CN110496977A - 一种分体式刀具及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式刀具及其制备工艺，属于刀具领域，一种分体式刀具及其制备工艺，包括刀背和刀柄，刀背和刀柄为一体式结构，刀柄上开凿有多个均匀分布的手柄安装孔，刀背下端设有刀刃，可以在中间的内连胶固层和两侧的焊缝的作用下，实现从内外两个方向上将刀背和刀刃连接为一体，相较于现有技术中仅仅焊接的方式，有效提高了焊接强度，从而有效降低在使用过程中发生焊缝断裂的情况，延长使用寿命，同时在制备过程中，通过外凸打磨区的设置，为焊接提供弥补区，有效弥补焊接起始端产生的内收缝槽，提高本刀具焊接的成功率，同时有效避免因焊接的内收缝槽的存在而导致使用时断裂的情况，进一步延长使用寿命。

Description

一种分体式刀具及其制备工艺

技术领域

本发明涉及刀具领域，更具体地说，涉及一种分体式刀具及其制备工艺。

背景技术

刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以"刀具"一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。还有特别应用的一类刀具，用于地质勘探、打井、矿山钻探，称为矿山刀具。

刀具按工件加工表面的形式可分为五类：

加工各种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等；孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等；螺纹加工刀具，包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等；齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮和拉刀等；切断刀具，包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。

此外，还有组合刀具。按切削运动方式和相应的刀刃形状，刀具又可分为三类：通用刀具，如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等；成形刀具，这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等；特殊刀具，加工一些特殊工件，如：齿轮，花键等用的刀具。如、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。

现有的刀具一般包括刀背和刀刃，为了方便使用，刀刃的硬度和防腐度一般要求很高，现有刀具有一体式的也有分体式的，对于一体式刀具来说，为了满足刀刃对硬度和防腐度的要求，因而会造成整个造价增高，同样对于分体式刀具来说，由于刀刃和刀背是分开的，虽然材料成本的投入降低了，但是一般通过焊接连接，在后期使用过程中，常会存在焊缝处开裂甚至断裂的情况，导致使用寿命降低。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种分体式刀具及其制备工艺，它可以在中间的内连胶固层和两侧的焊缝的作用下，实现从内外两个方向上将刀背和刀刃连接为一体，相较于现有技术中仅仅焊接的方式，有效提高了焊接强度，从而有效降低在使用过程中发生焊缝断裂的情况，延长使用寿命，同时在制备过程中，通过外凸打磨区的设置，为焊接提供弥补区，有效弥补焊接起始端产生的内收缝槽，提高本刀具焊接的成功率，同时有效避免因焊接的内收缝槽的存在而导致使用时断裂的情况，进一步延长使用寿命。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种分体式刀具，包括刀背和刀柄，所述刀背和刀柄为一体式结构，所述刀柄上开凿有多个均匀分布的手柄安装孔，所述刀背下端设有刀刃，所述刀背和刀刃相互考靠近的一端均开凿有一对焊接半预留槽，一对所述焊接半预留槽呈上下分布，且两对焊接半预留槽共同形成两个焊接槽，两个所述焊接槽内均通过焊接形成有焊缝，所述刀背和刀刃相互靠近接触的一端之间连接有内连胶固层，可以在中间的内连胶固层和两侧的焊缝的作用下，实现从内外两个方向上将刀背和刀刃连接为一体，相较于现有技术中仅仅焊接的方式，有效提高了焊接强度，从而有效降低在使用过程中发生焊缝断裂的情况，延长使用寿命，同时在制备过程中，通过外凸打磨区的设置，为焊接提供弥补区，有效弥补焊接起始端产生的内收缝槽，提高本刀具焊接的成功率，同时有效避免因焊接的内收缝槽的存在而导致使用时断裂的情况，进一步延长使用寿命。

进一步的，所述焊接半预留槽包括斜切沉槽端和水平槽端，所述斜切沉槽端和水平槽端相通，通过水平槽端可以扩大焊缝的范围，有效保证焊缝的连接强度，有效避免刀背和刀刃之间断裂的情况。

进一步的，所述焊接槽呈现V形的展开状，有效扩大焊缝与刀背和刀刃的接触面积，进而提高焊接效果和强度。

进一步的，所述水平槽端呈现向内连胶固层靠近的倾斜状，有效扩大焊缝与刀背和焊缝的接触面积，进而有效提高焊接效果，有效避免本刀具在后期使用时，焊缝处断裂的情况，且水平槽端与水平方向的较小夹角为30-45°，夹角过大，容易导致内连胶固层处过小，导致内部的粘接效果受到影响，夹角过小，容易导致焊缝表面的过薄，后期容易脱落，使得刀具存在断裂的危险。

进一步的，所述刀背和刀刃分别采用304不锈钢和440C钢材制成，440C钢材制成多为手术刀的材质，使用该材料制备刀刃，使得刀刃的硬度和稳定性均很高，使其在后期使用时不易钝化，同时不易生锈，延长使用寿命。

一种分体式刀具，其制备工艺为，包括以下步骤：

S1、首先根据目标刀具的形状和尺寸进行刀背和刃端补条的制作；

S2、将刀背和刃端补条的端面进行匹配对位，之后进行加热升温处理，同时通过热风枪对连接处进行定点吹风处理2-5min，形成内连胶固层；

S3、降至室温后，然后将刀背和刃端补条放入到激光焊接设备内；

S4、然后设置激光焊接设备的参数，将靠近刀柄一侧作为起始端开始对连接处进行焊接，形成焊缝；

S5、焊接后，重复S3和S4，对刀背和刃端补条的另一侧再次进行激光焊接；

S6、之后取下通过焊缝连接在一起的刀背和刃端补条，然后对刀背、刃端补条、刀柄和焊缝进行整体打磨；

S7、之后对刃端补条的端部两侧进行打磨形成刀刃，进而完成本刀具的制备。

进一步的，所述刀背和刃端补条相互靠近的一端均设置成波浪状，且两个波浪状的表面相间粘设有多个热变胶半球，所述热变胶半球由内部填充有金属AB胶的全降解材料制成，在S2的升温处理中，全降解材料会熔化，此时金属AB胶流出将刀背和刃端补条粘接在一起，冷却后形成内连胶固层，同时在制备过程中，热风枪的使用，加快全降解材料在高温情况下产生的水和二氧化碳的挥发，有效降低内连胶固层内气泡的产生。

进一步的，在所述S1制作刀背和刃端补条操作中，二者左侧相较于目标刀具的形状均多预留一段，两个多预留的部分，在S4中形成外凸打磨区，通过外凸打磨区可以有效弥补焊接时，在起始端产生的内收缝槽，该区域在焊接后可直接打磨修正，从而去除内收缝槽，有效避免因内收缝槽而导致刀背和刀刃之间在使用时的断裂。

进一步的，在所述S4中焊缝起始端处形成内收缝槽，所述内收缝槽位于外凸打磨区上，在所述焊缝的末端形成补条端部。

进一步的，所述整体打磨包括两个焊缝的打磨，刀背、刀柄和刃端补条的表面打磨，内收缝槽的去除打磨即外凸打磨区的打磨，补条端部的去除打磨。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以在中间的内连胶固层和两侧的焊缝的作用下，实现从内外两个方向上将刀背和刀刃连接为一体，相较于现有技术中仅仅焊接的方式，有效提高了焊接强度，从而有效降低在使用过程中发生焊缝断裂的情况，延长使用寿命，同时在制备过程中，通过外凸打磨区的设置，为焊接提供弥补区，有效弥补焊接起始端产生的内收缝槽，提高本刀具焊接的成功率，同时有效避免因焊接的内收缝槽的存在而导致使用时断裂的情况，进一步延长使用寿命。

(2)焊接半预留槽包括斜切沉槽端和水平槽端，斜切沉槽端和水平槽端相通，通过水平槽端可以扩大焊缝的范围，有效保证焊缝的连接强度，有效避免刀背和刀刃之间断裂的情况。

(3)焊接槽呈现V形的展开状，有效扩大焊缝与刀背和刀刃的接触面积，进而提高焊接效果和强度。

(4)水平槽端呈现向内连胶固层靠近的倾斜状，有效扩大焊缝与刀背和焊缝的接触面积，进而有效提高焊接效果，有效避免本刀具在后期使用时，焊缝处断裂的情况，且水平槽端与水平方向的较小夹角为30-45°，夹角过大，容易导致内连胶固层处过小，导致内部的粘接效果受到影响，夹角过小，容易导致焊缝表面的过薄，后期容易脱落，使得刀具存在断裂的危险。

(5)刀背和刀刃分别采用304不锈钢和440C钢材制成，440C钢材制成多为手术刀的材质，使用该材料制备刀刃，使得刀刃的硬度和稳定性均很高，使其在后期使用时不易钝化，同时不易生锈，延长使用寿命。

(6)刀背和刃端补条相互靠近的一端均设置成波浪状，且两个波浪状的表面相间粘设有多个热变胶半球，热变胶半球由内部填充有金属AB胶的全降解材料制成，在S2的升温处理中，全降解材料会熔化，此时金属AB胶流出将刀背和刃端补条粘接在一起，冷却后形成内连胶固层，同时在制备过程中，热风枪的使用，加快全降解材料在高温情况下产生的水和二氧化碳的挥发，有效降低内连胶固层内气泡的产生。

(7)在S1制作刀背和刃端补条操作中，二者左侧相较于目标刀具的形状均多预留一段，两个多预留的部分，在S4中形成外凸打磨区，通过外凸打磨区可以有效弥补焊接时，在起始端产生的内收缝槽，该区域在焊接后可直接打磨修正，从而去除内收缝槽，有效避免因内收缝槽而导致刀背和刀刃之间在使用时的断裂。

(8)在S4中焊缝起始端处形成内收缝槽，内收缝槽位于外凸打磨区上，在焊缝的末端形成补条端部。

(9)整体打磨包括两个焊缝的打磨，刀背、刀柄和刃端补条的表面打磨，内收缝槽的去除打磨即外凸打磨区的打磨，补条端部的去除打磨。

附图说明

图1为本发明的立体的结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为本发明的刀背处立体的结构示意图；

图4为图3中B处的结构示意图；

图5为本发明的刀背和刀刃连接处侧面部分的结构示意图；

图6为本发明的刀背和刃端补条正面部分的结构示意图；

图7为本发明的主要的流程结构示意图。

图中标号说明：

11刀背、12刀刃、13刀柄、21斜切沉槽端、22水平槽端、3焊缝、4手柄安装孔、5热变胶半球、6内连胶固层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-4，一种分体式刀具，包括刀背11和刀柄13，刀背11和刀柄13为一体式结构，刀柄13上开凿有多个均匀分布的手柄安装孔4，刀背11下端设有刀刃12，刀背11和刀刃12相互考靠近的一端均开凿有一对焊接半预留槽，一对焊接半预留槽呈上下分布，且两对焊接半预留槽共同形成两个焊接槽，两个焊接槽内均通过焊接形成有焊缝3。

请参阅图5，焊接半预留槽包括斜切沉槽端21和水平槽端22，斜切沉槽端21和水平槽端22相通，通过水平槽端22可以扩大焊缝3的范围，有效保证焊缝3的连接强度，有效避免刀背11和刀刃12之间断裂的情况，刀背11和刀刃12相互靠近接触的一端之间连接有内连胶固层6；

焊接槽呈现V形的展开状，有效扩大焊缝3与刀背11和刀刃12的接触面积，进而提高焊接效果和强度，水平槽端22呈现向内连胶固层6靠近的倾斜状，有效扩大焊缝3与刀背11和焊缝3的接触面积，进而有效提高焊接效果，有效避免本刀具在后期使用时，焊缝3处断裂的情况，且水平槽端22与水平方向的较小夹角为30-45°，夹角过大，容易导致内连胶固层6处过小，导致内部的粘接效果受到影响，夹角过小，容易导致焊缝3表面的过薄，后期容易脱落，使得刀具存在断裂的危险，刀背11和刀刃12分别采用304不锈钢和440C钢材制成，440C钢材制成多为手术刀的材质，使用该材料制备刀刃12，使得刀刃12的硬度和稳定性均很高，使其在后期使用时不易钝化，同时不易生锈，延长使用寿命。

请参阅图7，一种分体式刀具，其制备工艺为，包括以下步骤：

S1、首先根据目标刀具的形状和尺寸进行刀背11和刃端补条的制作；

S2、将刀背11和刃端补条的端面进行匹配对位，之后进行加热升温处理，同时通过热风枪对连接处进行定点吹风处理2-5min，形成内连胶固层6；

S3、降至室温后，然后将刀背11和刃端补条放入到激光焊接设备内；

S4、然后设置激光焊接设备的参数，将靠近刀柄13一侧作为起始端开始对连接处进行焊接，形成焊缝3；

S5、焊接后，重复S3和S4，对刀背11和刃端补条的另一侧再次进行激光焊接；

S6、之后取下通过焊缝3连接在一起的刀背11和刃端补条，然后对刀背11、刃端补条、刀柄13和焊缝3进行整体打磨；

S7、之后对刃端补条的端部两侧进行打磨形成刀刃12，进而完成本刀具的制备。

请参阅图6，刀背11和刃端补条相互靠近的一端均设置成波浪状，且两个波浪状的表面相间粘设有多个热变胶半球5，热变胶半球5由内部填充有金属AB胶的全降解材料制成，在S2的升温处理中，全降解材料会熔化，此时金属AB胶流出将刀背11和刃端补条粘接在一起，冷却后形成内连胶固层6，同时在制备过程中，热风枪的使用，加快全降解材料在高温情况下产生的水和二氧化碳的挥发，有效降低内连胶固层6内气泡的产生。

在S1制作刀背11和刃端补条操作中，二者左侧相较于目标刀具的形状均多预留一段，两个多预留的部分，在S4中形成外凸打磨区，在S4中焊缝3起始端处形成内收缝槽，内收缝槽位于外凸打磨区上，在焊缝3的末端形成补条端部，通过外凸打磨区可以有效弥补焊接时，在起始端产生的内收缝槽，该区域在焊接后可直接打磨修正，从而去除内收缝槽，有效避免因内收缝槽而导致刀背11和刀刃12之间在使用时的断裂，整体打磨包括两个焊缝3的打磨，刀背11、刀柄13和刃端补条的表面打磨，内收缝槽的去除打磨即外凸打磨区的打磨，补条端部的去除打磨。

通过多个热变胶半球5在高温和热风枪的作用下形成内连胶固层6，同时可以在中间的内连胶固层6和两侧的焊缝3的作用下，实现从内外两个方向上将刀背11和刀刃12连接为一体，相较于现有技术中仅仅焊接的方式，有效提高了焊接强度，从而有效降低在使用过程中发生焊缝断裂的情况，延长使用寿命，同时在制备过程中，通过外凸打磨区的设置，为焊接提供弥补区，有效弥补焊接起始端产生的内收缝槽，提高本刀具焊接的成功率，同时有效避免因焊接的内收缝槽的存在而导致使用时断裂的情况，进一步延长使用寿命。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分体式刀具，包括刀背(11)和刀柄(13)，其特征在于：所述刀背(11)和刀柄(13)为一体式结构，所述刀柄(13)上开凿有多个均匀分布的手柄安装孔(4)，所述刀背(11)下端设有刀刃(12)，所述刀背(11)和刀刃(12)相互考靠近的一端均开凿有一对焊接半预留槽，一对所述焊接半预留槽呈上下分布，且两对焊接半预留槽共同形成两个焊接槽，两个所述焊接槽内均通过焊接形成有焊缝(3)，所述刀背(11)和刀刃(12)相互靠近接触的一端之间连接有内连胶固层(6)。

2.根据权利要求1所述的一种分体式刀具，其特征在于：所述焊接半预留槽包括斜切沉槽端(21)和水平槽端(22)，所述斜切沉槽端(21)和水平槽端(22)相通。

3.根据权利要求1所述的一种分体式刀具，其特征在于：所述焊接槽呈现V形的展开状。

4.根据权利要求2所述的一种分体式刀具，其特征在于：所述水平槽端(22)呈现向内连胶固层(6)靠近的倾斜状，且水平槽端(22)与水平方向的较小夹角为30-45°。

5.根据权利要求1所述的一种分体式刀具，其特征在于：所述刀背(11)和刀刃(12)分别采用304不锈钢和440C钢材制成。

6.根据权利要求1所述的一种分体式刀具，其特征在于：其制备工艺为，包括以下步骤：

S1、首先根据目标刀具的形状和尺寸进行刀背(11)和刃端补条的制作；

S2、将刀背(11)和刃端补条的端面进行匹配对位，之后进行加热升温处理，同时通过热风枪对连接处进行定点吹风处理2-5min，形成内连胶固层(6)；

S3、降至室温后，然后将刀背(11)和刃端补条放入到激光焊接设备内；

S4、然后设置激光焊接设备的参数，将靠近刀柄(13)一侧作为起始端开始对连接处进行焊接，形成焊缝(3)；

S5、焊接后，重复S3和S4，对刀背(11)和刃端补条的另一侧再次进行激光焊接；

S6、之后取下通过焊缝(3)连接在一起的刀背(11)和刃端补条，然后对刀背(11)、刃端补条、刀柄(13)和焊缝(3)进行整体打磨；

S7、之后对刃端补条的端部两侧进行打磨形成刀刃(12)，进而完成本刀具的制备。

7.根据权利要求1所述的一种分体式刀具，其特征在于：所述刀背(11)和刃端补条相互靠近的一端均设置成波浪状，且两个波浪状的表面相间粘设有多个热变胶半球(5)，所述热变胶半球(5)由内部填充有金属AB胶的全降解材料制成。

8.根据权利要求1所述的一种分体式刀具，其特征在于：在所述S1制作刀背(11)和刃端补条操作中，二者左侧相较于目标刀具的形状均多预留一段，两个多预留的部分，在S4中形成外凸打磨区。

9.根据权利要求8所述的一种分体式刀具，其特征在于：在所述S4中焊缝(3)起始端处形成内收缝槽，所述内收缝槽位于外凸打磨区上，在所述焊缝(3)的末端形成补条端部。

10.根据权利要求1所述的一种分体式刀具，其特征在于：所述整体打磨包括两个焊缝(3)的打磨，刀背(11)、刀柄(13)和刃端补条的表面打磨，内收缝槽的去除打磨即外凸打磨区的打磨，补条端部的去除打磨。