專利名稱：一種可加強焊縫強度的雙金屬帶鋸條加強齒的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及雙金屬帶鋸條，進一步是指它的鋸齒結構。
背景技術：
隨著制造業的日益發展，雙金屬帶鋸條的應用領域越來越廣，同時，鋸切工件的多 樣化也對鋸切的齒型以及鋸切效率提出了更高的要求。 現有技術中，雙金屬帶鋸條是由高速鋼齒尖和彈簧鋼背材組成，齒尖和背材之 間的焊縫是通過電子束焊、激光焊或其他焊接方式來完成，由于鋸切時齒部圓角大約到 0. 25mm即不能繼續使用，因此齒尖高速鋼部分的高度一般控制在lmm-l. 7mm之間。由于齒 尖部分高速鋼高度有限，焊縫離齒尖相對較近，焊縫長度在正常齒的情況下相對較短， 一般 只有lmm-l. 7mm左右，同時焊縫及其受熱影響區的強度較高速鋼或背材部分都低，因此在 雙金屬帶鋸條鋸切過程中，如果鋸切震動過大，或被鋸切材料中含雜質較高，則齒尖很容易 在強度最脆弱的焊縫區或熱影響區(焊縫3的邊緣外0. 05mm-0. 2mm與高速鋼或背材的連 接區域)斷開，俗稱"拉齒"，這種現象經常在鋸切45號鋼，A3鋼以及形狀復雜的鋼材鋸切 中出現. 為了解決上述問題，本申請人開發出一種如圖l所示的雙后角齒型，但該齒型在 使用中存在一對矛盾，如果要使焊縫足夠長，則第一后角要盡可能小，但第一后角減小后， 齒尖的切入能力就大大下降，因此該齒型在應用過程中，只適合鋸切那種非常容易切割，對 切削力要求不大的厚壁管材；反之如果將第一后角加大到30度到45度，則焊縫的長度又不 能明顯增加，焊縫部位的強度不能顯著提高，達不到所需的設計強度。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，針對現有技術存在的不足，設計一種可加強焊 縫強度的雙金屬帶鋸條加強齒，它具有較好的柔韌性并在鋸切復雜形狀工件時仍可保持高 效高速的鋸切。 本實用新型的技術方案是，所述可加強焊縫強度的雙金屬帶鋸條加強齒由背材部 分2和焊接在該背材部分上的齒材部分1構成，齒緣依次有第三后角邊緣11、第二后角邊 緣9、前緣12，且所述第三后角邊緣11與第二后角邊緣9之間有過渡圓角10，第三后角邊緣 11下端接齒溝線6，其結構特點是，在所述前緣12頂端與第二后角邊緣9之間設有第一后 角邊緣7而使齒型成為三后角形狀，第二后角邊緣9與第一后角邊緣7之間有過渡圓角8， 且第一后角a2大于第二后角a3，第二后角a3小于第三后角a4，并有 20°《a2《45° ， 10〃《a3《35° ， 45°《a4《85° ， 第 一后角的齒尖高度h 1在0. 2mm-0. 40mm之間，刃口與切削方向的夾角a5為 70°《a5《85。，主副偏角a6為3。《a6《25° 。[0011] 進一步地，連接背材部分2和齒材部分1的焊縫3和熱影響區在第三后角a4的部 位，背材部分2與齒材部分1相焊接的焊縫3中心離齒尖(刃口 5)的高度為1. Omm-l. 7mm 之間，焊縫3長度wl為1. 7mm-2. 5mm。 第二后角邊緣9可以為弧線，也可以為直線；第三后角邊緣7可以為弧線，也可以 為直線。 以下對本實用新型做出進一步說明。 本實用新型在已有雙后角齒型的基礎上，于刃口部位增加了一個有小的切入角的 齒尖(即第一后角邊緣7的相應結構)，我們稱該結構的齒型為三后角齒型或加強齒齒型 (如圖2或圖3);并且通過分齒的偏擺(如圖4)，增大主副偏角a6，減少鋸切的后角和主副 偏角對鋸切造成的鋸切阻力。 如圖2和圖3所示，由于常規鋸切中，刃口 5處的齒尖圓角在0. 25左右就完全失 去鋸切能力，因此，可將第一后角a2的齒尖高度hl設計為0. 20mm-0. 45mm的高度，并且為 了增加切入力，適應難切材料的鋸切，將第一后角a2從原來雙后角的第一后角的角度范圍 10秒-20度增大到20度和45度之間。同時根據鋸切材料的不同，可適當加大前角al，一 般可將前角al設置在3度到7度之間。鋸切材料越硬，第一后角a2的角度應越大，最高可 提高到45度左右(與正常齒一致)。 焊縫長度Wl設計在1. 7mm-2. 5mm之間，如果用于鋸切實心且雜質較少的材料，焊 縫長度適當的選小，如選在1. 8mm-2mm之間，但如果為針對造成震動較大的被鋸切材料，則 將W1適當延長，在同樣的焊縫組織狀況下，焊縫強度與焊縫長度成正比. 第二后角a3根據焊縫所需的強度以及齒尖的高度來設計，高速鋼的齒尖高度一 般在l. lmm-1.5mm之間；如果高速鋼的量比較多，可適當增大第二后角a3的角度，如高速鋼 的量比較少，則適當減小a3的角度，使后者和前者達到相當的焊縫強度。因此，通過減小第 二后角a3，降低第二后角a3下降的斜率，可顯著延長焊縫的長度，提高焊縫的強度，彌補高 速鋼的量少引起的焊縫強度不夠。在第二后角a3與第一后角a2的連接和第二后角a3與 第三后角a4的連接時，為了防止形狀突變造成應力集中，最好采用兩個圓弧對這幾段線進 行連接。第二后角a3由于對鋸切不直接形成刃口，只對鋸切起到支撐作用，因此第二后角 a3邊緣可采用圓弧或直線，，只需保證各條邊緣線之間連續過渡。但為了保證焊縫的強度， 需將第二后角a3的角度控制在10秒到35度之間，且第二后角a3小于第一后角a2。 第三后角a4為了滿足齒溝具有充分的容屑空間，必須盡可能大，因此，根據齒距 設計的要求，第三后角a4選取45度到85度之間為宜，如4/6tpi變齒的小齒型，在第三后 角a4可設計在80度到85度之間；而對于0. 75tpi的大齒，容屑空間足夠大，因此，可選45 度的第三后角，而將第二后角減小，以延長焊縫長度. 由于焊縫長度較長，圖2中的分齒變形位尤其重要，分齒部位如果太低，那么，分 齒部位長度不一，從而導致分齒量波動很大，如果分齒部位太高，由于變形長度短，側面彎 曲的支撐強度過于集中，分齒量也容易回彈，經過反復摸索試驗，圖3中分齒高度h4應在 2. 5mm-5. Omm為宜；參見圖4，分齒量s可按正常的量控制，即s = 0. 38t±0. 05mm，如果被 切材料內應力大，容易卡鋸，則分齒量可適當增大，即s = 0. 50t±0. 05mm(其中t表示鋸齒 厚度或鋸帶厚度，參見圖4)。 圖五中的主副偏角a6以及刃口與切削方向的夾角a5兩個角的配合對切削效率的影響很大。如果a5大于85度，或者a6過小，在鋸切過程中接觸到切削工件齒尖回彈，將造 成鋸切工件與鋸條的側面摩擦面過大，嚴重者齒尖后端與工件接觸的面比工件前端與工件 摩擦的面還大，造成鋸切時鋸條所受的阻力很大，從而造成切斜或其他方面的失效。a5和 a6的角度設定適宜后，由于齒尖單位面積所受的摩擦力相對較小，即使由于鋸床鋼性不足， 造成震動，齒尖也可有一定的釋放能力，而不會造成齒尖的損壞。同時由于鋸切時所帶來的 摩擦力相對較小，可以加快鋸條的速度，對工件進行快速切削。a6的設定范圍一般在3度到 25度之間，而a5的設定范圍在70度和85度之間。 本鋸條不僅可以應用于復雜形狀材料的鋸切，而且，通過提高a6的角度(如將a6 設置在20度)和減小a5的角度(將a5設置在75度左右)，也可廣泛用于實心材料的鋸 切，解決了實心材料和管件，型材鋸切齒型不能共用的問題。 將本齒型的鋸帶的運行速度可以在20m/min-100m/min之間，最高較其他的正常 齒鋸條速度高40%左右，鋸條壽命在鋸切形狀多樣的金屬材料時，壽命比常規鋸條高30% 左右。在切實心材料時，鋼性不佳的鋸床上運行時，其鋸切效果比常規齒的壽命高20%左 右。在切實心材料時，鋼性較好，運行平穩的鋸床上運行時，其鋸切壽命與常規齒鋸條相當。 由以上可知，本實用新型為一種可加強焊縫強度的雙金屬帶鋸條加強齒，它具有 較好的柔韌性并在鋸切復雜形狀工件時仍可保持高效高速的鋸切，且鋸帶使用壽命延長。
圖1是現有技術的雙后角齒型。
圖2是本實用新型一種實施例的齒型主視結構示意圖； 圖3是圖2所示齒型的相關角度、高度標注圖示； 圖4是圖2所示齒型的左分齒俯視圖； 圖5是圖2所示齒型組成圖6或圖7所示鋸帶左分齒開始后的右視圖； 圖6是圖2所示齒型組成的鋸帶的主視圖，其中線條Ll、 L2之間的鋸帶部分為一
個周期內的齒型； 圖7是圖6所示鋸帶的俯視結構示意圖，其中線條Ll、 L2之間的鋸帶部分為一個
周期內的齒型。在圖中1-齒材(高速鋼部分)，2-背材，3-焊縫，4-分齒變形位置，5-刃口，6-齒溝，7-第一后角邊緣，8、 10-過渡圓角，9-第二后角邊緣，11-第三后角邊緣，12-前緣，al-前角，a2-第一后角，a3-第二后角，a4-第三后角，a5-刃口與切削方向的夾角，[0038]a6-主副偏角，a7-分齒的偏轉角，hl-第一后角高度，h2-齒材高度，h3-第二后角高度，h4-分齒部位至齒尖高度，wi-焊縫長度，s-分齒量，t-鋸齒厚度。
具體實施方式
如圖2至圖5所示，本實用新型所述可加強焊縫強度的雙金屬帶鋸條加強齒由背 材部分2和焊接在該背材部分上的齒材部分1構成，齒緣依次有第三后角邊緣11、第二后角 邊緣9、前緣12，且所述第三后角邊緣11與第二后角邊緣9之間有過渡圓角IO，第三后角邊 緣11下端接齒溝線6 ;在所述前緣12頂端與第二后角邊緣9之間設有第一后角邊緣7而 使齒型成為三后角形狀，第二后角邊緣9與第一后角邊緣7之間有過渡圓角8，且第一后角 a2大于第二后角a3，第二后角a3小于第三后角a4，并有 20°《a2《45° ， 10〃《a3《35° ， 45°《a4《85° ， 第一后角的齒尖高度hl在O. 2mm-0. 40mm之間，刃口與切削方向的夾角a5為 70°《a5《85。，主副偏角a6為3。《a6《25° 。 進一步地，連接背材部分2和齒材部分1的焊縫3和熱影響區在第三后角a4的部 位，且焊縫中心離齒尖的高度約在1. Omm-l. 7mm之間.焊縫長度wl在1. 7mm-2. 5mm之間。 第二后角邊緣9和第三后角邊緣7為直線。 圖3、4、5中的水平線為鋸帶背材底邊線的平行線，垂直線為垂直于所述水平線的 線段。
權利要求一種可加強焊縫強度的雙金屬帶鋸條加強齒，由背材部分(2)和焊接在該背材部分上的齒材部分(1)構成，齒緣依次有第三后角邊緣(11)、第二后角邊緣(9)、前緣(12)，且所述第三后角邊緣(11)與第二后角邊緣(9)之間有過渡圓角(10)，第三后角邊緣(11)下端接齒溝線(6)，其特征是，在所述前緣(12)頂端與第二后角邊緣(9)之間設有第一后角邊緣(7)而使齒型成為三后角形狀，第二后角邊緣(9)與第一后角邊緣(7)之間有過渡圓角(8)，且第一后角(a2)大于第二后角(a3)，第二后角(a3)小于第三后角(a4)，并有20°≤a2≤45°，10″≤a3≤35°，45°≤a4≤85°，第一后角的齒尖高度(h1)在0.2mm-0.40mm之間，刃口與切削方向的夾角(a5)為70°≤a5≤85°，主副偏角(a6)為3°≤a6≤25°。
2. 根據權利要求1所述可加強焊縫強度的雙金屬帶鋸條加強齒，其特征是，背材部分 (2)與齒材部分(1)相焊接的焊縫(3)中心離齒尖的高度為1. Omm-l. 7mm之間，焊縫(3)長 度wl為1. 7mm_2. 5mm。
3. 根據權利要求1所述可加強焊縫強度的雙金屬帶鋸條加強齒，其特征是，第二后角 邊緣(9)、第三后角邊緣(7)為弧線或直線。
專利摘要一種可加強焊縫強度的雙金屬帶鋸條加強齒，由背材部分和齒材部分構成，齒緣依次有第三后角邊緣、第二后角邊緣、前緣，第三后角邊緣下端接齒溝線，所述前緣頂端與第二后角邊緣之間有第一后角邊緣而使齒型成為三后角形狀，第一后角a2大于第二后角a3，第二后角a3小于第三后角a4，且20°≤a2≤45°，10″≤a3≤35°，45°≤a4≤85°，第一后角的齒尖高度為0.2mm-0.40mm，刃口與切削方向的夾角a5為70°≤a5≤85°，主副偏角a6為3°≤a6≤25°。它具有較好的柔韌性并在鋸切復雜形狀工件時仍可保持高效高速的鋸切，且鋸帶使用壽命延長。
文檔編號B23D61/12GK201455445SQ20092006459
公開日2010年5月12日 申請日期2009年5月26日 優先權日2009年5月26日
發明者郭喜如 申請人:湖南泰嘉新材料科技股份有限公司