W18Gr4V圆板牙课程设计
圆板牙是一种螺纹刀具，工作部分是位于板牙内部的螺纹部分，刃口比较薄，加工或修正外螺纹的螺纹加工工具。板牙相当于一个具有很高硬度的螺母，螺孔周围制有几个排屑孔，一般在螺孔的两端磨有切削锥 。对圆板牙的热处理变形要求非常严格，一般选用淬火温度较低、变形较小的低合金刃具钢制造。为了提高圆板牙的综合机械性能，采用80年代末国内钢厂生产的低合金高性能高速钢新钢种一W4Mo3Cr4VSi，制成ＭＳ圆板牙，研究了热处理工艺对变形和性能的影响，获得了较佳的热处理工艺，为生产高速钢板牙奠定基础。目前,工具行业做板牙主要是W18Gr4V工具钢和CCr15轴承钢两种,但这种工具热处理工序很关健,现大都采用盐浴炉淬火和在回火油中回火,放在网带炉上热处理的很少。
板牙按外形和用途分为圆板牙、方板牙、六角板牙和管形板牙（见图 板牙的类型）。其中以圆板牙应用最广，规格范围为M 0 .25 ～M68毫米。当加工出的螺纹中径超出公差时 ，可将板牙上的调节槽切开，以便调节螺纹的中径。板牙可装在板牙扳手中用手工加工螺纹，也可装在板牙架中在机床上使用。板牙加工出的螺纹精度较低，但由于结构简单、使用方便，在单件、小批生产和修配中板牙仍得到广泛应用 。
1、设计任务
圆板牙在工作时受扭矩较大，则须保证材料有良好的强韧性配合。板牙相当于一个具有很高硬度的螺母，螺孔周围制有几个排屑 板牙 孔，一般在螺孔的两端磨有切削锥 。板牙按外形和用途分为圆板牙、方板牙、六角板牙和管形板牙（见图 板牙的类型）。其中以圆板牙应用最广，规格范围为M 0 .25 ～M68毫米。当加工出的螺纹中径超出公差时 ，可将板牙上的调节槽切开，以便调节螺纹的中径。板牙可装在板牙扳手中用手工加工螺纹，也可装在板牙架中在机床上使用。板牙加工出的螺纹精度较低，但由于结构简单、使用方便，在单件、小批生产和修配
中板牙仍得到广泛应用 。 2012年12月
2、工件环境及服役条件分析
受力状态：
1 用圆片板牙加工螺纹时，呈半切削半挤压状态。板牙的内径和中径为切削部分，尤其是板牙内径要承受较大的切削力，因此必须具有一定的强度和切削能力
2 尽可能减小螺栓坯料的直径，即确保与螺栓大径有关的公差靠近下限，这样可把攻丝时产生的切削力降至最低。
3 为防止工件上的孔或模具型腔成为裂纹的策源地，孔与孔之间应有一定的距离，冲模型腔与模边之间的距离也应足够大。
载荷性质
1 考虑到板牙切削出的螺钉与螺孔配合时应有一定的间隙，并考虑到磨损量，故设计板牙时，应使内径和中径小于螺纹内径、中径的标称尺寸
2 螺纹的外径是通过切削时金属在板牙的挤压作用下塑性变形而得到。为了不使金属发生阻塞致使工件折断，板牙的外径不应参加工作，它与被切削之间要留有间隙
3 先在螺栓坯料的端部加工出 45 度的倒角，以防止在板牙的导向刃上产生突然加载现象
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4 确保圆板牙或六角板牙垂直地切入螺栓坯料。
5 圆板牙在工作时受扭矩较大，则须保证材料有良好的强韧性配合。
6 工具的越高，耐磨性就越好，刀尖要承受挤压应力和弯曲应力，还要承受不同程度的冲击力，因此工具必须具备较高的抗弯强度和挤压强度，还应有较高的冲击韧度。
工作场（如温度场、电磁场等）
1 作为刃具，硬度要求60-63HRC，则必须具有较高的淬透性，并保证圆板牙内部刃口部位淬硬
2 环境介质螺孔中径、螺距及内孔的精度涉及到加工后螺纹的精度，因此材料在热处理过程中要保证变形很小；
环境介质
1 采用正确的冷却液，并把足量的冷却液对准切削加工区域
2 由于刃口较薄且在内部，所以要求该材料组织中碳化物细小均匀，以保证在工作时刃口不崩刃、耐磨性好，寿命长截面急剧变化的工件
3 淬火时易引起过量变形或开裂，一般应采用平滑过渡或圆弧过渡
4 工具必须具备高温硬度和热硬性，特别是高速切削和加工难切削材料时热硬性尤为重要。
四、失效分析及性能要求
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（1）疲劳断裂的分析：疲劳断裂是机械零件在循环应力作用下，将会出现的疲劳断裂。切削工具由于承受较大的冲击力或因工具本身的脆性较大有时会产生整
金属学及热处理
