CN112355401A - 一种异形齿沟小齿型的双金属锯条 - Google Patents

一种异形齿沟小齿型的双金属锯条 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种异形齿沟小齿型的双金属锯条,包括锯条带上若干齿牙,若干齿牙均朝同一方向偏斜形成直线延伸的锯切刃口,齿牙一侧为前刀面,另一侧为后刀面,相邻齿牙之间设置齿沟,齿沟位于焊缝的下方,前刀面为垂直刀刃,垂直刀刃位于焊缝的上方,后刀面为斜线刀刃,斜线刀刃位于焊缝的上方,垂直刀刃与齿沟之间至少通过两节直线段和/或弧线段相衔接,垂直刀刃衔接的前线段一向前偏转扩长焊线前端,前线段一衔接的前线段二向前偏转过渡衔接齿沟,斜线刀刃与齿沟之间至少通过三节直线段和/或弧线段相衔接,斜线刀刃衔接的后线段一向下弯曲,后线段一衔接的后线段二向后偏转扩长焊线后端,后线段二衔接的后线段三向后弯曲过渡衔接齿沟。

Description

一种异形齿沟小齿型的双金属锯条
技术领域
本发明属于工具技术领域,涉及一种锯条的齿结构,特别是一种异形齿沟小齿型的双金属锯条。
背景技术
锯条是开有齿刃的钢片条,齿刃是锯条的主要部分。双金属锯条是由两种金属焊接而成的锯条,具体地说是由弹簧钢锯身和高速钢锯齿组成。用于切割管件、实心体、木材、塑料及所有可加工金属。相比单金属锯条,抗热及抗磨损性更高,寿命更长。柔韧性强,可以有效避免在切割过程中断裂、破损。
双金属锯条的制作过程包含双金属钢带制作-铣齿-分齿-淬火-回火等几个关键过程;锯条带的弹簧钢由于能承受更大的塑性变形,因此在分齿时理论上应该是弹簧钢本体发生弯曲,退火的弹簧钢能承受一定的塑性变形;但由于高速钢部分和焊缝部分比较脆,如果在分齿中发生变形很大,容易发生开裂和本体损坏。
针对双金属小齿型锯条,现有技术均未涉及因为齿沟过浅带来的高速钢齿尖部分过少和制造过程分齿加工不便带来的问题,再者若齿沟最底部没有将焊缝铣透,会由于焊缝太长在后续的淬火工艺中形成过大应力而造成焊缝部分非常薄弱,进而容易发生钢丝脱落或者切削时掉齿的问题。
现有结构中,小齿型锯条全部以直线前刀面、直线后刀面和圆弧齿沟直接组成,由此其参数值D/P≤50%,并未将焊缝、齿尖高度、分齿位置等考虑进小齿的齿型设计中,因而造成小齿生产和应用中出现掉齿、分齿量回弹、成材率不高(在生产制造时即发生齿尖脱落现象)、疲劳寿命短等问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种加深齿沟的同时拓长焊缝,以保障齿沟应力分布的前提下,提升焊缝强度的异形齿沟小齿型的双金属锯条。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种异形齿沟小齿型的双金属锯条,包括锯条带,所述锯条带的一边沿上通过焊缝固连若干呈连续排列的齿牙,若干所述齿牙均朝同一方向偏斜形成直线延伸的锯切刃口,所述齿牙的一侧为前刀面,另一侧为后刀面,相邻所述齿牙之间设置齿沟,所述齿沟位于所述焊缝的下方,所述前刀面为垂直刀刃,所述垂直刀刃位于所述焊缝的上方,所述后刀面为斜线刀刃,所述斜线刀刃位于所述焊缝的上方,所述垂直刀刃与所述齿沟之间至少通过两节直线段和/或弧线段相衔接,所述垂直刀刃衔接的前线段一向前偏转扩长所述焊线前端,所述前线段一衔接的前线段二向前偏转过渡衔接所述齿沟,所述斜线刀刃与所述齿沟之间至少通过三节直线段和/或弧线段相衔接,所述斜线刀刃衔接的后线段一向下弯曲,所述后线段一衔接的后线段二向后偏转扩长所述焊线后端,所述后线段二衔接的后线段三向后弯曲过渡衔接所述齿沟,所述齿牙的齿根处设置分齿线,所述分齿线位于所述焊缝下方的锯条带上,所述齿沟的沟谷位于所述分齿线的下方,所述齿牙由所述分齿线向左或向右偏转弯曲形成左分齿或右分齿,所述左分齿、右分齿相交错设置。
本异形齿沟小齿型的双金属锯条,针对8tpi~18tpi范围的双金属锯条小齿距产品,通过合理的齿沟形状设计以加深齿沟且保持相同的齿沟应力分布特性,甚至减少齿沟应力集中情况;同时齿沟增加深度,以保障相邻齿牙之间的焊缝被铣透,防止焊缝未穿透而造成焊缝过长,导致应力过大而削弱焊缝强度发生切削齿尖拉齿现象;还确保分齿部位在齿沟最底部上方,避免低于齿沟分齿造成弹簧钢带背部扭曲,影响带锯疲劳寿命,分齿量亦容易回弹,造成锯口迅速减小等问题。另外在前刀面和后刀面的齿尖与齿沟最底部的衔接线段采用多段曲线设计方式来加大两种金属之间的焊缝长度,从而提升焊缝强度。每个齿牙的分齿线长度几乎一致,如此一来分齿量回弹的能力基本是一致,也保证了分齿量差异公差会更低,进而保证切削时的切削面更加光滑。
在上述的异形齿沟小齿型的双金属锯条中,所述垂直刀刃与所述前线段一之间通过圆倒角一过渡衔接,所述前线段一与所述前线段二之间通过圆倒角二过渡衔接。通过设置圆倒角进行过渡衔接,以避免直线拐角的尖角端造成应力集中,进而导致齿牙在锯切时发生崩裂。
在上述的异形齿沟小齿型的双金属锯条中,所述前线段一为直线段,所述前线段二为直线段。
在上述的异形齿沟小齿型的双金属锯条中,所述后线段一为弧线段,所述后线段二为直线段,所述后线段三为弧线段,所述后线段三的圆弧半径不小于0.4mm。
在上述的异形齿沟小齿型的双金属锯条中,所述垂线刀刃的高度范围是0.5mm~1.0mm。双金属锯条的最大磨损量可达到0.5mm,因此若齿牙高度低于0.5mm,会导致锯条的切削寿命减小。齿牙高度大于0.5mm,能保证后续的焊缝被铣透的情况下,不会影响到刀具性能。
在上述的异形齿沟小齿型的双金属锯条中,所述齿沟为圆弧段,所述齿沟的圆弧半径不小于0.53mm。齿沟加深后仍需保持其圆弧半径尽可能大,即不小于传统齿型设计尺寸,以保持相同的应力分布特性,不至于造成由于齿沟半径减小而影响锯条疲劳强度。防止锯切时在齿沟处应力过于集中,造成在使用早期齿沟开裂问题。
在上述的异形齿沟小齿型的双金属锯条中,所述齿沟深度与相邻齿牙间距的比值范围是0.55%~0.65%。
在上述的异形齿沟小齿型的双金属锯条中,所述焊缝宽度为所述锯条带厚度的1/3,所述锯条带的厚度不大于0.9mm,所述焊缝的长度不小于0.8mm。
在上述的异形齿沟小齿型的双金属锯条中,由所述左分齿向左偏转至所述右分齿向右偏转的距离形成锯切刃口的宽度,所述锯切刃口的宽度大于所述锯条带的厚度。
在上述的异形齿沟小齿型的双金属锯条中,所述锯条带为弹簧钢带;所述齿牙为高速钢齿牙;所述焊缝为高速钢和弹簧钢熔合形成。
与现有技术相比,本异形齿沟小齿型的双金属锯条具有以下优点:
特别针对小齿型的双金属锯条,一方面加深齿沟,同时保持齿沟半径的最大化,以保持齿沟应力分布特性,减少齿沟应力集中情况;确保齿沟内焊缝被铣透,避免拉齿现象,还确保分齿位于齿沟以上,避免分齿回弹。前、后刀面与齿沟连接在遇到焊缝时,采用多段曲线以尽量合理增加焊缝长度,实现焊缝强度的有效提升,才能保证加工后齿尖的耐磨性和抗拉能力。
附图说明
图1是本异形齿沟小齿型的双金属锯条的局部主视图。
图2是本异形齿沟小齿型的双金属锯条的局部俯视图。
图中,1、分齿线;2、焊缝;3、左分齿;4、右分齿;5、垂直刀刃;6、前线段一;7、前线段二;8、齿沟;9、斜线刀刃;10、后线段一;11、后线段二;12、后线段三。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图2所示,本异形齿沟小齿型的双金属锯条,包括锯条带,锯条带的一边沿上通过焊缝2固连若干呈连续排列的齿牙,若干齿牙均朝同一方向偏斜形成直线延伸的锯切刃口,齿牙的一侧为前刀面,另一侧为后刀面,相邻齿牙之间设置齿沟8,齿沟8位于焊缝2的下方,前刀面为垂直刀刃5,垂直刀刃5位于焊缝2的上方,后刀面为斜线刀刃9,斜线刀刃9位于焊缝2的上方,垂直刀刃5与齿沟8之间至少通过两节直线段和/或弧线段相衔接,垂直刀刃5衔接的前线段一6向前偏转扩长焊线前端,前线段一6衔接的前线段二7向前偏转过渡衔接齿沟8,斜线刀刃9与齿沟8之间至少通过三节直线段和/或弧线段相衔接,斜线刀刃9衔接的后线段一10向下弯曲,后线段一10衔接的后线段二11向后偏转扩长焊线后端,后线段二11衔接的后线段三12向后弯曲过渡衔接齿沟8,齿牙的齿根处设置分齿线1,分齿线1位于焊缝2下方的锯条带上,齿沟8的沟谷位于分齿线1的下方,齿牙由分齿线1向左或向右偏转弯曲形成左分齿3或右分齿4,左分齿3、右分齿4相交错设置。
本异形齿沟小齿型的双金属锯条,针对8tpi~18tpi范围的双金属锯条小齿距产品,通过合理的齿沟8形状设计以加深齿沟8且保持相同的齿沟8应力分布特性,甚至减少齿沟8应力集中情况;同时齿沟8增加深度,以保障相邻齿牙之间的焊缝2被铣透,防止焊缝2未穿透而造成焊缝2过长,导致应力过大而削弱焊缝2强度发生切削齿尖拉齿现象;还确保分齿部位在齿沟8最底部上方,避免低于齿沟8分齿造成弹簧钢带背部扭曲,影响带锯疲劳寿命,分齿量亦容易回弹,造成锯口迅速减小等问题。另外在前刀面和后刀面的齿尖与齿沟8最底部的衔接线段采用多段曲线设计方式来加大两种金属之间的焊缝2长度,从而提升焊缝2强度。每个齿牙的分齿线1长度几乎一致,如此一来分齿量回弹的能力基本是一致,也保证了分齿量差异公差会更低,进而保证切削时的切削面更加光滑。
垂直刀刃5与前线段一6之间通过圆倒角一过渡衔接,前线段一6与前线段二7之间通过圆倒角二过渡衔接。通过设置圆倒角进行过渡衔接,以避免直线拐角的尖角端造成应力集中,进而导致齿牙在锯切时发生崩裂。
前线段一6为直线段,所述前线段二7为直线段。
后线段一10为弧线段,后线段二11为直线段,后线段三12为弧线段,后线段三12的圆弧半径不小于0.4mm。
垂线刀刃的高度范围是0.5mm~1.0mm。双金属锯条的最大磨损量可达到0.5mm,因此若齿牙高度低于0.5mm,会导致锯条的切削寿命减小。齿牙高度大于0.5mm,能保证后续的焊缝2被铣透的情况下,不会影响到刀具性能。
齿沟8为圆弧段,齿沟8的圆弧半径不小于0.53mm。齿沟8加深后仍需保持其圆弧半径尽可能大,即不小于传统齿型设计尺寸,以保持相同的应力分布特性,不至于造成由于齿沟8半径减小而影响锯条疲劳强度。防止锯切时在齿沟8处应力过于集中,造成在使用早期齿沟8开裂问题。
齿沟8深度与相邻齿牙间距的比值范围是0.55%~0.65%。
焊缝2宽度为锯条带厚度的1/3,锯条带的厚度不大于0.9mm,焊缝2的长度不小于0.8mm。
由左分齿3向左偏转至右分齿4向右偏转的距离形成锯切刃口的宽度,锯切刃口的宽度大于锯条带的厚度。
锯条带为弹簧钢带;齿牙为高速钢齿牙;焊缝2为高速钢和弹簧钢熔合形成。
与现有技术相比,本异形齿沟小齿型的双金属锯条具有以下优点:
特别针对小齿型的双金属锯条,一方面加深齿沟8,同时保持齿沟8半径的最大化,以保持齿沟8应力分布特性,减少齿沟8应力集中情况;确保齿沟8内焊缝2被铣透,避免拉齿现象,还确保分齿位于齿沟8以上,避免分齿回弹。前、后刀面与齿沟8连接在遇到焊缝2时,采用多段曲线以尽量合理增加焊缝2长度,实现焊缝2强度的有效提升,才能保证加工后齿尖的耐磨性和抗拉能力。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了分齿线1;焊缝2;左分齿3;右分齿4;垂直刀刃5;前线段一6;前线段二7;齿沟8;斜线刀刃9;后线段一10;后线段二11;后线段三12等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种异形齿沟小齿型的双金属锯条,包括锯条带,所述锯条带的一边沿上通过焊缝固连若干呈连续排列的齿牙,其特征在于,若干所述齿牙均朝同一方向偏斜形成直线延伸的锯切刃口,所述齿牙的一侧为前刀面,另一侧为后刀面,相邻所述齿牙之间设置齿沟,所述齿沟位于所述焊缝的下方,所述前刀面为垂直刀刃,所述垂直刀刃位于所述焊缝的上方,所述后刀面为斜线刀刃,所述斜线刀刃位于所述焊缝的上方,所述垂直刀刃与所述齿沟之间至少通过两节直线段和/或弧线段相衔接,所述垂直刀刃衔接的前线段一向前偏转扩长所述焊线前端,所述前线段一衔接的前线段二向前偏转过渡衔接所述齿沟,所述斜线刀刃与所述齿沟之间至少通过三节直线段和/或弧线段相衔接,所述斜线刀刃衔接的后线段一向下弯曲,所述后线段一衔接的后线段二向后偏转扩长所述焊线后端,所述后线段二衔接的后线段三向后弯曲过渡衔接所述齿沟,所述齿牙的齿根处设置分齿线,所述分齿线位于所述焊缝下方的锯条带上,所述齿沟的沟谷位于所述分齿线的下方,所述齿牙由所述分齿线向左或向右偏转弯曲形成左分齿或右分齿,所述左分齿、右分齿相交错设置。
2.根据权利要求1所述的异形齿沟小齿型的双金属锯条,其特征在于,所述垂直刀刃与所述前线段一之间通过圆倒角一过渡衔接,所述前线段一与所述前线段二之间通过圆倒角二过渡衔接。
3.根据权利要求1所述的异形齿沟小齿型的双金属锯条,其特征在于,所述前线段一为直线段,所述前线段二为直线段。
4.根据权利要求1所述的异形齿沟小齿型的双金属锯条,其特征在于,所述后线段一为弧线段,所述后线段二为直线段,所述后线段三为弧线段,所述后线段三的圆弧半径不小于0.4mm。
5.根据权利要求1所述的异形齿沟小齿型的双金属锯条,其特征在于,所述垂线刀刃的高度范围是0.5mm~1.0mm。
6.根据权利要求1所述的异形齿沟小齿型的双金属锯条,其特征在于,所述齿沟为圆弧段,所述齿沟的圆弧半径不小于0.53mm。
7.根据权利要求1所述的异形齿沟小齿型的双金属锯条,其特征在于,所述齿沟深度与相邻齿牙间距的比值范围是0.55%~0.65%。
8.根据权利要求1所述的异形齿沟小齿型的双金属锯条,其特征在于,所述焊缝宽度为所述锯条带厚度的1/3,所述锯条带的厚度不大于0.9mm,所述焊缝的长度不小于0.8mm。
9.根据权利要求1所述的异形齿沟小齿型的双金属锯条,其特征在于,由所述左分齿向左偏转至所述右分齿向右偏转的距离形成锯切刃口的宽度,所述锯切刃口的宽度大于所述锯条带的厚度。
10.根据权利要求1所述的异形齿沟小齿型的双金属锯条,其特征在于,所述锯条带为弹簧钢带;所述齿牙为高速钢齿牙;所述焊缝为高速钢和弹簧钢熔合形成。
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