CN108355800A - 一种一体成型撕碎机刀片及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体成型撕碎机刀片及其生产方法，属于刀片技术领域。它包括刀片本体，刀片本体上设有刀刃，刀片本体的中心开设有连接孔，所述连接孔的形状为正n边形，其中12≥n≥5，正n边形的棱角处为圆弧凸起连接。该一体成型撕碎机刀片的连接孔的形状为正n边形，其中12≥n≥5，正n边形的棱角处为圆弧凸起连接，优选地n＝6，呈整体状，通过对刀片的连接孔进行优化设计，圆弧凸起将周向挤压力和扭矩力向扇形面分散出去，减小刀片连接孔的棱角处的磨损，保证刀片受力均匀，更换省时省力。

Description

一种一体成型撕碎机刀片及其生产方法

技术领域

本发明属于刀片技术领域，更具体地说，涉及一种一体成型撕碎机刀片及其生产方法。

背景技术

撕碎机是一种用作细碎的机器，一般用于处理未经加工的原材料或边角料，使其尺寸更加细小，具有代表性的例子是将塑料或橡胶的边角料撕碎后作为原材料熔融后制粒，用来重新制作塑料瓶，轮胎或垃圾桶等等。撕碎机应用于塑料回收再生行业，常用于废品大口径PE塑料管材、成捆打包塑料薄膜、大摞塑料片和机头料的破碎，其中刀片为撕碎机的重要组成部分，目前采用的刀片通过平键与转轴连接固定，在高速转动过程中，平键、转轴及刀片均会产生磨损，从而导致刀片晃动，经过撕碎机出来的塑料碎块规格大小不一，因此无法满足生产的需求。

为了解决上述的问题，经检索，专利文献1：中国专利CN201720316506.2公开了一种撕碎机刀片，包括刀盘和若干刀头，若干刀头朝同一时针方向绕刀盘固定；刀头通过螺栓可拆装固定在刀盘上；刀头包括主刀头和副刀头；主刀头和副刀头首尾相接；主刀头上设置有刀尖。通过分析上述专利的结构，发现该刀片为分体式的，结构复杂，制作工艺繁琐，成本大大增加，不利于企业的市场竞争。专利文献2：中国专利CN201620668235.2公开了一种刀盘和撕碎机，刀盘包括盘体和与盘体固定连接的撕碎刃，盘体包括圆环形连接盘以及多个与连接盘一体形成且均布在连接盘环周的刀座，盘体前后两侧面分别对应地设置有凹槽，连接盘中部为正多边形孔以与对应的多边形轴传动连接。由于该刀盘的正多边形孔与多边形轴配合，多边形孔与轴为面面配合，在高速启动的瞬间，会产生较大的扭矩，刀盘的棱角处不仅受到周向挤压力，同时还会受到扭矩力，导致刀盘的棱角处极容易出现磨损，在长时间使用后，刀盘会卡合在转轴上，更换刀盘较为困难。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有撕碎机刀片易产生磨损，从而导致刀片晃动，塑料碎块规格大小不一，无法满足生产的需求的问题，本发明提供一种一体成型撕碎机刀片，呈整体状，结构简单，通过对刀片的连接孔进行优化设计，减小刀片连接孔的棱角处的磨损，保证刀片受力均匀，更换省时省力。

本发明还提供了一种上述撕碎机刀片的生产方法，步骤衔接有序，通过对刀片的棱角处进行特殊处理，使得刀片的耐磨性能好，使用寿命长，降低企业的生产成本。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

本发明的一种一体成型撕碎机刀片，包括刀片本体，刀片本体上设有刀刃，刀片本体的中心开设有连接孔，所述连接孔的形状为正n边形，其中12≥n≥5，正n边形的棱角处为圆弧凸起连接。

于本发明一种可能的实施方式中，所述连接孔的内侧表面包括若干段圆弧曲面，若干段圆弧曲面的半径相同。

于本发明一种可能的实施方式中，所述若干段圆弧曲面的连接处填充有磁粉颗粒。

于本发明一种可能的实施方式中，所述刀片本体上均匀设有n个刀刃，刀刃包括刃尖、第一连接面和第二连接面，其中第一连接面与第二连接面均为圆弧面，且第一连接面的弧度与第二连接面的弧度相一致。

于本发明一种可能的实施方式中，所述连接孔的形状为正六边形，刀刃的数量为六个，其中刀刃与正六边形的每条边对应设置。

于本发明一种可能的实施方式中，所述圆弧凸起的半径r1与圆弧曲面的半径r2相一致，其中r1＝r2＝(n/36)mm。

于本发明一种可能的实施方式中，所述磁粉颗粒的颗粒度为15-25微米。

本发明还提供了一种一体成型撕碎机刀片的生产方法，包括以下步骤：

步骤S101、选用Cr12MoV、Cr12Mo1V1、W6Mo5Cr4V2、W5Mo5Cr4V2或者W18Cr4V的钢材，冲压或锻造得到刀片毛坯；

步骤S102、对刀片毛坯进行磨削粗加工，留有0.7mm的余量；

步骤S103、将磨削粗加工后的刀片毛坯进行热处理，先加热到540-550℃后保温1.5-2h，然后再加热到710-720℃后保温2.5-3h，再加热到890-900℃，保温35-40min后淬火，油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-210--220℃，保持1.2-1.5h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为150-160℃，冷却到常温后放置1-1.5h，再进行二次回火，回火温度为180-200℃；

步骤S104、首先清除步骤S103处理后模具表面的氧化层，激光切割连接孔，用挡片遮挡棱角处，采用喷砂的方式在连接孔内表面形成圆弧曲面，然后采用激光焊接形成圆弧凸起；

步骤S105、对热处理过的刀片毛坯进行精加工，将其装配到磨床上，磨削加工到所需尺寸，对刀片进行检测，检测尺寸，合格后，完成加工。

于本发明一种可能的实施方式中，在步骤S104中，颗粒度为15-25微米的磁粉颗粒通过涂刷的方式填满圆弧曲面的连接处。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一体成型撕碎机刀片，其连接孔的形状为正n边形，其中12≥n≥5，正n边形的棱角处为圆弧凸起连接，优选地n＝6，呈整体状，通过对刀片的连接孔进行优化设计，圆弧凸起将周向挤压力和扭矩力向扇形面分散出去，减小刀片连接孔的棱角处的磨损，保证刀片受力均匀，更换省时省力；

(2)本发明的一体成型撕碎机刀片，其连接孔的内表面包括若干段圆弧曲面，可以与转轴形成多处线接触，保证了接触的可靠性；

(3)本发明的一体成型撕碎机刀片，若干段圆弧曲面的连接处填充有磁粉颗粒，磁粉颗粒不仅增大圈弧曲面与转轴之间的摩擦力，磁粉颗粒起到缓冲垫的作用，还可以降低圆弧曲面的磨损；

(4)本发明的一体成型撕碎机刀片，刀刃包括刃尖、第一连接面和第二连接面，其中第一连接面与第二连接面均为圆弧面，且第一连接面的弧度与第二连接面的弧度相一致，便于生产时一次成型，减小刀刃的切割阻力；

(5)本发明的一体成型撕碎机刀片，结构简单，设计合理，易于制造；

(6)本发明的一体成型撕碎机刀片的生产方法，步骤衔接有序，通过对刀片的棱角处进行特殊处理，以及连接孔内表面的处理，使得刀片的耐磨性能好，使用寿命长，降低企业的生产成本。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本发明的一体成型撕碎机刀片的结构示意图；

图2为图1的A部放大图；

图3为图1的B部放大图。

图中标记说明：

10、刀片本体；11、刀刃；111、刃尖；112、第一连接面；113、第二连接面；12、连接孔；13、圆弧凸起；14、圆弧曲面；15、磁粉颗粒。

具体实施方式

下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例的一种一体成型撕碎机刀片，包括刀片本体10，刀片本体10上设有刀刃11，刀片本体10的中心开设有连接孔12，连接孔12的形状为正n边形，其中12≥n≥5，正n边形的棱角处为圆弧凸起13连接。优选的，n＝6，连接孔12的形状为正六边形，刀刃11的数量为六个，其中刀刃11与正六边形的每条边对应设置。

目前使用的如专利文献1公开的一种撕碎机刀片，该刀片为分体式的，结构复杂，制作工艺繁琐，成本大大增加，不利于企业的市场竞争，而本实施例的刀片为整体式的，制作工艺简单；专利文献2公开的一种刀盘和撕碎机，由于该刀盘的正多边形孔与多边形轴配合，多边形孔与轴为面面配合，在高速启动的瞬间，会产生较大的扭矩，刀盘的棱角处不仅受到周向挤压力，同时还会受到扭矩力，导致刀盘的棱角处极容易出现磨损，在长时间使用后，刀盘会卡合在转轴上，更换刀盘较为困难，而本实施例的刀片在该刀片的基础上，通过优化设计，以及大量的试验和分析，圆弧凸起13将周向挤压力和扭矩力向扇形面分散出去，减小刀片连接孔12的棱角处的磨损，保证刀片受力均匀，更换省时省力。

此外，在本实施例中，刀片本体10上均匀设有n个刀刃11，刀刃11包括刃尖111、第一连接面112和第二连接面113，其中第一连接面112与第二连接面113均为圆弧面，且第一连接面112的弧度与第二连接面113的弧度相一致。具体的n＝6，刀刃11的个数与连接孔12的边数相一致，刀刃11的刃尖111与正n变形的外接圆的切线在同一直线上。

如专利文献2中，刀盘的连接孔12为正n边形，且连接孔12的内侧面为平面，在安装时，由于配合间隙小，面与面贴和，导致刀盘安装困难，如图3所示，连接孔12的内侧表面包括若干段圆弧曲面14，若干段圆弧曲面14的半径相同，若干段圆弧曲面14的连接处填充有磁粉颗粒15，一方面增大刀片与转轴之间的摩擦，另一方面磁粉颗粒15具有较好的润滑效果，安装较为方便，提高安装效率。

进一步的，圆弧凸起13的半径r1与圆弧曲面14的半径r2相一致，其中r1＝r2＝(n/36)mm，具体的，12≥n≥5，那么n＝5、6、7、8、9、10、11、12，将上述数值带入上述公式，得到r1＝r2＝0.139mm、0.167mm、0194mm、0.222mm、0.25mm、0.278mm、0.305mm、0.333mm。

考虑到刀片与转轴之间为小间隙配合，可选的磁粉颗粒15的颗粒度为15-25微米，磁粉颗粒15可以吸附在圆弧曲面14的连接处，不会脱落。

实施例2

本实施例的一种一体成型撕碎机刀片的生产方法，包括以下步骤：

步骤S101、选用Cr12Mo1V1或W6Mo5Cr4V2的钢材，冲压或锻造得到刀片毛坯；

步骤S102、对刀片毛坯进行磨削粗加工，留有0.7mm的余量；

步骤S103、将磨削粗加工后的刀片毛坯进行热处理，先加热到550℃后保温1.5h，然后再加热到720℃后保温3h，再加热到900℃，保温40min后淬火，油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-210℃，保持1.5h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为160℃，冷却到常温后放置1.5h，再进行二次回火，回火温度为200℃；

步骤S104、首先清除步骤S103处理后模具表面的氧化层，激光切割连接孔12，用挡片遮挡棱角处，采用喷砂的方式在连接孔12内表面形成圆弧曲面14，挡片可以选用硬质塑料板、薄木板、纸板等等，避免喷砂时造成棱角处扩大，然后采用激光焊接形成圆弧凸起13，颗粒度为15微米的磁粉颗粒15通过涂刷的方式填满圆弧曲面14的连接处；

步骤S105、对热处理过的刀片毛坯进行精加工，将其装配到磨床上，磨削加工到所需尺寸，对刀片进行检测，检测尺寸，合格后，完成加工。

实施例3

本实施例的一种一体成型撕碎机刀片的生产方法，包括以下步骤：

步骤S101、选用W6Mo5Cr4V2的钢材，冲压或锻造得到刀片毛坯；

步骤S102、对刀片毛坯进行磨削粗加工，留有0.7mm的余量；

步骤S103、将磨削粗加工后的刀片毛坯进行热处理，先加热到540℃后保温2h，然后再加热到710℃后保温2.5h，再加热到900℃，保温35min后淬火，油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-220℃，保持1.5h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为160℃，冷却到常温后放置1.5h，再进行二次回火，回火温度为180℃；

步骤S104、首先清除步骤S103处理后模具表面的氧化层，激光切割连接孔12，用挡片遮挡棱角处，采用喷砂的方式在连接孔12内表面形成圆弧曲面14，挡片可以选用硬质塑料板、薄木板、纸板等等，避免喷砂时造成棱角处扩大，然后采用激光焊接形成圆弧凸起13，颗粒度为20微米的磁粉颗粒15通过涂刷的方式填满圆弧曲面14的连接处；

步骤S105、对热处理过的刀片毛坯进行精加工，将其装配到磨床上，磨削加工到所需尺寸，对刀片进行检测，检测尺寸，合格后，完成加工。

实施例4

本实施例的一种一体成型撕碎机刀片的生产方法，包括以下步骤：

步骤S101、选用W5Mo5Cr4V2或者W18Cr4V的钢材，冲压或锻造得到刀片毛坯；

步骤S102、对刀片毛坯进行磨削粗加工，留有0.7mm的余量；

步骤S103、将磨削粗加工后的刀片毛坯进行热处理，先加热到550℃后保温2h，然后再加热到710℃后保温3h，再加热到900℃，保温35min后淬火，油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-210℃，保持1.5h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为160℃，冷却到常温后放置1.5h，再进行二次回火，回火温度为190℃；

步骤S104、首先清除步骤S103处理后模具表面的氧化层，激光切割连接孔12，用挡片遮挡棱角处，采用喷砂的方式在连接孔12内表面形成圆弧曲面14，挡片可以选用硬质塑料板、薄木板、纸板等等，避免喷砂时造成棱角处扩大，然后采用激光焊接形成圆弧凸起13，颗粒度为25微米的磁粉颗粒15通过涂刷的方式填满圆弧曲面14的连接处；

步骤S105、对热处理过的刀片毛坯进行精加工，将其装配到磨床上，磨削加工到所需尺寸，对刀片进行检测，检测尺寸，合格后，完成加工。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种一体成型撕碎机刀片，包括刀片本体(10)，刀片本体(10)上设有刀刃(11)，刀片本体(10)的中心开设有连接孔(12)，其特征在于，所述连接孔(12)的形状为正n边形，其中12≥n≥5，正n边形的棱角处为圆弧凸起(13)连接。

2.根据权利要求1所述的一体成型撕碎机刀片，其特征在于，所述连接孔(12)的内侧表面包括若干段圆弧曲面(14)，若干段圆弧曲面(14)的半径相同。

3.根据权利要求2所述的一体成型撕碎机刀片，其特征在于，所述若干段圆弧曲面(14)的连接处填充有磁粉颗粒(15)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一体成型撕碎机刀片，其特征在于，所述刀片本体(10)上均匀设有n个刀刃(11)，刀刃(11)包括刃尖(111)、第一连接面(112)和第二连接面(113)，其中第一连接面(112)与第二连接面(113)均为圆弧面，且第一连接面(112)的弧度与第二连接面(113)的弧度相一致。

5.根据权利要求2所述的一体成型撕碎机刀片，其特征在于，所述连接孔(12)的形状为正六边形，刀刃(11)的数量为六个，其中刀刃(11)与正六边形的每条边对应设置。

6.根据权利要求5所述的一体成型撕碎机刀片，其特征在于，所述圆弧凸起(13)的半径r1与圆弧曲面(14)的半径r2相一致，其中r1＝r2＝(n/36)mm。

7.根据权利要求3所述的一体成型撕碎机刀片，其特征在于，所述磁粉颗粒(15)的颗粒度为15-25微米。

8.一种一体成型撕碎机刀片的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S101、选用Cr12MoV、Cr12Mo1V1、W6Mo5Cr4V2、W5Mo5Cr4V2或者W18Cr4V的钢材，冲压或锻造得到刀片毛坯；

步骤S102、对刀片毛坯进行磨削粗加工，留有0.7mm的余量；

步骤S103、将磨削粗加工后的刀片毛坯进行热处理，先加热到540-550℃后保温1.5-2h，然后再加热到710-720℃后保温2.5-3h，再加热到890-900℃，保温35-40min后淬火，油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-210--220℃，保持1.2-1.5h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为150-160℃，冷却到常温后放置1-1.5h，再进行二次回火，回火温度为180-200℃；

步骤S104、首先清除步骤S103处理后模具表面的氧化层，激光切割连接孔(12)，用挡片遮挡棱角处，采用喷砂的方式在连接孔(12)内表面形成圆弧曲面(14)，然后采用激光焊接形成圆弧凸起(13)；

步骤S105、对热处理过的刀片毛坯进行精加工，将其装配到磨床上，磨削加工到所需尺寸，对刀片进行检测，检测尺寸，合格后，完成加工。

9.根据权利要求8所述的一体成型撕碎机刀片的生产方法，其特征在于，在步骤S104中，颗粒度为15-25微米的磁粉颗粒(15)通过涂刷的方式填满圆弧曲面(14)的连接处。