CN112958837B - 一种双金属带锯条及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双金属带锯条的加工方法，包括以下步骤：1)、在带锯条背材的齿托上加工一个缺口，该缺口在带锯条所在的平面内的投影为一个容纳角；2)、齿尖粒子在带锯条所在的平面内的投影为三角形，将三角形的一个角置于容纳角内，使齿尖粒子的两个面分别与缺口的两个面接触；3)、电极抵接在齿尖粒子与容纳角相对的电极面上，并将齿尖粒子与齿托焊接固定；4)、对齿尖粒子进行磨削加工。本发明还涉及一种双金属带锯条。本发明减少了传统双金属在锯齿成型过程中粒子材料的浪费；延长了焊缝长度，两者结合更紧密，锯齿切削力也更容易传导到锯带本体上；电极与粒子接触为面接触，传导的电流密度更均匀，使得焊接质量更稳定。

Description

一种双金属带锯条及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种双金属带锯条及其加工方法，属于带锯条加工技术领域。

背景技术

作为金属切断的主要方式，带锯切割已广泛应用于金属加工的各行各业。常用的金属切割用带锯条，在材质方面，都是在齿部刃口使用高速钢或者硬质合金，而在其本体部分使用强度高、韧性好、疲劳性能优异的合金钢，即所谓的双金属带锯条。

现有常用的双金属带锯条制造方法有主要两种，一种制造方法是采用背材钢带与齿材钢丝利用高能焊接技术复合后经铣削处理成型，再经分齿、热处理等工序加工制成。一般采用激光、电子束等高能焊接方式将高速钢方钢丝和弹簧钢背材结合在一起成为双金属带。这样带来的缺点有：

1、生产的过程中，焊缝必须是连续的。设备昂贵，而且焊接质量容易受到设备稳定性和原材料质量的影响。

2、焊接过程中，焊缝位置持续受热，焊缝位置的热影响区大，容易产生一些不良的形变。

3、焊缝与锯带背边平行，锯切过程中，焊缝长度受限，应力相对集中。

4、在锯齿成形的方面，一般成形铣削的加工方式。在加工中，大部分的高速钢被去除成为切屑，造成了齿部材料的大量浪费。

另一种制造方法是采用独立焊接磨齿方式，如公开号为CN110480754A的专利文献中记载的方案，将颗粒状的齿部材料与背部弹簧钢材料接触，并利用大电流通过瞬间形成的高温融化齿部材料与背材相接触部分，形成连接。

采用球状、圆弧状或圆柱状粒子，需要配合该形状的电极，而电极需要人工修磨，对质量影响较大，导致焊接质量不稳定；另外该技术虽然较第一种制造方法大幅降低了材料的浪费，但选用球状或柱状粒子，材料成本仍然较高。

发明内容

为了减少齿部材料的浪费，增强齿尖粒子与背材的连接强度，本发明提供一种双金属带锯条及其加工方法，具体技术方案如下。

一种双金属带锯条，其包括背材和齿尖，所述背材具有齿托，所述齿尖与所述齿托焊接固定，其特征在于：

所述齿托在带锯条所在的平面内的投影包括一个用于容纳所述齿尖的容纳角，所述齿尖在带锯条所在的平面内的投影为四边形，所述四边形的一个角容纳于所述容纳角内，且四边形的两个边与对应的容纳角的两个边形成焊接缝。

优选地，所述容纳角为锐角；更优选地，所述容纳角为60°。

基于同一发明构思，本发明还涉及一种双金属带锯条的加工方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

1)、在带锯条背材的齿托上加工一个缺口，该缺口在带锯条所在的平面内的投影为一个容纳角；

2)、齿尖粒子在带锯条所在的平面内的投影为三角形，将三角形的一个角置于容纳角内，使齿尖粒子的两个面分别与所述缺口的两个面接触；

3)、电极抵接在齿尖粒子与容纳角相对的电极面上，并将齿尖粒子与齿托焊接固定；

4)、对齿尖粒子进行磨削加工，将三角形远离容纳角的两个角磨削掉形成带锯条的齿尖，使得齿尖在带锯条所在的平面内的投影为四边形。

进一步地，所述齿尖粒子在带锯条所在的平面内的投影为等边三角形。

进一步地，所述缺口的两个面分别为第一面和和第二面，所述第二面相比于所述第一面更靠近所述带锯条切割方向的上游；所述第一面在带锯条所在的平面内的投影长度为L1，所述第二面在带锯条所在的平面内的投影长度为L2，所述等边三角形的边长为L，其中缺口的尺寸满足：0.2L≤L1≤0.5L<L2<0.65L。如此设置缺口和齿尖粒子，可以确保齿尖粒子被缺口较好地承托，而且具有较大的焊接面积，使得带锯条背材对齿尖粒子在切割方向和进刀方向上均有很好地支撑；而且有利于减小齿尖粒子的磨削量，节约材料。

进一步地，所述第一面在带锯条所在的平面内的投影的延长线与所述电极面在带锯条所在的平面内的投影直线的交点，和电极面在带锯条所在的平面内的投影直线的中点的连线为OF，OF在带锯条宽度方向上的投影为a1，OF在带锯条切割方向上的投影为a2，其中a1、a2满足：0.25L≤a1≤0.4L，0.15L≤a2≤0.25L。

进一步地，所述第二面的与切割方向的夹角为θ，且5°≤θ≤8°，其中第二面远离容纳角的一端的背材宽度小于靠近容纳角的一端背材宽度。

进一步地，磨削后齿尖的前角β′与背材的前角β的关系为：1°≤|β′-β|≤2°；磨削后齿尖的后角α′与背材的后角α的关系为：0.5°≤|α′-α|≤1°。以此保证齿尖加工的误差。

本发明使用具有缺口的齿托与三角形齿尖粒子焊接，减少了传统双金属在锯齿成型过程中粒子材料的浪费；焊接面采用缺口齿托，焊缝长度大于传统的双金属锯条；焊接面与粒子的空间位置设置，使得背材能够产生嵌入的效果，两者结合更紧密，锯齿切削力也更容易传导到锯带本体上，使锯条能够承受更大的切削力；焊接面尺寸较大使得在焊接过程中产生受压变形时，焊接面的结合更加可靠。电极与粒子接触为面对面接触，传导的电流密度更均匀，使得焊接质量更稳定。同时，投影为三角形的齿尖粒子的一个面为电极面，电极与电极面始终是面接触，不需要对电极进行特别的打磨，有利于提高焊接效率和焊接质量。

附图说明

图1是齿托和齿尖粒子的结合示意图；

图2是图1中圆圈区域的放大示意图；

图3是齿尖粒子磨削后的示意图；

图4是不同齿尖粒子磨削示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

参见图1-3，双金属带锯条的加工方法，主要包括以下步骤：

1)、在带锯条背材1的齿托2上加工一个缺口，该缺口在带锯条所在的平面内的投影为一个容纳角，背材可利用激光切割成形、成型铣刀铣削等方法加工出该缺口；

2)、齿尖粒子3在带锯条所在的平面内的投影为三角形△ABC，将三角形△ABC的一个角置于容纳角内，使齿尖粒子3的两个面分别与缺口的两个面接触；在背材的每个待焊位置上预置一个硬质合金/高速钢齿尖粒子3；

3)、电极(未图示)抵接在齿尖粒子3与容纳角相对的电极面(电极面的投影为AC)上，并将齿尖粒子3与齿托2焊接固定；电极不必要加工成特别的形状，只要保证电极-齿尖粒子的接触面是平的即可；焊接可以采用激光焊、电阻焊以及钎焊等方式进行；

4)、对齿尖粒子3进行磨削加工，将三角形△ABC远离容纳角的两个角∠A和∠B磨削掉形成带锯条的齿尖，使得齿尖在带锯条所在的平面内的投影为四边形。

其中，齿尖粒子3在带锯条所在的平面内的投影为等边三角形。

缺口的两个面分别为第一面和和第二面，所述第二面相比于所述第一面更靠近所述带锯条切割方向的上游；第一面在带锯条所在的平面内的投影BD长度为L1，第二面在带锯条所在的平面内的投影BE长度为L2，等边三角形的边长为L，其中缺口的尺寸满足：0.2L≤L1≤0.5L<L2<0.65L。如此设置缺口和齿尖粒子，可以确保齿尖粒子被缺口较好地承托，而且具有较大的焊接面积，使得带锯条背材对齿尖粒子在切割方向和进刀方向上均有很好地支撑；而且有利于减小齿尖粒子的磨削量，节约材料。

第一面在带锯条所在的平面内的投影的延长线DF与所述电极面在带锯条所在的平面内的投影直线AC的交点F，和电极面在带锯条所在的平面内的投影直线AC的中点O的连线为OF，中点O位于后刀面GF下方靠近前刀面处，且在前刀面EF之外，OF在带锯条宽度方向上的投影为a1，OF在带锯条切割方向上的投影为a2，其中a1、a2满足：0.25L≤a1≤0.4L，0.15L≤a2≤0.25L。a1、a2尺寸可保证齿尖粒子焊接在缺口上有一个稳定的齿托结构，改善齿尖在锯切过程中的焊接受力情况；可以减少在齿尖粒子被加工成形的过程中的被磨削量，同时也保证齿尖有足够的加工余量使其成形。

第二面的与切割方向的夹角为θ，且5°≤θ≤8°，其中第二面远离容纳角的一端的背材宽度小于靠近容纳角的一端背材宽度，即第二面的投影BC在图2中向右下方延伸，使焊接产生的熔融金属能够快速排出。

磨削后齿尖的前角β′与背材的前角β的关系为：|β′-β|≤2°；磨削后齿尖的后角α′与背材的后角α的关系为：|α′-α|≤1°。以此保证齿尖加工的误差。

如图4所示，采用投影为三角形的齿尖粒子，除了具有更长的焊缝之外，磨削量(图4中阴影部分)也大大地减少了。圆柱形齿尖粒子大概磨削掉70％左右，本申请的三棱柱齿尖粒子的与之相比磨削量极大地减少了。

本领域技术人员可以理解的是，齿尖粒子3在带锯条所在的平面内的投影是三角形即可，不是必须为等边三角形，这样可以减少磨削量，并且不需要对电极进行特别的打磨。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双金属带锯条的加工方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

1)、在带锯条背材的齿托上加工一个缺口，该缺口在带锯条所在的平面内的投影为一个容纳角；

2)、齿尖粒子在带锯条所在的平面内的投影为三角形，将三角形的一个角置于容纳角内，使齿尖粒子的两个面分别与所述缺口的两个面接触；

3)、电极抵接在齿尖粒子与容纳角相对的电极面上，并将齿尖粒子与齿托焊接固定；

4)、对齿尖粒子进行磨削加工，将三角形远离容纳角的两个角磨削掉形成带锯条的齿尖，使得齿尖在带锯条所在的平面内的投影为四边形；

所述齿尖粒子在带锯条所在的平面内的投影为等边三角形；

所述缺口的两个面分别为第一面和和第二面，所述第二面相比于所述第一面更靠近所述带锯条切割方向的上游；所述第一面在带锯条所在的平面内的投影长度为L1，所述第二面在带锯条所在的平面内的投影长度为L2，所述等边三角形的边长为L，其中缺口的尺寸满足：0.2L≤L1≤0.5L<L2<0.65L；

所述第一面在带锯条所在的平面内的投影的延长线与所述电极面在带锯条所在的平面内的投影直线的交点，和电极面在带锯条所在的平面内的投影直线的中点的连线为OF，OF在带锯条宽度方向上的投影为a1，OF在带锯条切割方向上的投影为a2，其中a1、a2满足：0.25L≤a1≤0.4L，0.15L≤a2≤0.25L。

2.根据权利要求1所述的一种双金属带锯条的加工方法，其特征在于，所述第二面的与切割方向的夹角为θ，且5°≤θ≤8°，其中第二面远离容纳角的一端的背材宽度小于靠近容纳角的一端背材宽度。

3.根据权利要求1所述的一种双金属带锯条的加工方法，其特征在于，磨削后齿尖的前角β′与背材的前角β的关系为：1°≤|β′-β|≤2°；磨削后齿尖的后角α′与背材的后角α的关系为：0.5°≤|α′-α|≤1°。

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