CN105993368B - 一种多锯齿圆盘切割刀片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多锯齿圆盘切割刀片，包括具有中心孔的圆盘状的金属基体，所述金属基体的外圆周设置有均匀分布的若干切割锯齿，每个所述切割锯齿边缘设置有均匀分布的若干切割小锯齿，所述切割锯齿的齿背的厚度大于齿尖的厚度。通过在圆盘状的金属基体上设置切割锯齿，再在切割锯齿上设置切割小锯齿，这样在切割茎杆过程中，使得切割小锯齿形成的切割面远比只有切割锯齿时大得多，同时切割小锯齿上还会形成尖锐部，这对于由植物纤维形成的植物茎秆来说，在切割面无法完全切割的情况下，还能够通过尖锐部对茎秆进行切割。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域，更具体的说是涉及一种多锯齿圆盘切割刀片。
背景技术
现代农业生产中，圆盘切割部件作为茎秆作物收获的重要部件，现有技术中，公告号为CN202498268U的中国专利一种圆盘切割片，包括具有中心孔的圆盘状的金属基体，所述金属基体的外圆周边环绕所述金属基体固设有多个切割锯齿，切割锯齿的齿背的厚度大于齿尖的厚度，所述切割锯齿沿所述金属基体的外圆周向均布，在两相邻的两切割锯齿之间形成排屑槽，在所述的切割锯齿表面均匀焊接有耐磨切割层。这种圆盘切割片采用了切割锯齿，这样可以有效的提高圆盘切割片的切割效率，同时，在切割锯齿表面焊接有耐磨切割层，这样可以在保证切割效率的前提下，有效的延长切割锯齿的使用寿命。本发明所提供的圆盘切割片切割效率高，使用寿命长，加工制造方便。
但是，工作过程中，受不同作物本身物料特性的影响，茎秆、根茬和土壤的阻力和磨损都会对整个切割过程造成影响，因此，为保证其稳定的工作状态、合理的使用寿命及其运行经济性，需要效率高的切割部件。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种效率高的多锯齿圆盘切割刀片。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种多锯齿圆盘切割刀片，包括具有中心孔的圆盘状的金属基体，所述金属基体的外圆周设置有均匀分布的若干切割锯齿，每个所述切割锯齿边缘设置有均匀分布的若干切割小锯齿，所述切割锯齿的齿背的厚度大于齿尖的厚度。
其生产工艺包括：
步骤一：将80CrV2高速钢的钢板，升温至1100～1200℃，在900～800℃的条件下保温30～45分钟，完成一级退火，再将完成一级退火后的钢板在500～300℃的条件下保温30～45分钟，完成二级退火，最后将完成二级退火的钢板在80～120℃的保温条件下，保温30～45分钟后取出钢板，自然冷却；
步骤二：将冷却完的钢板切割成圆盘状的金属基体；
步骤三：通过带有切割锯齿形状的切刀，在金属基体的边缘位置切割，从而形成切割锯齿；
步骤四：在金属基体上的切割锯处的边缘处，通过激光切割，在切割锯齿上切割出若干切割小锯齿；
步骤五：将带有切割锯齿的金属基体固定在转盘上，转盘转动，之后通过保持转动的滚轮，对金属基体进行一次整平；
步骤六：在整平的过程中，将金属基体升温至1000～1200℃；
步骤七：将高温金属基体板浸入到淬火液中进行淬火；
步骤八：将完成淬火的金属基体，升温至400～600℃后，将金属基体进行回火；
步骤九：将回火后的金属基体通过砂轮进行粗磨；
步骤十：将粗磨后的金属基体固定在转盘上转动，通过保持转动的滚轮对金属基体进行二次整平；
步骤十一：在完成二次整平后，对金属基体进行细磨，得到产品；
所述步骤七中的淬火液包括下列重量份组成：
水 60～80份；
淬火剂 20～40份；
所述淬火剂包括下列重量份组成：
水溶性聚醚 30～50份；
乙二醇 10～30份；
氯化钠 5～10份；
氯化锌 5～10份；
葵二酸 3～8份；
己二酸 1～5份；
亚油酸 1～5份；
单乙醇胺 5～10份；
亚硝酸钠 3～5份；
硅藻纯 3～10份。
作为本发明的进一步改进，相邻所述切割锯齿角度为15°-20°，相邻所述切割小锯齿齿距为3～7mm；所述切割锯齿尖角为15°-30°，所述切割小锯齿齿尖角为25°-37。
作为本发明的进一步改进，所述切割小锯齿为等腰三角形或等腰梯形。
作为本发明的进一步改进，所述步骤五为：在金属基体上的中心孔中穿过固定销，将金属基体固定在转盘上，从而转盘带动金属基体转动的过程中，滚轮保持转动状态，沿着逆向转盘转动的方向，以中心孔为中心进行运动，进行整平工序。
作为本发明的进一步改进，所述步骤十为在金属基体上的中心孔中穿过固定销，将金属基体固定在转盘上，从而转盘带动金属基体转动的过程中，滚轮保持转动状态，沿着逆向转盘转动的方向，以中心孔为中心进行运动，进行二次整平工序。
作为本发明的进一步改进，所述步骤三为首先在金属基体上通过切刀的按压，在金属基体上形成一个切割锯齿，在切刀位置保持不变的前提下，以中心孔为旋转中心，旋转固定的角度，再次通过切刀在金属基体上切割形成一个切割锯齿，直至整个金属基体的圆周上全部布满切割锯齿。
作为本发明的进一步改进，步骤五中转盘转动速度为50～80r/min，所述滚轮的转动速度为100～200r/min。
作为本发明的进一步改进，步骤十中转盘转动速度为50～80r/min，所述滚轮的转动速度为100～200r/min。
本发明的有益效果，通过在圆盘状的金属基体上设置切割锯齿，再在切割锯齿上设置切割小锯齿，这样在切割茎杆过程中，使得切割小锯齿形成的切割面远比只有切割锯齿时大得多，同时切割小锯齿上还会形成尖锐部，这对于由植物纤维形成的植物茎秆来说，在切割面无法完全切割的情况下，还能够通过尖锐部对茎秆进行切割。
特别是在本发明结构的切割刀片，由于切割小锯齿较小，一旦生产不当，很容易造成切割小锯齿的崩坏，因此也需要特定的生产步骤才能将其生产出来。
通过步骤一的多级退火工艺，通过逐步退火，这样能够使得80CrV2高速钢充分退火，与传统的退火工艺相比，其能够更好地消除内应力。在经过多级退火后，钢板更加柔软，易于加工。使得在之后将钢板切割成圆盘状的金属基体，以及在金属基体上切割出切割锯齿和在切割锯齿上切割切割小锯齿，并不会因为材料本身硬度太大而发生切割小锯齿的崩坏，保证了切割小锯齿能够被切割出来。
之后，通过步骤五，进行整平，在整平过程中，随着转盘的转动以及滚轮的转动，使得整平过程是一个双向动态过程，使得整平过程中整个金属基体受到了力更加均匀，从而缓解因为在切割过程中金属基板上产生的新的应力集中，通过均匀挤压的方式来保证金属基体能够较好地在整平过程中，不仅减少了内应力的产生，还能够消除部分内应力。
在进行淬火的过程中，通过将高温金属基体浸入到淬火液中进行降温淬火。淬火液则以水为载体，其中淬火剂中的水溶性聚醚当温度升高时，聚醚溶解度反而会下降，乃至从水中析出(逆溶性)。聚醚水溶液在常温下均匀透明溶液，温度上升到浊点时，溶液就从透明变为混浊。当温度继续上升到逆熔点时，聚醚的线型大分子就会从水中析出，并与水完全分离。当溶液中聚醚浓度小于5％时，淬火时在高温区析出的聚醚，能在工件表面起浸润作用，促使蒸汽膜较快破坏，当聚醚浓度增大时，在淬火过程中能在工件表面形成沉积膜，起着隔热层的作用，使冷却速度下降。沉积膜的厚度取决于聚醚浓度。沉积膜的存在使散热比较均匀，从而可消除软点，并减小工件的内应力，防止工件变形。
同时添加了乙二醇、葵二酸、己二酸、亚油酸能够与聚醚反应生成沉积膜，从而提高了整体的散热性。同时由乙二醇、葵二酸、己二酸、亚油酸、水溶性聚醚所形成的沉积膜具有薄厚适中，特别适用于80CrV2高速钢的淬火。
而氯化钠和氯化锌的加入，能够有效提高逆溶现象的产生，能够使得在高温条件下，氯化钠和氯化锌能够在整体的淬火液中析出，从而与水溶性聚醚共同作用下，能够更快的破坏蒸汽膜，使得降温速度加快，在到达小于300℃时，使得溶液中浓度变大，从而降低了传热，使得降温速度变慢。同时，对整个淬火液还有一定的防腐作用，能够保证长时间放置的情况下不会发生霉变，提高了淬火液的稳定性。
另外，加入硅藻纯，主要是起到消泡作用，硅藻纯是以硅藻土、电气石及其它纯天然矿物材料为净化产品，它具有超大的比表面积和极高的孔隙率，在淬火过程中会产生很多气泡，这些气泡会影响整个传热效率。通过硅藻纯的表面作用力，能够起到快速消泡的作用。
特别是亚硝酸钠的加入，能够有效防止在淬火过程中，切割刀片表面发生锈蚀的现象
使得最终形成的切割刀片的切割小锯齿不易发生崩裂。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构图；
图2为本发明实施例的放大图。
附图标记：1、金属基体；2、切割锯齿；3、切割小锯齿；4、中心孔。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1至2所示，
一种多锯齿圆盘切割刀片，包括具有中心孔4的圆盘状的金属基体1，所述金属基体1的外圆周设置有均匀分布的若干切割锯齿2，每个所述切割锯齿2边缘设置有均匀分布的若干切割小锯齿3，所述切割锯齿2的齿背的厚度大于齿尖的厚度；
相邻所述切割锯齿2角度为15°-20°，相邻所述切割小锯齿齿距为3～7mm；所述切割锯齿2刃角为15°-30°，所述切割小锯齿3齿尖角为25°-37。
所述切割小锯齿为等腰三角形或等腰梯形。
通过在圆盘状的金属基体1上设置切割锯齿2，再在切割锯齿2上设置切割小锯齿3，这样在切割茎杆过程中，使得切割小锯齿3形成的切割面远比只有切割锯齿2时大得多，同时切割小锯齿3上还会形成尖锐部，这对于由植物纤维形成的植物茎秆来说，在切割面无法完全切割的情况下，还能够通过尖锐部对茎秆进行切割。
实施例一：
一种多锯齿圆盘切割刀片，包括具有中心孔4的圆盘状的金属基体1，所述金属基体1的外圆周设置有均匀分布的若干切割锯齿2，每个所述切割锯齿2边缘设置有均匀分布的若干切割小锯齿3，所述切割锯齿2的齿背的厚度大于齿尖的厚度；
相邻所述切割锯齿2角度为15°，相邻所述切割小锯齿齿距为5mm；所述切割锯齿2齿尖角为15°，所述切割小锯齿3齿尖角为30°。
切割小锯齿为等腰梯形。
其生产工艺包括：
步骤一：将80CrV2高速钢的钢板，升温至1100～1200℃，在900～800℃的条件下保温30～45分钟，完成一级退火，再将完成一级退火后的钢板在500～300℃的条件下保温30～45分钟，完成二级退火，最后将完成二级退火的钢板在80～120℃的保温条件下，保温30～45分钟后取出钢板，自然冷却；
步骤二：将冷却完的金属基体1切割成圆盘状的金属基体1；
步骤三：通过带有切割锯齿2形成的切刀，金属基体1的边缘位置，从而形成切割锯齿2；
步骤四：在金属基体1上的切割锯齿2处，通过激光切割，在切割锯齿2上切割出若干切割小锯齿3；
步骤五：将带有切割锯齿2的金属基体1固定在转盘上，转盘转动，之后通过保持转动的滚轮，对金属基体1进行一次整平；
步骤六：在整平的过程中，将金属基体1升温至1000～1200℃；
步骤七：将高温金属基体1板浸入到淬火液中进行淬火；
步骤八：将完成淬火的金属基体1，升温至400～600℃后，将金属基体1进行回火；
步骤九：将回火后的金属基体1通过砂轮进行粗磨；
步骤十：将粗磨后的金属基体1固定在转盘上转动，通过保持转动的滚轮对金属基体1进行二次整平；
步骤十一：在完成二次整平后，对金属基体1进行细磨，得到产品；
所述步骤七中的淬火液包括下列重量份组成：
水 70份；
淬火剂 30份；
所述淬火剂包括下列重量份组成：
水溶性聚醚 30份；
乙二醇 30份；
氯化钠 7份；
氯化锌 5份；
葵二酸 8份；
己二酸 3份；
亚油酸 1份；
单乙醇胺 10份；
亚硝酸钠 4份；
硅藻纯 3份。
所述步骤五为：在金属基体1上的中心孔4中穿过固定销，将金属基体1固定在转盘上，从而转盘带动金属基体1转动的过程中，滚轮保持转动状态，沿着逆向转盘转动的方向，以中心孔4为中心进行运动，进行整平工序。
作为本发明的进一步改进，所述步骤十为在金属基体1上的中心孔4中穿过固定销，将金属基体1固定在转盘上，从而转盘带动金属基体1转动的过程中，滚轮保持转动状态，沿着逆向转盘转动的方向，以中心孔4为中心进行运动，进行二次整平工序。
所述步骤三为首先在金属基体1上通过切刀的按压，在金属基体1上形成一个切割锯齿2，在切刀位置保持不变的前提下，以中心孔4为旋转中心，旋转固定的角度，再次通过切刀在金属基体1上切割形成一个切割锯齿2，直至整个金属基体1的圆周上全部布满切割锯齿2。
步骤五中转盘转动速度为60r/min，所述滚轮的转动速度为150r/min。
步骤十中转盘转动速度为60r/min，所述滚轮的转动速度为150r/min。
实施例二
实施例二在实施例一的基础上，改变了淬火剂配方：
水溶性聚醚 40份；
乙二醇 10份；
氯化钠 10份；
氯化锌 7份；
葵二酸 3份；
己二酸 5份；
亚油酸 3份；
单乙醇胺 5份；
亚硝酸钠 4份；
硅藻纯 6份。
实施例三
实施例三在实施例一的基础上，改变了淬火剂配方：
水溶性聚醚 50份；
乙二醇 20份；
氯化钠 5份；
氯化锌 10份；
葵二酸 5份；
己二酸 1份；
亚油酸 5份；
单乙醇胺 7份；
亚硝酸钠 4份；
硅藻纯 10份。
对比例一：
一种多锯齿圆盘切割刀片，包括具有中心孔4的圆盘状的金属基体1，所述金属基体1的外圆周设置有均匀分布的若干切割锯齿2，每个所述切割锯齿2边缘设置有均匀分布的若干切割小锯齿3，所述切割锯齿2的齿背的厚度大于齿尖的厚度；
相邻所述切割锯齿2角度为15°，相邻所述切割小锯齿齿距为5mm；所述切割锯齿2齿尖角为15°，所述切割小锯齿3齿尖角为30°。
切割小锯齿为等腰梯形。
其生产工艺为直接通过激光切割，切出上述形状的切割锯片。
对比例二：
一种多锯齿圆盘切割刀片，包括具有中心孔4的圆盘状的金属基体1，所述金属基体1的外圆周设置有均匀分布的若干切割锯齿2，每个所述切割锯齿2边缘设置有均匀分布的若干切割小锯齿3，所述切割锯齿2的齿背的厚度大于齿尖的厚度；
相邻所述切割锯齿2角度为15°，相邻所述切割小锯齿齿距为5mm；所述切割锯齿2齿尖角为15°，所述切割小锯齿3齿尖角为30°。
其生产工艺包括：
步骤一：将80CrV2高速钢的钢板，升温至1100～1200℃，之后缓慢冷却至室温；
步骤二：将冷却完的钢板切割成圆盘状的金属基体1；
步骤三：通过带有切割锯齿2形成的切刀，金属基体1的边缘位置，从而形成切割锯齿2；
步骤四：在金属基体1上的切割锯齿2处，通过激光切割，在切割锯齿2上切割出若干切割小锯齿3；
步骤五：将带有切割锯齿2的金属基体1通过滚筒在金属基体1上滚压整平。
步骤六：在整平的过程中，将金属基体1升温至1000～1200℃；
步骤七：将高温金属基体1板浸入到水中进行淬火；
步骤八：将完成淬火的金属基体1，升温至400～600℃后，将金属基体1进行回火；
步骤九：将回火后的金属基体1通过砂轮进行粗磨；
步骤十：将粗磨后的金属基体1通过滚筒在金属基体1上滚压整平；
步骤十一：在完成二次整平后，对金属基体1进行细磨，得到产品；
对比例三：
对比例三与实施例一基本相同，两者区别在于，对比例三中的淬火剂直接选用水溶性聚醚。
试验方法：
检测损坏程度，将切割刀片的理论形状图画在纸上，之后将生产出来的切割刀片以相对应的位置与纸上的形状图重合，与形状图和切割刀片进行对比，并计算出缺失面积，从而表达损坏程度。
试验一：将实施例以及对比例生产出来的切割刀片，观察切割小锯齿3的损坏程度；
试验二：将实施例以及对比例生产出来的切割刀片，连续工作1小时，不间断切割稻杆，观察切割小锯齿3的损坏程度；
试验三：将实施例以及对比例生产出来的切割刀片，正常状态下使用一周，观察切割小锯齿3的损坏程度。
试验四：将实施例以及对比例生产出来的切割刀片，测试其洛氏硬度。
| 试验一损坏率％ | 试验二损坏率％ | 试验三损坏率％ | 洛氏硬度 | |
| 实施例一 | 0.03 | 0.1 | 0.8 | 480 |
| 实施例二 | 0.05 | 0.15 | 0.9 | 500 |
| 实施例三 | 0.3 | 0.3 | 1.1 | 460 |
| 对比例一 | 5 | 8 | 10 | 450 |
| 对比例二 | 2 | 5 | 7 | 420 |
| 对比例三 | 2 | 3 | 5 | 440 |
通过上述试验数据表明，本发明的切割刀片，在保证了其硬度的前提下，具有较好的切割茎秆的同时，还能够保持切割刀片上切割小锯齿的强度，保证即使存在较小的切割小锯齿的情况下仍能保证强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种多锯齿圆盘切割刀片，包括具有中心孔(4)的圆盘状的金属基体(1)，所述金属基体(1)的外圆周设置有均匀分布的若干切割锯齿(2)，每个所述切割锯齿(2)边缘设置有均匀分布的若干切割小锯齿(3)，所述切割锯齿(2)的齿背的厚度大于齿尖的厚度；
其生产工艺包括：
步骤一：将80CrV2高速钢的钢板，升温至1100～1200℃，在800～900℃的条件下保温30～45分钟，完成一级退火，再将完成一级退火后的钢板在300～500℃的条件下保温30～45分钟，完成二级退火，最后将完成二级退火的钢板在80～120℃的保温条件下，保温30～45分钟后取出钢板，自然冷却；
步骤二：将冷却完的钢板切割成圆盘状的金属基体(1)；
步骤三：通过带有切割锯齿(2)形状的切刀，在金属基体(1)的边缘位置切割，从而形成切割锯齿(2)；
步骤四：在金属基体(1)上的切割锯齿(2)处，通过激光切割，在切割锯齿(2)上切割出若干切割小锯齿(3)；
步骤五：将带有切割锯齿(2)的金属基体(1)固定在转盘上，转盘转动，之后通过保持转动的滚轮，对金属基体(1)进行一次整平；
步骤六：在整平的过程中，将金属基体(1)升温至1000～1200℃；
步骤七：将高温金属基体(1)板浸入到淬火液中进行淬火；
步骤八：将完成淬火的金属基体(1)，升温至400～600℃后，将金属基体(1)进行回火；
步骤九：将回火后的金属基体(1)通过砂轮进行粗磨；
步骤十：将粗磨后的金属基体(1)固定在转盘上转动，通过保持转动的滚轮对金属基体(1)进行二次整平；
步骤十一：在完成二次整平后，对金属基体(1)进行细磨，得到产品；
所述步骤七中的淬火液包括下列重量份组成：
水 60～80份；
淬火剂 20～40份；
所述淬火剂包括下列重量份组成：
水溶性聚醚 30～50份；
乙二醇 10～30份；
氯化钠 5～10份；
氯化锌 5～10份；
葵二酸 3～8份；
己二酸 1～5份；
亚油酸 1～5份；
单乙醇胺 5～10份；
亚硝酸钠 3～5份；
硅藻纯 3～10份。
2.根据权利要求1所述的一种多锯齿圆盘切割刀片，其特征在于：相邻所述切割锯齿(2)角度为15°-20°，相邻所述切割小锯齿齿距为3～7mm；所述切割锯齿(2)刃角为15°-30°，所述切割小锯齿(3)齿尖角为25°-37°。
3.根据权利要求2所述的一种多锯齿圆盘切割刀片，其特征在于：所述切割小锯齿(3)为等腰三角形或等腰梯形。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种多锯齿圆盘切割刀片，其特征在于：所述步骤五为：在金属基体(1)上的中心孔(4)中穿过固定销，将金属基体(1)固定在转盘上，从而转盘带动金属基体(1)转动的过程中，滚轮保持转动状态， 沿着逆向转盘转动的方向，以中心孔(4)为中心进行运动，进行整平工序。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种多锯齿圆盘切割刀片，其特征在于：所述步骤十为在金属基体(1)上的中心孔(4)中穿过固定销，将金属基体(1)固定在转盘上，从而转盘带动金属基体(1)转动的过程中，滚轮保持转动状态，沿着逆向转盘转动的方向，以中心孔(4)为中心进行运动，进行二次整平工序。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种多锯齿圆盘切割刀片，其特征在于：所述步骤三为首先在金属基体(1)上通过切刀的按压，在金属基体(1)上形成一个切割锯齿(2)，在切刀位置保持不变的前提下，以中心孔(4)为旋转中心，旋转固定的角度，再次通过切刀在金属基体(1)上切割形成一个切割锯齿(2)，直至整个金属基体(1)的圆周上全部布满切割锯齿(2)。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种多锯齿圆盘切割刀片，其特征在于：步骤五中转盘转动速度为50～80r/min，所述滚轮的转动速度为100～200r/min。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种多锯齿圆盘切割刀片，其特征在于：步骤十中转盘转动速度为50～80r/min，所述滚轮的转动速度为100～200r/min。
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