CN107008958A - 一种耐磨合金刀材结构及其配方 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨合金刀材结构，包括刀柄和刀刃，所述刀刃包括S形切削刃和圆弧形切削刃，该刀刃在同一片刀片上具有4条相同的刃口，铣削加工时有两条刀刃同时参与切削，当刀刃用钝后将刀片旋转180°即可实现转位使用。本发明以铁为主要原料，在铁中加入铬、钼、钒、硅、锰、碳、钨、铼和镍等稀有元素，有色金属的温度在1600‑1750摄氏度下进行冶炼，自然冷却成型的合金材质，具有坚硬，韧性大，在磨刀石上磨刀感觉很软，洛氏硬度48/52韧性高等特点；而且，由于正交螺旋线刃形的螺旋角是从0°到最大值变化的，因而克服了等螺旋角曲线不能到达刀刃顶部的缺陷，因此在实践中得到广泛的应用。

Description

一种耐磨合金刀材结构及其配方
技术领域
本发明属于刀具技术领域，更具体地说，尤其涉及一种耐磨合金刀材结构。同时，本发明还涉及一种耐磨合金刀材的配方。
背景技术
球头立铣刀主要用于模具等的切削加工。该球头立铣刀的前端侧的切削刃在侧视观察时呈圆弧状。一般而言，该前端侧的球头刃即使在从前端观察时也呈圆弧状，且为曲率半径从内周部到外周部恒定的形状。
复杂自由曲面在现代机械产品中的应用非常广泛，如汽车车身壳体、模具工件表面、各种泵类叶片等，其加工方法与工具的选择，对最终产品的使用性能具有重要影响；随着数控机床的普及和数控加工技术的不断提高，利用球头立铣刀在五轴联动数控机床上能够很好地完成该类零件的加工制造。
如何设计一种性能优良，而且耐磨的合金刀材是现在需要急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种耐磨合金刀材结构及其配方。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐磨合金刀材结构，包括刀柄和刀刃，所述刀刃包括S形切削刃和圆弧形切削刃，该刀刃在同一片刀片上具有4条相同的刃口，铣削加工时有两条刀刃同时参与切削，当刀刃用钝后将刀片旋转180°即可实现转位使用。
优选的，所述S 形切削刃的刃形曲线是由正交螺旋面和球面相交所形成。
优选的，所述圆弧形切削刃是由于刀片本身厚度的限制，作为S 形切削刃在球面上的圆形过渡刃。
优选的，所述正交螺旋面就是指母线是直线，且母线旋转时始终保持与轴线相互垂直，所形成的螺旋面。
本发明还提供一种耐磨合金刀材的配方，该耐磨合金刀材按照质量组份计，铁80-90份，铬15-20份、钼0.5-1.0份、钒0.3-0.6份、硅0.6-1.2份、锰0.5-1.2份、碳0.8-1.2份、钨0.6-1.2份、铼0.3-0.8份，镍0.8-1.2份。
优选的，该耐磨合金刀材按照质量组份计，其配方如下：铁88份，铬18份、钼0.8份、钒0.4份、硅1份、锰0.8份、碳1份、钨0.8份、铼0.4份，镍1份。
本发明的技术效果和优点：本发明提供的一种耐磨合金刀材结构及其配方，与传统技术相比，本发明以铁为主要原料，在铁中加入铬、钼、钒、硅、锰、碳、钨、铼和镍等稀有元素，有色金属的温度在1600-1750摄氏度 下进行冶炼，自然冷却成型的合金材质，具有坚硬，韧性大，在磨刀石上磨刀感觉很软，洛氏硬度48/52韧性高等特点；而且，由于正交螺旋线刃形的螺旋角是从0°到最大值变化的，因而克服了等螺旋角曲线不能到达刀刃顶部的缺陷，因此在实践中得到广泛的应用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的刀刃结构示意图；
图3为本发明的刀刃剖面图；
图4为本发明的A向结构示意图。
图中：1刀柄、2刀刃、3 S形切削刃、4圆弧形切削刃。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-4所示，本发明提供一种耐磨合金刀材结构，包括刀柄1和刀刃2，所述刀刃2包括S形切削刃3和圆弧形切削刃4，该刀刃2在同一片刀片上具有4条相同的刃口，铣削加工时有两条刀刃2同时参与切削，当刀刃2用钝后将刀片旋转180°即可实现转位使用，所述S 形切削刃3的刃形曲线是由正交螺旋面和球面相交所形成，所述圆弧形切削刃4是由于刀片本身厚度的限制，作为S 形切削刃3在球面上的圆形过渡刃，所述正交螺旋面就是指母线是直线，且母线旋转时始终保持与轴线相互垂直，所形成的螺旋面。
本发明还提供一种耐磨合金刀材的配方，该耐磨合金刀材按照质量组份计，铁80份，铬15份、钼0.5份、钒0.3份、硅0.6份、锰0.5份、碳0.8份、钨0.6份、铼0.3份，镍0.8份。
实施例2
如图1-4所示，本发明提供一种耐磨合金刀材结构，包括刀柄1和刀刃2，所述刀刃2包括S形切削刃3和圆弧形切削刃4，该刀刃2在同一片刀片上具有4 条相同的刃口，铣削加工时有两条刀刃2同时参与切削，当刀刃2用钝后将刀片旋转180°即可实现转位使用，所述S 形切削刃3的刃形曲线是由正交螺旋面和球面相交所形成，所述圆弧形切削刃4是由于刀片本身厚度的限制，作为S 形切削刃3在球面上的圆形过渡刃，所述正交螺旋面就是指母线是直线，且母线旋转时始终保持与轴线相互垂直，所形成的螺旋面。
本发明还提供一种耐磨合金刀材的配方，该耐磨合金刀材按照质量组份计，其配方如下：铁88份，铬18份、钼0.8份、钒0.4份、硅1份、锰0.8份、碳1份、钨0.8份、铼0.4份，镍1份。
实施例3
如图1-4所示，本发明提供一种耐磨合金刀材结构，包括刀柄1和刀刃2，所述刀刃2包括S形切削刃3和圆弧形切削刃4，该刀刃2在同一片刀片上具有4 条相同的刃口，铣削加工时有两条刀刃2同时参与切削，当刀刃2用钝后将刀片旋转180°即可实现转位使用，所述S 形切削刃3的刃形曲线是由正交螺旋面和球面相交所形成，所述圆弧形切削刃4是由于刀片本身厚度的限制，作为S 形切削刃3在球面上的圆形过渡刃，所述正交螺旋面就是指母线是直线，且母线旋转时始终保持与轴线相互垂直，所形成的螺旋面。
本发明还提供一种耐磨合金刀材的配方，该耐磨合金刀材按照质量组份计，铁90份，铬20份、钼1.0份、钒0.6份、硅1.2份、锰1.2份、碳1.2份、钨1.2份、铼0.8份，镍1.2份。
综上所述：本发明提供的一种耐磨合金刀材结构及其配方，与传统技术相比，本发明以铁为主要原料，在铁中加入铬、钼、钒、硅、锰、碳、钨、铼和镍等稀有元素，有色金属的温度在1600-1750摄氏度 下进行冶炼，自然冷却成型的合金材质，具有坚硬，韧性大，在磨刀石上磨刀感觉很软，洛氏硬度48/52韧性高等特点；而且，由于正交螺旋线刃形的螺旋角是从0°到最大值变化的，因而克服了等螺旋角曲线不能到达刀刃顶部的缺陷，因此在实践中得到广泛的应用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐磨合金刀材结构，包括刀柄（1）和刀刃（2），其特征在于：所述刀刃（2）包括S形切削刃（3）和圆弧形切削刃（4），该刀刃（2）在同一片刀片上具有4条相同的刃口，铣削加工时有两条刀刃（2）同时参与切削，当刀刃（2）用钝后将刀片旋转180°即可实现转位使用。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨合金刀材结构，其特征在于：所述S 形切削刃（3）的刃形曲线是由正交螺旋面和球面相交所形成。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨合金刀材结构，其特征在于：所述圆弧形切削刃（4）是由于刀片本身厚度的限制，作为S 形切削刃（3）在球面上的圆形过渡刃。
4.根据权利要求2所述的一种耐磨合金刀材结构，其特征在于：所述正交螺旋面就是指母线是直线，且母线旋转时始终保持与轴线相互垂直，所形成的螺旋面。
5.一种权利要求1所述的耐磨合金刀材的配方，其特征在于：该耐磨合金刀材按照质量组份计，其配方如下：铁70-80份，铬15-20份、钼0.5-1.0份、钒0.3-0.6份、硅0.6-1.2份、锰0.5-1.2份、碳0.8-1.2份、钨0.6-1.2份、铼0.3-0.8份，镍0.8-1.2份。
6.根据权利要求4所述的一种耐磨合金刀材的配方，其特征在于：该耐磨合金刀材按照质量组份计，其配方如下：铁75.8份，铬18份、钼0.8份、钒0.4份、硅1份、锰0.8份、碳1份、钨0.8份、铼0.4份，镍1份。
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