一種異形分切刀片及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于刀具加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種異形分切刀片及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]分切刀片主要用于紙張，薄膜，金、銀、鋁箔，磁帶，無紡布，砂布砂帶，紙塑復(fù)合包裝，不干膠，橡塑卷材，裝飾，金屬薄板等材料的分切。要求刀口切斷阻力小且上下刀之間無縫接觸，出于對商品精度的要求，刀具有時(shí)須達(dá)到微米級精度。目前關(guān)于分切刀的專利有很多，例如，中國專利申請?zhí)枮?01320278055.X，授權(quán)公告日為2013年12月11日的專利申請文件公開一種分切刀，其包括套設(shè)在刀架上的帶有缺口的環(huán)形的本體，套設(shè)在所述本體上的環(huán)形的刀片，所述刀片卡設(shè)在所述本體的凹槽中，所述凹槽中還設(shè)置有卡緊環(huán)，由于該實(shí)用新型在凹槽中設(shè)置了卡緊環(huán)，使得刀片能夠在本體上轉(zhuǎn)動，也能在一定范圍內(nèi)左右晃動，在工作過程中刀片不容易相互卡住。中國專利申請?zhí)枮?01420471250.9，授權(quán)公告日為2015年4月29日公開了一種手持式分切刀，包括殼體、與殼體連接的刀架，刀架上設(shè)有刀片；刀架能夠相對于殼體移動至使刀片伸出殼體、或者退至殼體內(nèi)；還包括:彈性件，一端抵設(shè)于殼體，另一端抵設(shè)于刀架；壓柄，位于刀架遠(yuǎn)離刀片的一側(cè)，且與刀架連接；按壓壓柄時(shí)，刀架能夠移動至使刀片伸出殼體。根據(jù)用途不同，分切刀的形狀和制造材料也不盡相同。
[0003]刀具材料的發(fā)展對切削技術(shù)的進(jìn)步起著決定性的作用。刀具損壞機(jī)理是刀具材料合理選用的理論基礎(chǔ)，刀具材料與工件材料的性能匹配合理是切削刀具材料選擇的關(guān)鍵依據(jù)，要根據(jù)刀具材料與工件材料的力學(xué)、物理和化學(xué)性能選擇刀具材料，才能獲得良好的切削效果。刀具材料性能的優(yōu)劣是影響加工表面質(zhì)量、切削加工效率、刀具壽命的基本因素。切削加工時(shí)，直接擔(dān)負(fù)切削工作的是刀具的切削部分。刀具切削性能的好壞大多取決于構(gòu)成刀具切削部分的材料、切削部分的幾何參數(shù)及刀具結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計(jì)是否合理。切削加工生產(chǎn)率和刀具耐用度的高低、刀具消耗和加工成本的多少、加工精度和表面質(zhì)量的優(yōu)劣等等，在很大程度上都取決于刀具材料的合理選擇。正確選擇刀具材料是設(shè)計(jì)和選用刀具的重要內(nèi)容之一。每一品種刀具材料都有其特定的加工范圍，只能適用于一定的工件材料和切削速度范圍。對于分切刀片，刀刃磨損和崩口是影響其壽命的主要原因，特別是那種有尖角的特殊形狀的分切刀，在制造及使用過程中，刀尖部分非常容易崩裂，影響企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]1.要解決的問題
[0005]針對現(xiàn)有分切刀的刀刃易磨損和崩口等問題，本發(fā)明提供一種異形分切刀片及其制造方法。本發(fā)明的刀片呈直角梯形形狀，梯形的斜邊為刀刃，梯形的底角α為20-30°，采用特殊組分及組分比例的合金材料制造得到，耐磨性能好，且在加工及使用過程中刀刃不易崩口，刀尖部位不卷曲，使用壽命長，本發(fā)明制造的分切刀在其表面形成一層均勻且光澤度好的保護(hù)膜，保護(hù)膜的致密性和牢固性高，性能穩(wěn)定，解決了分切刀在使用過程中易粘附被切削材料的問題。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種異形分切刀片，其形狀為直角梯形，梯形的斜邊為分切刀的刀刃，分切刀片的厚度為2-3mm，所述梯形的底角α為20_30°。
[0009]優(yōu)選地，所述的底角α為22°。
[0010]上述的一種異形分切刀片的制造方法，其步驟為:
[0011](I)毛坯原材料的準(zhǔn)備:
[0012]采用鍛造用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為:C:0.86-1.05%、Mn:4.50-6.00%, S1:0.32-0.40%, Co:4.8-8.0%, Cr:3.80-4.50%, W:5.00-7.50%, V:
1.40-1.65%,Zr:0.45-0.65%,Ni:0.80-1.25%,S..( 0.020%,P:彡 0.020%，余量為 Fe ；
[0013](2)鍛造毛坯的等溫球化退火處理:
[0014]將經(jīng)步驟(I)中得到的鍛造毛坯進(jìn)行退火處理，保溫溫度為780_820°C，保溫時(shí)間為2.0-3.0h,隨爐冷卻至520?550°C時(shí)等溫3.0-4.0h ；
[0015](3)鍛造毛坯的初加工:
[0016]將退火處理后的鍛造毛坯車加工成異形分切刀片的初級形狀并平整，保留Imm的余量;
[0017](4)異形分切刀片的熱處理:
[0018]將經(jīng)步驟(3)車加工的異形分切刀片，先加熱至550-570°C保溫l_2h，然后加熱至750-780°C保溫l_2h，然后再加熱至960_990°C保溫l_2h后淬火(淬火液組成成分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為:水玻璃30-40份、氫氧化鈉2-3份、丙烯酸酯0.5-1份、磺化油0.6-0.9份、染色劑1-1.5份、石油磺酸鹽1-2份、二元酸1-2份、氯化鈉18-25份，余量為水)，冷卻后再經(jīng)過深冷處理，深冷處理的溫度為-220至-230°C，保持l_2h，空冷至常溫；
[0019](5)異形分切刀片的粗磨及校平:
[0020]粗磨經(jīng)過步驟(4)熱處理后的異形分切刀片，然后進(jìn)行校平保證其平行度滿足要求；
[0021](6)回火:
[0022]將步驟(5)中校平后的異形分切刀片進(jìn)行回火處理，回火溫度為460_500°C，空冷后在140-160°C下時(shí)效強(qiáng)化8-12h，然后進(jìn)行第二次回火，回火溫度為460-500°C，空冷后在室溫條件下時(shí)效強(qiáng)化8-12h ;
[0023](7)異形分切刀片的深加工:
[0024]將步驟(6)中回火處理后的異形分切刀片，進(jìn)一步深加工，其步驟為:
[0025]A、找基準(zhǔn)；
[0026]B、精磨異形分切刀片的兩平面；
[0027]C、精磨異形分切刀片的刀刃；
[0028]D、異形分切刀片的檢測，檢測刀片硬度、角度α值、刀片兩平面的平行度是否合格。
[0029]優(yōu)選地，所述步驟(I)中鍛造毛坯的組分及其質(zhì)量百分比為:C:0.90%、Mn:
5.50%, Si:0.35%, Co:6.0%, Cr:4.00%, W:6.20%, V:1.50%, Zr:0.50%, N1:0.95%,S 0.020%,P 0.020%，余量為 Fe。
[0030]優(yōu)選地，所述步驟⑵和步驟(4)中加熱速度s = (T-T0)/(Wwt+Vwt) 0C /h，其中，T為保溫溫度，單位為。C，Ttl為初始溫度，單位為。C，Wwt為原材料中W的質(zhì)量百分比數(shù)值，Vwt為原材料中V的質(zhì)量百分比數(shù)值。
[0031]優(yōu)選地，所述步驟(4)中異形分切刀片的熱處理是先加熱至560°C保溫1.5h，然后加熱至770°C保溫1.5h，然后再加熱至980°C保溫1.5h后淬火，冷卻后再經(jīng)過深冷處理，深冷處理的溫度為_220°C，保持2h，空冷至常溫。
[0032]3.有益效果
[0033]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0034](I)本發(fā)明的異形分切刀片呈直角梯形形狀，梯形的斜邊為刀刃部分，梯形的底角為銳角，角度為20-30°，記為刀尖角度，由于刀尖角度比較小，所以在加工過程很難精確保證角度大小，且在加工過程中刀尖部分極易崩口或卷曲，采用普通材料和現(xiàn)有制造工藝制造時(shí)，刀尖的崩口和卷曲率特別高，達(dá)到13%左右，嚴(yán)重影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，為了解決這一問題，發(fā)明人進(jìn)行了長期的實(shí)驗(yàn)研宄結(jié)合理論分析得出采用本發(fā)明中提供的合金材料，在改進(jìn)的制造工藝條件下制造本發(fā)明的分切刀時(shí)，刀尖的崩口和卷曲率下降至3%左右，取得了意想不到的有益效果和巨大的經(jīng)濟(jì)效益；
[0035](2)本發(fā)明的異形分切刀片具有韌性和耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)，易于加工成所需的形狀，硬度為55-60HRC，刀刃鋒利且不易崩口，尤其刀尖部位不易卷曲；
[0036](3)本發(fā)明的制造方法在退火和熱處理工藝中的加熱速度s = (T-T0) /(Wwt+vwt) °C /h(其中，T為保溫溫度，單位為。C，Ttl為初始溫度，單位為。C，Wwt為原材料中W的質(zhì)量百分比數(shù)值，Vwt為原材料中V的質(zhì)量百分比數(shù)值)，根據(jù)合金材料中W和V含量的不同選擇不同的加熱速度，使材料中的各組分元素特別是V元素的功能發(fā)揮到最佳，可有效阻止奧氏體晶粒長大，防止聚集碳化物的出現(xiàn)，使碳化物彌散析出，進(jìn)而使刀片的材質(zhì)組織更加緊密，增加了耐磨性和強(qiáng)沖擊韌性；
[0037](4)本發(fā)明淬火工藝中采用的淬火液由水玻璃、氫氧化鈉、丙烯酸酯、磺化油、染色劑、石油磺酸鹽、二元酸、氯化鈉和水組成，使分切刀片淬火后外剛內(nèi)柔，內(nèi)部組織形態(tài)均勻，既保持較高的鋒利性又不至于“崩口”或卷曲，使用壽命長，且淬火過程中在刀片表面形成一層均勻且光澤度好的保護(hù)膜，保護(hù)膜的致密性和牢固性高，性能穩(wěn)定，且解決了刀片在使用過程中易粘附被切削材料的問題；此外經(jīng)過本發(fā)明淬火工藝處理后的刀片無需再進(jìn)行防銹處理，節(jié)約能源，減少工序，提高效率。
【附圖說明】
[0038]圖1為異形分切刀片的主視圖；
[0039]圖2為異形分切刀片的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0041]實(shí)施例1
[0042]如圖1和圖2所示，一種異形分切刀片，其形狀為直角梯形，梯形的斜邊為分切刀的刀刃，梯形的底角α為22°，分切刀片的厚度為2.4_。
[0043]上述異形分切刀片的制造方法，其步驟為:
[0044](I)毛坯原材料的準(zhǔn)備:
[0045]采用鍛造用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為:C:0.90%, Mn:5.50%, Si:0.35%, Co:6.0%, Cr:4.00%, W:6.20%, V:1.50%, Zr:0.50%, N1:0.95%,S..( 0.