[發明專利]超聲波鋁制切刀

在審

• 申請號: 201810067303.3
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108453797A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 耿蕊
• 申請（專利權）人: 邯鄲市海拓機械科技有限公司
• 主分類號: B26D1/00
• 分類號: B26D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

超聲波鋁制切刀。本發明涉及超聲波切割領域，特別涉及超聲波食品切割和橡膠切割領域。其主要結構特征是其底座寬厚，接收承載能量，過渡R弧將底座上的能量集中傳遞到有效切割面上和切割刀刃上，在結構穩定的前提下，盡量小的過渡R弧，使單位面積上的能量增大，導向槽減少能量其他方向的浪費，提高切割效果，增加整體結構強度。本發明公開了一種超聲波鋁制切刀，其主要特征在于材質采用7075航空鋁合金，不但具有超軟鋼的強度性能，且成本方面比鈦合金材質節省6?15倍，降低了產品加工難度，大大提高了生產效率和成品幾率。本發明公開了一種超聲波鋁制切刀，其主要特征在于刀身表面鍍有硬質氧化層，增加切刀耐磨性，提高產品的使用壽命。

技術領域

本發明涉及超聲波切割領域，適用于解決在食品行業軟性、粘性和工業脆性材料與橡膠行業韌性、粘性材料難以加工的問題。

背景技術

目前，已有的超聲波切刀，主要由鈦合金材料加工成型，面臨著兩大問題。一、鈦合金加工成型

1.變形系數小：這是鈦合金切削加工的顯著特點，變形系數小于或接近于1。切屑在前刀面上滑動摩擦的路程大大增大，加速刀具磨損。

2.切削溫度高：由于鈦合金的導熱系數很小(只相當于45號鋼的1/5～1/7)，切屑與前刀面的接觸時間極短，切削時產生的熱不易傳出，集中在切削區和切削刃附近的較小范圍內，切削溫度很高。在相同的切削條件下，切削溫度可比切削45號鋼時高出一倍以上。

3.單位面積上的切削力大：主切削力比切鋼時約小20％，由于切屑與前刀面的接觸時間極短，單位接觸面積上的切削力大大增加，容易造成崩刃。同時，由于鈦合金的彈性模量小，加工時在徑向力作用下容易產生彎曲變形，引起振動，加大刀具磨損并影響零件的精度。因此，要求工藝系統應具有較好的剛性。

4.冷硬現象嚴重：由于鈦的化學活性大，在高的切削溫度下，很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同時切削過程中的塑性變形也會造成表面硬化。冷硬現象不僅會降低零件的疲勞強度，而且能加劇刀具磨損，是切削鈦合金時的一個很重要特點。

5.刀具易磨損：毛坯經過沖壓、鍛造、熱軋等方法加工后，形成硬而脆的不均勻外皮，極易造成崩刃現象，使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。另外，由于鈦合金對刀具材料的化學親和性強，在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下，刀具很容易產生粘結磨損。車削鈦合金時，有時前刀面的磨損甚至比后刀面更為嚴重；進給量f＜0.1mm/r時，磨損主要發生在后刀面上；當f＞0.2mm/r時，前刀面將出現磨損；用硬質合金刀具精車和半精車時，后刀面的磨損以VBmax＜0.4mm較合適。

二、材料及加工成本

因鈦合金的本身特性，無論是金屬最初的冶煉還是后續的加工的難度及成品率，鈦合金的價格都遠遠高于其他金屬，是鋁材的6-15倍。

發明內容

本發明的目的是為了解決食品行業的軟性、粘性和工業材料的脆性與橡膠行業的韌性、粘性材料加工的問題，同時降低成本，加大成品幾率，節省資源，提高生產效率。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：

超聲波鋁制切刀，主要解決了鈦合金材料難以加工成型的難題，提高產品的成品率，降低成本和生產周期，節省資源，同時在切刀結構方面增大有效切割面和切割刀刃的尺寸，增加整體結構強度，在切刀表面鍍鉻、鎳等硬化層，增加切刀的耐磨性，提高切刀的使用壽命。

本發明的產品結構是：

本發明所述的超聲波鋁制切刀為刀身帶有R圓弧、切刃帶有角度、刀背為25-30mm厚底座、刀身帶有長槽的切刀，超聲波鋁制切刀結構為底座、過渡R弧、有效切割面、切割刀刃和導向槽，切刀整體寬度設置為60-350毫米。

本發明的結構特點和工作原理如下：