一種異形分切刀片及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于刀具加工技術領域，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】
[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，刀具有時須達到微米級精度。目前關于分切刀的專利有很多，例如，中國專利申請號為201320278055.X，授權公告日為2013年12月11日的專利申請文件公開一種分切刀，其包括套設在刀架上的帶有缺口的環形的本體，套設在所述本體上的環形的刀片，所述刀片卡設在所述本體的凹槽中，所述凹槽中還設置有卡緊環，由于該實用新型在凹槽中設置了卡緊環，使得刀片能夠在本體上轉動，也能在一定范圍內左右晃動，在工作過程中刀片不容易相互卡住。中國專利申請號為201420471250.9，授權公告日為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；還包括:彈性件，一端抵設于殼體，另一端抵設于刀架；壓柄，位于刀架遠離刀片的一側，且與刀架連接；按壓壓柄時，刀架能夠移動至使刀片伸出殼體。根據用途不同，分切刀的形狀和制造材料也不盡相同。
[0003]刀具材料的發展對切削技術的進步起著決定性的作用。刀具損壞機理是刀具材料合理選用的理論基礎，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鍵依據，要根據刀具材料與工件材料的力學、物理和化學性能選擇刀具材料，才能獲得良好的切削效果。刀具材料性能的優劣是影響加工表面質量、切削加工效率、刀具壽命的基本因素。切削加工時，直接擔負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成刀具切削部分的材料、切削部分的幾何參數及刀具結構的選擇和設計是否合理。切削加工生產率和刀具耐用度的高低、刀具消耗和加工成本的多少、加工精度和表面質量的優劣等等，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計和選用刀具的重要內容之一。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，影響企業的生產效率和經濟效益。
【發明內容】
[0004]1.要解決的問題
[0005]針對現有分切刀的刀刃易磨損和崩口等問題，本發明提供一種異形分切刀片及其制造方法。本發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膜，保護膜的致密性和牢固性高，性能穩定，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.技術方案
[0007]為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下:
[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)毛坯原材料的準備:
[0012]采用鍛造用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質量百分比為: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]將經步驟(I)中得到的鍛造毛坯進行退火處理，保溫溫度為780_820°C，保溫時間為2.0-3.0h,隨爐冷卻至520?550°C時等溫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量份數為: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]粗磨經過步驟(4)熱處理后的異形分切刀片，然后進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行回火處理，回火溫度為460_500°C，空冷后在140-160°C下時效強化8-12h，然后進行第二次回火，回火溫度為460-500°C，空冷后在室溫條件下時效強化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，進一步深加工，其步驟為:
[0025]A、找基準；
[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]優選地，所述步驟(I)中鍛造毛坯的組分及其質量百分比為: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的質量百分比數值，Vwt為原材料中V的質量百分比數值。
[0031]優選地，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]相比于現有技術，本發明的有益效果為:
[0034](I)本發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，采用普通材料和現有制造工藝制造時，刀尖的崩口和卷曲率特別高，達到13%左右，嚴重影響了企業的生產效率和經濟效益，為了解決這一問題，發明人進行了長期的實驗研宄結合理論分析得出采用本發明中提供的合金材料，在改進的制造工藝條件下制造本發明的分切刀時，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濟效益；
[0035](2)本發明的異形分切刀片具有韌性和耐磨性好的優點，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的質量百分比數值，Vwt為原材料中V的質量百分比數值)，根據合金材料中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，使碳化物彌散析出，進而使刀片的材質組織更加緊密，增加了耐磨性和強沖擊韌性；
[0037](4)本發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柔，內部組織形態均勻，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膜，保護膜的致密性和牢固性高，性能穩定，且解決了刀片在使用過程中易粘附被切削材料的問題；此外經過本發明淬火工藝處理后的刀片無需再進行防銹處理，節約能源，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構示意圖；
【具體實施方式】
[0040]下面結合具體實施例對本發明進一步進行描述。
[0041]實施例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)毛坯原材料的準備:
[0045]采用鍛造用鍛造毛坯制得，該鍛造毛坯組分的質量百分比為: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.