CN107971438A - 一种龙泉宝剑的粗坯冲压设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种龙泉宝剑的制备工艺，包括以下步骤：选取仿古低硫白口铁作为原料、采用粗坯冲压设备对仿古低硫白口铁进行冲压以形成龙泉宝剑的雏形、粗锤、细锤、整形、淬火、磨光、回火、镂刻、刨光、组装。本发明通过对传统龙泉宝剑制作工艺进行改进，改变生铁的性能，采用仿古低硫白口铁原料，从而能够制造出一种适合于用剑健身习舞者使用的龙泉宝剑，该宝剑具有如下优点：一、剑身有强度、有韧性度；二、剑身的后尾有弹性，伸曲自如；三、剑身光亮，四、采用仿古低硫白口铁原料，以保证制的龙泉宝剑耐腐蚀、耐氧化、剑身不易生锈。

Description

一种龙泉宝剑的粗坯冲压设备

技术领域

本发明涉及一种宝剑制作工艺，尤其涉及一种龙泉宝剑的制备工艺。

背景技术

龙泉宝剑，又名龙渊剑，始于春秋战国时期，距今有二千六百多年，是中国古代名剑，诚信高洁之剑。传说是由欧冶子和干将两大剑师联手所铸。相传欧冶子和干将为铸此剑，凿开茨山，放出山中溪水，引至铸剑炉旁成北斗七星环列的七个池中，是名七星。剑成之後，俯视剑身，如同登高山而下望深渊，飘渺而深邃仿佛有巨龙盤卧。是名「龙渊」。故名此剑曰七星龙渊，简称龙渊剑。后唐朝改名龙泉宝剑，随着龙泉宝剑名声鹊起，人们都以拥有一柄龙泉宝剑为荣，许多政界、武术界、文艺界人士纷纷慕名前来定制，在现代多用来拍戏或礼品赠送，传统龙泉宝剑制作较为耗时，需要人工锻造，且长时间暴露在空气中易被腐蚀出现残损、易被氧化色泽变暗，我们提出一种龙泉宝剑的制备工艺。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种龙泉宝剑的粗坯冲压设备，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种龙泉宝剑的制备工艺，包括以下步骤：

步骤(1)、选材：选用仿古低硫白口铁，该仿古低硫白口铁平均成分要求如下表：

元素	C	Si	Mn	S	P
						成分/％	3.75	0.027	0.12	0.053	0.086

其硬度要求如下表所示：

硬度/HRC

33.7

34.3

34.2

34.3

34.1

33.8

33.7

34.2

步骤(2)、粗坯：采用粗坯冲压设备对仿古低硫白口铁进行冲压以形成龙泉宝剑的雏形；这样采用粗坯冲压设备代替人工打造，这样不但节省了人力，而且还加快了生产速度；

步骤(3)、粗锤：将粗坯放置于炉火中煅烧6～8分钟，该炉火的温度保持在1000℃～1050℃之间，仿古低硫白口铁煅烧完后取出，并将其放置在铁砧上进行捶打，在仿古低硫白口铁的中部要制成剑脊的位置以40～45斤的力道捶打12～14次，在仿古低硫白口铁的两侧要制成剑刃的位置以100～105斤的力道捶打10～12次；反复进行该步骤10～12次，制成剑坯；

步骤(4)、细锤：将剑坯放置于炉火中煅烧4～6分钟，该炉火的温度保持在1000℃～1100℃之间，煅仿古低硫白口铁烧完后取出，并将其放置在铁砧上进行捶打，在剑坯的中部要制成剑脊的位置以35～40斤仿古低硫白口铁的力道捶打20～25次，在剑坯的两侧要制成剑刃的位置以65～70斤的力道捶打10～15次；仿古低硫白口铁反复进行该步骤10～12次；

步骤(5)、整形：在进行粗锤以及细锤的同时，对剑坯两侧和后尾进行修整，使两侧均匀对称，并使后尾的仿古低硫白口铁端部成型为剑尖，从而制成剑身；

步骤(6)、淬火：准备一口径在8～10cm之间的油罐，并在油罐内盛放菜籽油或山茶油，将剑身放仿古低硫白口铁置于炉火中煅烧4～5分钟，该炉火的温度保持在1000℃～1100℃之间，煅烧完后取出，迅速将仿古低硫白口铁剑身后尾插入预先准备好的油罐中，并在完全插入后立刻拔出；

步骤(7)、磨光：将剑身通过粗砂轮进行粗磨处理，再将剑身通过中砂轮进行中磨处理，最后将剑仿古低硫白口铁身通过细砂轮进行细磨处理；

步骤(8)、回火：将剑身放置于炉火中持续3～4分钟，该炉火温度保持在350℃～400℃之间；

步骤(9)、镂刻：在剑身上雕刻图案、花纹；

步骤(10)、刨光：将剑身通过粗刨光砂轮进行粗刨处理，再将剑身通过中刨光砂轮进行中刨处理，仿古低硫白口铁最后将剑身通过细刨光砂轮进行细刨处理；

步骤(11)、组装：将剑身与剑柄、剑格连接成一体，并在剑身外侧套设剑鞘，宝剑形成。

作为优选方案：在步骤(2)中的粗坯冲压设备包括底座、减震板、上床板、下模板、第一滑块、上模座、上模型、换刀座、电控箱，所述底座上方固定连接减震板，所述减震板上方设有上床板，所述上床板为L型，述上床板一侧表面设有第一滑槽，所述第一滑块与第一滑槽滑动连接，所述上床板上方设有下模板，所述下模板上设有下模腔，所述第一滑块下方固定连接上模座，所述上模座下方固定连接上模型，所述上模型下方外侧各边延伸固定连接刀壁，所述上床板一侧设有换刀座，所述换刀座下方设有刀具，所述上床板一侧通过连杆连接电控箱。

作为优选方案：所述减震板内开有减震槽，所述减震槽内设有均匀设有若干减震装置。

作为优选方案：所述减震装置由底筒、弹簧和顶筒组成，所述底筒内筒底固定连接弹簧，所述弹簧一端固定连接顶筒筒底面。

作为优选方案：所述顶筒两侧固定连接第二滑块，所述底筒内壁两侧设有第二滑槽，所述顶筒与底筒通过第二滑块与第二滑槽滑动连接。

作为优选方案：所述电控箱表面设有编码显示器，所述编码显示器下方设有编码输入模块。

与现有技术相比，本发明产生的有益效果在于:

1、本发明通过对传统龙泉宝剑制作工艺进行改进，改变生铁的性能，采用仿古低硫白口铁原料，从而能够制造出一种适合于用剑健身习舞者使用的龙泉宝剑，该宝剑具有如下优点：一、剑身有强度、有韧性度；二、剑身的后尾有弹性，伸曲自如；三、剑身光亮，四、采用仿古低硫白口铁原料，以保证制的龙泉宝剑耐腐蚀、耐氧化、剑身不易生锈。

2、在本发明中，通过粗锤与细锤中的反复烧锻与捶打，使生钢铁能够得到充分积压，从而将其中的杂质彻底排除出去，使钢铁的性能发生本质变化，致使一块生钢铁变成可以转化成为有强度、有韧性、柔软性的特优质钢材。

3、在本发明中所采用得粗坯冲压设备通过设置的编码输入模块，对所需冲压的宝剑参数进行输入指令，然后通过设置的第一滑块上下滑动对模具进行冲压成型，通过设置的与第一滑块固定连接的上模座和上模型，及对应设置在上模型下方的下模板和下模腔，便于形成龙泉宝剑的型腔，通过设置的刀壁，便于随上模型向下冲压，使龙泉宝剑粗坯快速成型，通过设置的换刀座，便于快速更换所需刀具，通过设置的位于底座和上床板之间的减震板，便于减少冲压带来的震动效应，使冲压更加稳定、精确，便于龙泉宝剑的快速生产。

附图说明

图1为本发明中粗坯冲压设备的整体结构示意图。

图2为本发明中粗坯冲压设备的减震板结构示意图。

图3为本发明中粗坯冲压设备的减震装置结构示意图。

图4为本发明中粗坯冲压设备的减震装置局部结构示意图。

图5为本发明中粗坯冲压设备的电控箱结构示意图。

图中：1、底座；2、减震板；3、上床板；4、下模板；5、下模腔；6、第一滑槽；7、第一滑块；8、上模座；9、上模型；10、刀壁；11、刀座；12、刀具；13、连杆；14、电控箱；15、编码显示器；16、编码输入模块；17、减震槽；18、减震装置；19、底筒；20、弹簧；21、顶筒；22、第二滑槽；23、第二滑块。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明提供一种龙泉宝剑的制备工艺的具体实施例，包括以下步骤：

步骤(1)、选材：选用仿古低硫白口铁，该仿古低硫白口铁平均成分要求如下表：

元素	C	Si	Mn	S	P
						成分/％	3.75	0.027	0.12	0.053	0.086

其硬度要求如下表所示：

硬度/HRC

33.7

34.3

34.2

34.3

34.1

33.8

33.7

34.2

步骤(2)、粗坯：采用粗坯冲压设备对仿古低硫白口铁进行冲压以形成龙泉宝剑的雏形；这样采用粗坯冲压设备代替人工打造，这样不但节省了人力，而且还加快了生产速度；

步骤(3)、粗锤：将粗坯放置于炉火中煅烧6～8分钟，该炉火的温度保持在1000℃～1050℃之间，仿古低硫白口铁煅烧完后取出，并将其放置在铁砧上进行捶打，在仿古低硫白口铁的中部要制成剑脊的位置以40～45斤的力道捶打12～14次，在仿古低硫白口铁的两侧要制成剑刃的位置以100～105斤的力道捶打10～12次；反复进行该步骤10～12次，制成剑坯；

步骤(4)、细锤：将剑坯放置于炉火中煅烧4～6分钟，该炉火的温度保持在1000℃～1100℃之间，煅仿古低硫白口铁烧完后取出，并将其放置在铁砧上进行捶打，在剑坯的中部要制成剑脊的位置以35～40斤仿古低硫白口铁的力道捶打20～25次，在剑坯的两侧要制成剑刃的位置以65～70斤的力道捶打10～15次；仿古低硫白口铁反复进行该步骤10～12次；

步骤(5)、整形：在进行粗锤以及细锤的同时，对剑坯两侧和后尾进行修整，使两侧均匀对称，并使后尾的仿古低硫白口铁端部成型为剑尖，从而制成剑身；

步骤(6)、淬火：准备一口径在8～10cm之间的油罐，并在油罐内盛放菜籽油或山茶油，将剑身放仿古低硫白口铁置于炉火中煅烧4～5分钟，该炉火的温度保持在1000℃～1100℃之间，煅烧完后取出，迅速将仿古低硫白口铁剑身后尾插入预先准备好的油罐中，并在完全插入后立刻拔出；

步骤(7)、磨光：将剑身通过粗砂轮进行粗磨处理，再将剑身通过中砂轮进行中磨处理，最后将剑仿古低硫白口铁身通过细砂轮进行细磨处理；

步骤(8)、回火：将剑身放置于炉火中持续3～4分钟，该炉火温度保持在350℃～400℃之间；

步骤(9)、镂刻：在剑身上雕刻图案、花纹；

步骤(10)、刨光：将剑身通过粗刨光砂轮进行粗刨处理，再将剑身通过中刨光砂轮进行中刨处理，仿古低硫白口铁最后将剑身通过细刨光砂轮进行细刨处理；

步骤(11)、组装：将剑身与剑柄、剑格连接成一体，并在剑身外侧套设剑鞘，宝剑形成。

这样本发明通过对传统龙泉宝剑制作工艺进行改进，改变生铁的性能，采用仿古低硫白口铁原料，从而能够制造出一种适合于用剑健身习舞者使用的龙泉宝剑，该宝剑具有如下优点：一、剑身有强度、有韧性度；二、剑身的后尾有弹性，伸曲自如；三、剑身光亮，四、采用仿古低硫白口铁原料，以保证制的龙泉宝剑耐腐蚀、耐氧化、剑身不易生锈。

以及在本发明中，通过粗锤与细锤中的反复烧锻与捶打，使生钢铁能够得到充分积压，从而将其中的杂质彻底排除出去，使钢铁的性能发生本质变化，致使一块生钢铁变成可以转化成为有强度、有韧性、柔软性的特优质钢材。

其中：对龙泉宝剑的仿古低硫白口铁原料的试验及选取通过如下模拟灌钢实验完成的：1、实验原料选择(温度1200℃)

(1)可锻铸铁与球墨铸铁

现代用生铁料主要采用铸铁KTH-300成分如下：

QT500成分如下：

早期进行模拟灌钢实验主要使用这两种生铁材料作为原料，发现达到一定温度条件与时间条件后灌钢实验可以顺利进行，锻打方式不论是先锻或者后锻都没有问题。但是在现场实验过程中，发现现代用生铁，不论是可锻铸铁KTH-300还是球墨铸铁QT-500，由于工业需求这些铸铁经过一定条件的退火及球磨化处理，其切削性能得到改善，原本不可直接锻打的生铁经处理后原本质脆的特征消除，变得可锻打。

使用现代生铁料，让复原灌钢工艺失去了意义，直接使用现代工业铸铁铁夹纯铁进行灌炼再锻打从而成钢，这在较低的温度条件下就可以达到，也不需要过多的操作及控制条件，非常轻松简单，这也不是我们追求的复原古代灌钢工艺，因而整体实验效果不佳。

(2)仿古低S白口铁

在此之前李秀辉老师研究组共按照成分上的不同铸造了四种不同类别的仿古铸铁，成分如下表：(含量％)

从复原实验的便捷性角度考虑，选择低硫白口铁作为模拟实验生铁料，经重新检测其平均成分如下表：

元素	C	Si	Mn	S	P
						成分/％	3.75	0.027	0.12	0.053	0.086

该生铁的硬度如下表所示：

硬度/HRC

33.7

34.3

34.2

34.3

34.1

33.8

33.7

34.2

根据分析结果可知生铁用原料含碳量为3.75％，硬度为34HRC左右，符合古代白口铁的要求，因而用它来做为模拟灌钢实验的生铁原料是合适的。

此外，如图1-5所示：在步骤(2)中的粗坯冲压设备包括底座1、减震板2、上床板3、下模板4、第一滑块7、上模座8、上模型9、换刀座11、电控箱14，所述底座1上方固定连接减震板2，所述减震板2上方设有上床板3，所述上床板3为L型，述上床板3一侧表面设有第一滑槽6，所述第一滑块7与第一滑槽6滑动连接，所述上床板3上方设有下模板4，所述下模板4上设有下模腔5，所述第一滑块7下方固定连接上模座8，所述上模座8下方固定连接上模型9，所述上模型9下方外侧各边延伸固定连接刀壁10，所述上床板3一侧设有换刀座11，所述换刀座11下方设有刀具12，所述上床板3一侧通过连杆13连接电控箱14。

其中，所述减震板2内开有减震槽17，所述减震槽17内设有均匀设有若干减震装置18。所述减震装置18由底筒19、弹簧20和顶筒21组成，所述底筒19内筒底固定连接弹簧20，所述弹簧20一端固定连接顶筒21筒底面。所述顶筒19两侧固定连接第二滑块23，所述底筒19内壁两侧设有第二滑槽22，所述顶筒21与底筒19通过第二滑块23与第二滑槽22滑动连接。所述电控箱14表面设有编码显示器15，所述编码显示器15下方设有编码输入模块16。

需要说明的是，本发明为制备龙泉宝剑的粗坯冲压设备，工作时，通过设置的编码输入模块16，对所需冲压的宝剑参数进行输入指令，然后通过设置的第一滑块7上下滑动对模具进行冲压成型，通过设置的与第一滑块7固定连接的上模座8和上模型9，及对应设置在上模型9下方的下模板4和下模腔9，便于形成龙泉宝剑的型腔，通过设置的刀壁10，便于随上模型9向下冲压，使龙泉宝剑粗坯快速成型，通过设置的换刀座11，便于快速更换所需刀具，通过设置的位于底座1和上床板3之间的减震板2，便于减少冲压带来的震动效应，使冲压更加稳定、精确，便于龙泉宝剑的快速生产。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种龙泉宝剑的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)、选材：选用仿古低硫白口铁，该仿古低硫白口铁平均成分要求如下表：

元素 C Si Mn S P 成分/％ 3.75 0.027 0.12 0.053 0.086

其硬度要求如下表所示：

硬度/HRC 33.7 34.3 34.2 34.3 34.1 33.8 33.7 34.2

步骤(2)、粗坯：采用粗坯冲压设备对仿古低硫白口铁进行冲压以形成龙泉宝剑的雏形；

步骤(3)、粗锤：将粗坯放置于炉火中煅烧6～8分钟，该炉火的温度保持在1000℃～1050℃之间，仿古低硫白口铁煅烧完后取出，并将其放置在铁砧上进行捶打，在仿古低硫白口铁的中部要制成剑脊的位置以40～45斤的力道捶打12～14次，在仿古低硫白口铁的两侧要制成剑刃的位置以100～105斤的力道捶打10～12次；反复进行该步骤10～12次，制成剑坯；

步骤(4)、细锤：将剑坯放置于炉火中煅烧4～6分钟，该炉火的温度保持在1000℃～1100℃之间，煅仿古低硫白口铁烧完后取出，并将其放置在铁砧上进行捶打，在剑坯的中部要制成剑脊的位置以35～40斤仿古低硫白口铁的力道捶打20～25次，在剑坯的两侧要制成剑刃的位置以65～70斤的力道捶打10～15次；仿古低硫白口铁反复进行该步骤10～12次；

步骤(5)、整形：在进行粗锤以及细锤的同时，对剑坯两侧和后尾进行修整，使两侧均匀对称，并使后尾的仿古低硫白口铁端部成型为剑尖，从而制成剑身；

步骤(6)、淬火：准备一口径在8～10cm之间的油罐，并在油罐内盛放菜籽油或山茶油，将剑身放仿古低硫白口铁置于炉火中煅烧4～5分钟，该炉火的温度保持在1000℃～1100℃之间，煅烧完后取出，迅速将仿古低硫白口铁剑身后尾插入预先准备好的油罐中，并在完全插入后立刻拔出；

步骤(7)、磨光：将剑身通过粗砂轮进行粗磨处理，再将剑身通过中砂轮进行中磨处理，最后将剑仿古低硫白口铁身通过细砂轮进行细磨处理；

步骤(8)、回火：将剑身放置于炉火中持续3～4分钟，该炉火温度保持在350℃～400℃之间；

步骤(9)、镂刻：在剑身上雕刻图案、花纹；

步骤(10)、刨光：将剑身通过粗刨光砂轮进行粗刨处理，再将剑身通过中刨光砂轮进行中刨处理，仿古低硫白口铁最后将剑身通过细刨光砂轮进行细刨处理；

步骤(11)、组装：将剑身与剑柄、剑格连接成一体，并在剑身外侧套设剑鞘，宝剑形成。

2.根据权利要求1中所述的一种龙泉宝剑的制备工艺，其特征在于，在步骤(2)中的粗坯冲压设备包括底座(1)、减震板(2)、上床板(3)、下模板(4)、第一滑块(7)、上模座(8)、上模型(9)、换刀座(11)以及电控箱(14)，其中：所述底座(1)上方固定连接减震板(2)，所述减震板(2)上方设有上床板(3)，所述上床板(3)为L型，述上床板(3)一侧表面设有第一滑槽(6)，所述第一滑块(7)与第一滑槽(6)滑动连接，所述上床板(3)上方设有下模板(4)，所述下模板(4)上设有下模腔(5)，所述第一滑块(7)下方固定连接上模座(8)，所述上模座(8)下方固定连接上模型(9)，所述上模型(9)下方外侧各边延伸固定连接刀壁(10)，所述上床板(3)一侧设有换刀座(11)，所述换刀座(11)下方设有刀具(12)，所述上床板(3)一侧通过连杆(13)连接电控箱(14)。

3.根据权利要求2中所述的一种龙泉宝剑的制备工艺，其特征在于，所述减震板(2)内开有减震槽(17)，所述减震槽(17)内设有均匀设有若干减震装置(18)。

4.根据权利要求2中所述的一种龙泉宝剑的制备工艺，其特征在于，所述减震装置(18)由底筒(19)、弹簧(20)和顶筒(21)组成，所述底筒(19)内筒底固定连接弹簧(20)，所述弹簧(20)一端固定连接顶筒(21)筒底面。

5.根据权利要求2中所述的一种龙泉宝剑的制备工艺，其特征在于，所述顶筒(19)两侧固定连接第二滑块(23)，所述底筒(19)内壁两侧设有第二滑槽(22)，所述顶筒(21)与底筒(19)通过第二滑块(23)与第二滑槽(22)滑动连接。

6.根据权利要求2中所述的一种龙泉宝剑的制备工艺，其特征在于，所述电控箱(14)表面设有编码显示器(15)，所述编码显示器(15)下方设有编码输入模块(16)。