鐵藝產品中材料防止生銹的技術方法研究
鐵藝制品中,門、窗、圍欄、樓梯、家私中所采用的框架、立柱及橫梁等大多采用棒材 (方形或圓形截面)等制作的;而零件花等往往是由板材制成的。當材料的厚度為寬度的1/ 8時稱為棒料,當寬度更大一些時叫板料,一卷一卷的細棒材叫作線材。除了這些,還有一 些材料的截面是角形的或其他的形狀。
棒材在鍛打之前,一般須按鍛件大小和鍛打工藝要求分割成具有一定尺寸的單個坯料。 常用的棒材下料方法有剪切法、鋸切法、冷折法、砂輪切割法、氣割法和車削法等,視材料 性質、尺寸大小和對下料質量的要求進行選擇。
一、剪切下料
剪切下料生產率高、操作簡單、切口無金屬損耗,因而得到廣泛應用。剪切下料通常是 在專用剪床上進行,也可以借助剪切模具在一般曲柄壓力機、液壓機和鍛錘上進行。
剪切開始時,動刀片接觸材料,在動、定刀片的 壓力作用下,材料表面受到壓縮產生塑性變形。材料在動、定刀片刃口附近,由于受到壓力 而產生剪切應力,因而產生剪切變形。當動刀片繼續壓下,壓力增加,材料內部應力達到屈 服條件,剪切變形區開始產生宏觀的滑移變形,變形區晶粒破碎和細化,使材料產生冷作硬 化。當材料不能承受更大變形時,在刃口附近的材料,由于拉應力作用產生裂紋。當動刀片 再繼續壓入,刃口附近產生的上下裂紋逐漸發展,導致材料完全破裂而分離。
(一)冷折法
冷折法先在待折斷處開一小缺口,在壓力F作用下,在缺口 處產生應力集中使坯料折斷。
冷折下料法生產率高,斷口金屬損耗小,所用工具簡單,無須專門設備。冷折法的主要 任務是選擇適當的缺口尺寸,才能獲得滿意的斷口質量。開缺口的方法可以用氣割或鋸割。 實踐表明,電火花切割的缺口質量最好。
(二) 鋸切法
鋸床下料極為普遍,雖然生產率較低,鋸口損耗較大,但下料長度準確,鋸割端面平 整,在鐵藝工藝中是一種主要的下料方法。常用的鋸床有圓盤鋸、帶鋸、弓形鋸等。
圓盤鋸使用圓片狀鋸片,鋸片的圓周速度為0.5~1.0m/s,比普通切削加工速度低,故 鋸切生產率較低。鋸片厚度一般為3~8_,鋸口損耗較大。
弓形鋸(又稱往復鋸床)由弓臂及可以獲得往復運動的連桿機構等組成,鋸片厚度為 2?5 mm〇
帶據有立式、臥式、可傾立式等。其生產率是普通鋸床的1.5~2倍,切口損耗為 2~2.2 _。如采用合適的夾具,鋸床還可鋸切各種異形截面的材料。
(三) 砂輪片切割法
砂輪片切割法是利用切割機帶動高速旋轉的砂輪片同坯料的待切部分發生劇烈摩擦并產 生高熱使金屬變軟甚至局部熔化,在磨削作用下把金屬切斷。這種下料方法適用于切割小截 面棒料、管料以及異形截面材料。其優點是設備簡單,操作方便,下料長度準確,切割端面 平整,切割效率不受材料硬度限制。主要缺點是砂輪片消耗量大、容易崩碎,切割噪音大。
(四) 氣割法
當其他下料方法受到設備功率或下料斷面尺寸的限制時,可以采用氣割下料。它是利用氣割器或普通焊槍,把S料局部加熱至熔化溫度,逐步使之溶斷。
氣割所用設備簡單,便于野外作業,可切割各種截面材料。氣割法的主要缺點是切割面 不平整,精度差,斷口金屬損耗大,生產效率低等。