近开口的一侧设置，所述定位孔内滑移设有呈空心状的定位杆，所述定位杆与定位孔孔底壁之间设有支撑弹簧，所述夹板靠近定位孔的一侧设有凹槽，所述定位杆远离支撑弹簧的一侧设有插入凹槽的球型凸块；

所述定位孔的孔底壁上设有底孔，所述承接框的底壁上设有限位气缸，所述限位气缸活塞杆的端壁上设有移动板，所述移动板远离限位气缸的一侧设有伸入底孔的顶杆，所述定位杆的底壁上设有供顶杆伸入的滑移孔，所述定位杆伸入滑移孔的一端设有在定位杆内滑移的拉板。

通过采用上述技术方案，由于承接框在翻转时，坯料倒在进料台上容易偏位，进料气缸推动坯料向台式加热炉时，坯料容易从进料台上滑落，所以当推料气缸将坯料推入隔断空间内时，坯料遇到推转块，推转块进而带动两夹板转动，两夹板的两侧相对运动夹持坯料，由于夹板转动，球型凸块脱离凹槽，此时限位气缸推动顶杆向上移动，拉板松开定位杆，支撑弹簧将定位杆弹出定位孔，定位杆与夹板抵触，从而可以固定夹板，夹板从而可以将坯料固定在隔断空间内；

当承接框翻转九十度后，限位气缸带动顶杆和拉板后移，进而带动定位杆缩回定位孔中，支撑弹簧受压蓄力，利用坯料的自重，从而推动夹板转动，夹板挤压球型凸块，球型凸块遇到凹槽后插入凹槽中，两夹板松开坯料后，坯料从而可以落在进料台上，以此可以增加转动坯料翻转的稳定性，减少坯料在翻转时发生偏位、导致进料气缸在推料时发生滑落的可能性。

优选的，所述夹板上设有滑行块，所述承接框的内侧壁上设有供滑行块滑移的弧形槽，所述弧形槽的槽壁上设有与滑行块接触的限位弹簧。

通过采用上述技术方案，当夹板发生转动时，同时带动滑行块在弧形槽中滑移，并挤压限位弹簧，限位弹簧蓄力，当坯料翻转倒在进料台上后，限位弹簧推动滑行块，将滑行块抵触在弧形槽槽壁上，夹板从而稳定的转动，定位杆上的球型凸块从而可以顺利插入凹槽中，减少球型凸块与凹槽之间发生偏斜的可能性。

优选的，所述推料板靠近台式加热炉的一侧设有若干个分隔板。

通过采用上述技术方案，当进料气缸推动坯料时，利用分隔板限定坯料的位置，从而可以稳定的将坯料推入台式加热炉中。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.首先利用带锯床将铸锭切割成坯料，再将坯料放入台式加热炉中进行加热保温，以此可以提高坯料的塑形，提高坯料的锻后组织和力学性能，再进行等温退火、回火以及淬火，从而可以增加坯料的硬度、强度以及耐磨性，以此可以减少刀具发生崩刃的可能性；

2.利用进料气缸推动进料板移动，当抵触块与行程开关抵触，电磁铁失电消磁，进料气缸再推动推料板移动，移料板从而可以方便快捷的将坯料推入台式加热炉中；

3.当夹板发生转动时，利用滑行块在弧形槽中滑移，限位弹簧受压，当夹板松开坯料后，限位弹簧推动滑行块复位，球型凸块从而可以稳定的插入凹槽中。

附图说明

图1为体现本申请实施例一种高速钢刀具锻造工艺的结构示意图。

图2为体现实施例中输送组件的结构示意图。

图3为体现实施例中支撑架、驱动电机、滑移杆以及连接绳的结构示意图。

图4为体现图3中a部放大图。

图5为体现实施例中通槽的结构石头鱼。

图6为体现图1中a-a向剖视图。

图7为体现图6中b部放大图。

图8为体现进料板、推料板以及电磁铁之间的爆炸示意图。

附图标记说明：1、台式加热炉；2、支撑底座；20、抵触块；3、进料台；30、进料板；31、移动架；32、竖杆；33、滚轮；34、行程开关；4、进料件；40、进料气缸；41、推料板；42、电磁铁；43、分隔板；5、输送组件；50、机架；51、输送电机；52、主动轴；53、从动轴；54、输送带；55、滑板；56、从动辊；6、支撑架；7、承接框；70、开口；71、隔断空间；72、滑移杆；73、通孔；74、驱动电机；75、转动杆；76、连接绳；77、立杆；78、夹板；700、推转块；701、定位孔；702、定位杆；703、支撑弹簧；704、凹槽；705、球型凸块；706、底孔；707、限位气缸；708、移动板；709、顶杆；710、滑移孔；711、拉板；712、滑行块；713、弧形槽；714、限位弹簧；8、推料气缸；80、推移板；9、动力组件；90、动力电机；91、动力轴；92、主动齿轮；93、齿条；95、转动辊；96、通槽；97、定位气缸；98、插杆；99、轮齿；900、滑槽；901、滑块。

具体实施方式

本申请实施例公开一种高速钢刀具锻造工艺。

参照图1，一种高速钢刀具锻造工艺，包括以下步骤：

s1、准备配料，利用带锯床将高速钢铸锭进行切块形成坯料，坯料的尺寸为20cm*20cm*15cm；

s2、将坯料放入台式加热炉1内进行加热，加热温度为500℃，然后提高温度，加热速度控制在每小时小于80℃，然后在850℃下保温，这样可以提高坯料的塑性，降低坯料抗变形能力，坯料从而易于成形，也可以获得良好的锻后组织和力学性能。

s3、将预热的坯料加热到温度1130～1180℃，放入锻造用模具中进行锻造，形成刀具的初步形状，始锻温度为1100～1150℃，终锻温度900～950℃，停锻温度800～900℃。

s4、等温退火：850～900℃保温后，迅速冷却到740～750℃进行等温退火。

s5、淬火：将铸件温度加热到1200～1280℃，保温80～100min，随后进行淬火处理。

s6、回火：将铸件温度加热到550～650℃，保温80～100min，随后进行回火处理；对坯料进行等温退火、淬火以及回火三个步骤处理，有利于提高刀具的硬度、强度以及耐磨性，以此可以减少刀具发生崩刃的可能性。

s7、利用对刀具进行切削和磨削加工。

s8、表面处理：在含碳气氛下，采用金属离子束注入高速钢刀具，伴生碳化处理，即可实现刀具的加工。

参考图1，步骤s2中的台式加热炉1的进料口处设有支撑底座2、滑移设置在支撑底座2上的移动架31以及设置在移动架31上的进料台3，进料台3远离台式加热炉1的一侧设有推动进料台3移动并将坯料推入台式加热炉1的进料件4。

参考图1，台式加热炉1的一侧设有用于将坯料向进料台3一侧输送的输送组件5，进料台3的两侧均设有支撑架6，支撑架6上且位于进料台3的上方设有承接坯料的承接框7，承接框7靠近台式加热炉1的一侧设有供坯料送入的开口70，输送组件5上设有用于将坯料推入承接框7内的推料气缸8，推料气缸8活塞杆的端壁上设有呈l型的推移板80，支撑架6上设有用于带动承接框7将坯料倒在进料台3上的动力组件9；当带锯床切割形成坯料后，利用输送组件5将坯料向进料台3的一侧输送，再利用推料气缸8推动推移板80，推移板80将坯料从开口70中推入承接框7，动力组件9再驱动承接框7进行翻转九十度，承接框7将坯料倒在进料台3上，进料件4再将坯料推入台式加热炉1中进行加热，以此可以代替工人手动进料的工作方式，减轻工人工作负担，缩短进料时间，提高工作效率。

参考图2，输送组件5包括机架50，机架50上设有输送电机51，输送电机51的电机轴同轴设有主动轴52，机架50上同轴设有从动轴53，主动轴52和从动轴53通过输送带54连接，推料气缸8靠近从动轴53一侧设置，推料气缸8的轴线与从动轴53的轴线垂直，输送带54带动坯料输送的轨迹与移动架31移动轨迹垂直，机架50上且靠近承接框7的一侧转动设有若干个从动辊56。

参考图1和图2，机架50上设有供坯料沿着带锯床工作台滑落的滑板55，滑板55远离带锯床的一侧靠近主动轴52一侧设置；当坯料切割完毕后，坯料沿着滑板55滑移至输送带54上，输送电机51驱动主动轴52、从动轴53以及输送带54转动，从而带动方便快捷的带动坯料向进料台3一侧移动。

参考图1和图2，由于输送单个坯料，台式加热炉1加热单个坯料，效率较低，所以在承接框7内设有若干个隔断空间71。

参考图3，承接框7的两侧均设有滑移杆72，支撑架6上设有供滑移杆72滑移并穿过的通孔73，滑移杆72的轴线与输送带54输送坯料的移动轨迹平行，支撑架6上且位于滑移杆72伸出通孔73的一侧设有驱动电机74，驱动电机74的电机轴同轴设有转动杆75，转动杆75上绕设有连接绳76，连接绳76远离转动杆75的一端与滑移杆72连接，转动杆75的轴线与滑移杆72的轴线垂直。

参考图3和图4，动力组件9包括设置在支撑架6上的动力电机90，动力电机90的电机轴同轴设有动力轴91，动力轴91同轴设有主动齿轮92，支撑架6上滑移设有与主动齿轮92啮合的齿条93。

参考图4和图5，滑移杆72穿过通孔73的一侧同轴转动设有转动辊95，转动辊95的侧壁上设有通槽96，支撑架6上设有定位气缸97，定位气缸97的活塞杆端壁上设有插入通槽96的插杆98，转动辊95的周壁上且沿其周向均布有若干个与齿条93啮合的轮齿99，若干个轮齿99位于通槽96的两侧。

参考图4和图5，滑移杆72的侧壁上且沿滑移杆72的轴向设有滑槽900，转动辊95的内侧壁上设有在滑槽900内滑移的滑块901；当输送带54将坯料输送至推移板80处，推料气缸8推动推移板80将坯料推入隔断空间71中，利用两驱动电机74分别驱动两转动杆75转动，将靠近输送带54一侧连接绳76松卷，另一侧连接绳76绕在转动杆75上，从而可以将承接框7向远离输送带54一侧移动一格隔断空间71，同时滑块901在滑槽900中滑移，利用插杆98插入通槽96中，从而固定转动辊95，减少转动辊95发生随着滑移杆72滑移而移动的可能性，推料气缸8的推移板80，再将第二坯料推入隔断空间71内，以此可以逐个将多个坯料放入承接框7中。

参考图4和图5，当承接框7中装满坯料后，定位气缸97带动插杆98移出通槽96，利用动力电机90驱动动力轴91和主动齿轮92转动，从而带动齿条93滑移，并利用滑块901在滑槽900中，齿条93从而带动转动辊95和滑移杆72转动，进而可以带动承接框7翻转九十度，即可将坯料倒在进料台3上，以此可以同时将多个坯料移动至进料台3上，台式加热炉1从而可以同时加热多个坯料，提高加热效率。

参考图6，当承接框7带动坯料翻转时，坯料落在进料台3上，坯料容易发生偏斜，在将坯料推入台式加热炉1中容易发生坯料滑落的可能性；所以在承接框7的内侧壁上设有两相对设置的立杆77，立杆77上转动设有夹板78，两夹板78相对设置，两夹板78的相对侧壁上设有供坯料挤压的推转块700，推转块700设置在立杆77远离开口70的一侧，推转块700的宽度由靠近立杆77的一侧向远离立杆77的一侧递增。

参考图6，夹板78上且位于推转块700的下方设有滑行块712，承接框7的内侧壁上设有供滑行块712滑移的弧形槽713，弧形槽713的槽壁上设有与滑行块712接触的限位弹簧714。

参考图6和图7，承接框7的底壁上设有定位孔701，定位孔701靠近开口70的一侧设置，定位孔701内滑移设有呈空心状的定位杆702，定位杆702与定位孔701孔底壁之间设有支撑弹簧703，夹板78靠近定位孔701的一侧设有凹槽704，定位杆702远离支撑弹簧703的一侧设有插入凹槽704的球型凸块705。

参考图6和图7，定位孔701的孔底壁上设有底孔706，承接框7的底壁上设有限位气缸707，限位气缸707活塞杆的端壁上设有移动板708，移动板708远离限位气缸707的一侧设有伸入底孔706的顶杆709，定位杆702的底壁上设有供顶杆709伸入的滑移孔710，定位杆702伸入滑移孔710的一端设有在定位杆702内滑移的拉板711；限位气缸707先推动顶杆709和拉板711向球型凸块705一侧移动，为定位杆702伸出提高移动空间，当推料气缸8带动推移板80将坯料推入承接框7中，坯料进入两夹板78之间，当坯料遇到两推转块700，推动两夹板78张开，滑行块712同时在弧形槽713中滑移，限位弹簧714受到挤压蓄力，两夹板78靠近开口70的一侧合并，同时球型凸块705脱离凹槽704，支撑弹簧703将定位杆702弹出定位孔701，从而固定两夹板78，两夹板78从而可以将坯料进行固定。

参考图6和图7，当承接框7翻转九十度后，限位气缸707带动移动板708、顶杆709以及拉板711后移，从而将定位杆702拉入定位孔701中，再利用坯料自身的重力，坯料推动夹板78张开，夹板78挤压球型凸块705，球型凸块705遇到凹槽704后，限位弹簧714将球型凸块705挤入凹槽704中，从而可以将夹板78进行固定，坯料也可以移出承接框7，稳定的落在进料台3上，有利于减少坯料在落在进料台3上发生偏斜的可能性，增加进入台式加热炉1中的稳定性。

参照图8，进料台3远离台式加热炉1的一侧固定设有进料板30，进料件4包括设置在进料台3远离台式加热炉1一侧的进料气缸40，进料气缸40的活塞杆穿过进料板30的一端设有推料板41，推料板41位于进料板30的上方，推料板41靠近进料板30的一侧设有吸附进料板30的电磁铁42。

参照图8，移动架31包括与进料台3连接的若干个竖杆32，竖杆32靠近支撑底座2的一侧滚动设有在支撑底座2上的滚轮33，其中一个竖杆32上设有控制电磁铁42导通电的行程开关34，支撑底座2靠近台式加热炉1的一侧设有与行程开关34接触的抵触块20。

参照图8，推料板41靠近台式加热炉1的一侧设有若干个分隔板43；当坯料落在进料台3上后，进料气缸40的活塞杆伸出，推动进料板30移动，当进料板30与台式加热炉的1的进料口接触后，此时行程开关34与抵触块20接触，电磁铁42失电失去磁性，进料板30与推料板41脱离，进料气缸40继续推动推料板41前移，利用分隔板43对坯料进行限位，从而可以稳定将坯料推入台式加热炉1中。

本申请实施例一种高速钢刀具锻造工艺的实施原理为：首先利用带锯床将铸锭切割成坯料，再将坯料放入台式加热炉1中进行加热保温，以此可以提高坯料的塑形能力，提高坯料的锻后组织和力学性能，再进行等温退火、回火以及淬火，从而可以增加坯料的硬度、强度以及耐磨性，以此可以减少刀具发生崩刃的可能性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。