轻负荷拉索用国产化扁丝管内倒角刀具设计

摘 要：公司在将部分汽车负荷拉索的软管由进口的编制软管改为扁丝管后，公司开发了自己的切管设备，由于扁丝管的中层是0.6毫米厚的扁钢丝，在切断时产生的毛刺会磨损装于该扁丝管中的钢丝绳，降低寿命。因此需要设计一款内倒角的设备，而此设备的关键则是倒角刀具的设计。本文从背景介绍、产品要求、工作模式、刀具形状尺寸和材质选择四个方面，介绍了该刀具的设计过程。

关键词：轻负荷拉索；软管；刀具设计

1 背景介绍

为了为顾客提供VA/VE方案，公司陆续将北美进口的编织软管改为国产扁丝管，这就邀请中国工厂具备自己切断软管、处理软管的需求。其中，对产品质量影响最大却无法通过过程检验控制的是软管切断后，引起的钢质毛刺，这些毛刺会严重降低拉线的寿命。参观过很多过国内的拉线生产商，毛刺处理过程非常粗糙，大部分是使用一根于软管内径类似的钢丝，手工插入软管内去除多余的毛刺。

2 产品要求

切割完成后内孔保持不变形， 且无毛刺。

3 工作模式 通过电机带动， 钻头（图3所示）以1800转以上的转速快速将软管切断面的塑料和金属毛刺（见图4）扫除或切削掉，使得软管内径光滑、软整（见图5）。

4 材质选择

由于软管内采用SWRH2A优质碳素弹簧钢（成分见表1），而在该碳素弹簧钢内外两侧侧分别是塑料内芯和外部包覆，因此钻头需要高速旋转，以防止塑料溶化后粘附于钻头上，而使其失去作用。

所以对于钻头的选择必须能够有足够高的硬度，又要限制脆性或者减轻侧向应力，同时要足够锋利，以满足该钻头可以在高速旋转时将碳钢切削且不被塑料粘住的要求。

硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC）微米级粉末为主要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。

硬质合金因其具有非常硬度高（HRA 86～93，相当于HRC 69～81）、耐磨、强度和韧性较好、耐热（可达在900～1000℃下保持60HRC的能力）、耐腐蚀等优良性能，特别是其高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度的特点， 因此硬质合金被广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。所以， 硬质合金成为首选材料。

硬质合金刀具比高速钢切削速度高4～7倍，刀具寿命高5～80倍。可切削50HRC左右的硬质材料。

但硬质合金脆性大，不能进行切削加工，难以制成形状复杂的整体刀具，因而常制成不同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。

该公司采用的是利用粉末冶金技术一次成型的钻头，在使用时，将钻头用夹具固定，并利用合理的导向机构，确保钻头在高速旋转时不会在侧应力的作用而断裂。

推荐表2材料制作钻头。