輕負荷拉索用國產化扁絲管內倒角刀具設計

王悅花

摘 要：公司在將部分汽車負荷拉索的軟管由進口的編制軟管改為扁絲管后，公司開發了自己的切管設備，由于扁絲管的中層是0.6毫米厚的扁鋼絲，在切斷時產生的毛刺會磨損裝于該扁絲管中的鋼絲繩，降低壽命。因此需要設計一款內倒角的設備，而此設備的關鍵則是倒角刀具的設計。本文從背景介紹、產品要求、工作模式、刀具形狀尺寸和材質選擇四個方面，介紹了該刀具的設計過程。

關鍵詞：輕負荷拉索；軟管；刀具設計

1 背景介紹

為了為顧客提供VA/VE方案，公司陸續將北美進口的編織軟管改為國產扁絲管，這就邀請中國工廠具備自己切斷軟管、處理軟管的需求。其中，對產品質量影響最大卻無法通過過程檢驗控制的是軟管切斷后，引起的鋼質毛刺，這些毛刺會嚴重降低拉線的壽命。參觀過很多過國內的拉線生產商，毛刺處理過程非常粗糙，大部分是使用一根于軟管內徑類似的鋼絲，手工插入軟管內去除多余的毛刺。

2 產品要求

切割完成后內孔保持不變形， 且無毛刺。

3 工作模式 通過電機帶動， 鉆頭（圖3所示）以1800轉以上的轉速快速將軟管切斷面的塑料和金屬毛刺（見圖4）掃除或切削掉，使得軟管內徑光滑、軟整（見圖5）。

4 材質選擇

由于軟管內采用SWRH2A優質碳素彈簧鋼（成分見表1），而在該碳素彈簧鋼內外兩側側分別是塑料內芯和外部包覆，因此鉆頭需要高速旋轉，以防止塑料溶化后粘附于鉆頭上，而使其失去作用。

所以對于鉆頭的選擇必須能夠有足夠高的硬度，又要限制脆性或者減輕側向應力，同時要足夠鋒利，以滿足該鉆頭可以在高速旋轉時將碳鋼切削且不被塑料粘住的要求。

硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物（WC、TiC）微米級粉末為主要成分，以鈷（Co）或鎳（Ni）、鉬（Mo）為粘結劑，在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金制品。

硬質合金因其具有非常硬度高（HRA 86～93，相當于HRC 69～81）、耐磨、強度和韌性較好、耐熱（可達在900～1000℃下保持60HRC的能力）、耐腐蝕等優良性能，特別是其高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度的特點， 因此硬質合金被廣泛用作刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等，用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。所以， 硬質合金成為首選材料。

硬質合金刀具比高速鋼切削速度高4～7倍，刀具壽命高5～80倍。可切削50HRC左右的硬質材料。

但硬質合金脆性大，不能進行切削加工，難以制成形狀復雜的整體刀具，因而常制成不同形狀的刀片，采用焊接、粘接、機械夾持等方法安裝在刀體或模具體上使用。

該公司采用的是利用粉末冶金技術一次成型的鉆頭，在使用時，將鉆頭用夾具固定，并利用合理的導向機構，確保鉆頭在高速旋轉時不會在側應力的作用而斷裂。

推薦表2材料制作鉆頭。