刮胡刀片的加工工藝與熱處理工藝分析

徐年富 曹 娟 張霖霖 劉 霞

（南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機械工程學(xué)院，江蘇 南京210023）

刮胡刀片是薄片狀刀具，裝夾在刮胡刀上，要求使用時能將胡須迅速刮下，但又不能傷到皮膚，這就要求薄片狀的刮胡刀片非常鋒利，但又有一定的強度、剛度、韌性，并有良好的耐磨性、耐用性和耐蝕性，因此要對刮胡刀片進行合理地機械加工工藝分析，并安排合適的熱處理工藝，充分進行調(diào)節(jié)，使用時才能發(fā)揮更好的優(yōu)良性能[1]。

1 刮胡刀片的結(jié)構(gòu)分析與材料選擇

圖1 刮胡刀片二維簡圖

如圖1 所示，為某一型號刮胡刀片的二維外形尺寸簡圖，厚度為0.2～0.3mm，其他型號尺寸可以根據(jù)需要進行一定比例的縮放。刮胡刀片為薄型零件，有一定的柔性，其上下兩邊為鋒利刃口，為工作部位，具有一定的硬度和剛性，中間沖孔部分用于固定和裝夾，其他外形部分均進行了倒圓[2]。

2 刮胡刀片的機械加工工藝分析

2.1 刮胡刀片的材料和毛坯選擇

如上分析可知，刮胡刀片零件主要工作部分為上下兩邊鋒利的刀口，需要一定的硬度、強度、耐磨性、耐用性和耐蝕性。由于刮胡刀片零件工作時必須與皮膚接觸，在不傷害皮膚的情況下，及時將胡須括下，承受一定的沖擊力、剪切力，工作時會與水或肥皂水等介質(zhì)接觸，因此要求刮胡刀片具有較好的耐蝕性能。一般情況下材料可以選擇不銹鋼類，如1Cr13、2Cr13，硬度和耐磨性要求高的可以選擇6Cr13 等，采用冷軋鋼板壓延成薄型毛坯卷鋼。工藝過程中要合理安排熱處理，從而保證一定的強度、剛性要求[3]。

2.2 刮胡刀片的機械加工工藝分析

本文刮胡刀片材料采用1Cr13 不銹鋼，冷軋壓延生產(chǎn)，生產(chǎn)綱領(lǐng)為100 萬件以上，屬于大批量生產(chǎn)，按此要求進行機械加工工藝分析。

根據(jù)以上生產(chǎn)條件，刮胡刀片零件的機械加工工藝大致思路為：壓延→沖孔→熱處理→磨刃口→切斷→清洗→涂層→檢驗。

前期在冷軋后，進行退火熱處理，主要目的是為了削除冷軋時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力、改善組織、為后續(xù)機械加工做好組織準備，保證刮胡刀片零件的工作性能要求。后面的表面涂層處理是為了能更好地保護皮膚。

刮胡刀片的機械加工工藝過程分析，工序內(nèi)容、加工要求，機床設(shè)備選擇、夾具、刀具、量具的選擇等要求，如表1 所示[4]。

3 刮胡刀片熱處理工藝分析

如圖2 所示，為刮胡刀片熱處理工藝圖。

（1）淬火：刮胡刀片成形后的淬火需要加熱到2000 度，保溫30 秒后，再進行高溫淬火。刮胡刀片材料為不銹鋼，含有大量合金元素Cr，由于是薄型零件，保溫是使合金元素充分均勻擴散，并完全奧氏體化。冷卻至800℃～840℃之間，進行淬火處理，防止變形、開裂，并防止氧化、脫碳[5]。

（2）冷處理：淬火后的刮胡刀片需進行-50～-55℃的冷處理[6]。通過冷處理將殘余奧氏體充分轉(zhuǎn)化為馬氏體，減小刮胡刀片工作過程中的“掉肉”現(xiàn)象，提高抗缺損和耐用性能，穩(wěn)定刃口形狀和鋒利性。

（3）回火：為了消除淬火內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織，使殘余奧氏體充分轉(zhuǎn)變以達到所需要的性能，一般刮胡刀片需要進行一至二次150～170℃的低溫回火處理，每次回火時間平均在20 秒左右。在回火過程中，馬氏體和殘余奧氏體發(fā)生變化，從馬氏體和殘余奧氏體中析出彌散的合金碳化物，這樣可使鋼的硬度明顯上升，同時殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體也可使刃口硬度提高，由此造成二次硬化，保證了刮胡刀片刃口高的硬度和耐磨性[7]。

表1 刮胡刀片的機械加工工藝過程卡

圖2 刮胡刀片熱處理工藝圖

4 結(jié)論

為了提高加工生產(chǎn)率，保證刮胡刀片刃口質(zhì)量和整體辦學(xué)性能，刮胡刀片零件需要選擇合適的材料，本文通過對比分析選擇了1Cr13 不銹鋼作為刮胡刀片的材料，并合理安排機械加工和熱處理工藝，使刮胡刀片的性能得到充分發(fā)揮，廣泛應(yīng)用在刮胡刀上，獲得了良好使用的效果[8]。