切割部件用途及制造方法的探究

朱勇巍

摘 要：本文主要介绍了一种新型的、兼具支撑部分的高韧性以及刃口部分的高硬度、高耐磨性，并且使用寿命长的切割部件，从实际作业过程中的特点出发，针对过去切割部件技术设计中的不足，介绍这种新型切割部件的设计原理和具体实施方式，以及该切割部件的制造方法，以阐明该新型切割部件的设计特点与原理，为保证产品的焊接质量，降低切割部件的制造成本，缩短焊接产品的生产周期，提高企业的劳动生产率，提供一定的技术支撑。并且，这种新型的切割部件作为一种新工艺、新技术的出现，已经代表了切割机具行业的发展趋势。

关键词：切割部件；用途；制造方法；刀身；刀刃

中图分类号：TG48 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）11-0048-01

1 引言

在切割机具加工过程中，常常由于不同切割部件材料之间的差异性和特殊性，影响切割工作的工作效率和经济效益。伴随着切割机具技术的不断发展，人们对于切割机具技术的研究日益深入，为焊接加工带来了极大的方便。除了不同切割部件存在一些差异以外，对同一个产品而言，在切割过程中往往因为切割部件中，刀身的材料耐磨性不足或硬度太低，而无法满足加工要求。除此之外，也可能出现在由于切割部件的刀片的韧性不足产生切割质量下降等不良影响，严重影响切割机具的工作效率与加工质量，同时也降低了切割部件的使用寿命。

所以，在上述焊接工程加工情况过程中，往往因为切割部件材料性能无法满足切割过程中的质量要求而影响加工效率，增加切割部件的购置成本。为此，本文中的这款新型切割部件的出现将满足操作者对切割部件质量的需求，并且为切割机具的发展提供了一定的技术支持。因此，本文涉及的切割部件，从实际作业过程中的特点出发，综合考虑加工效率和切割部件材料的成本等因素，针对过去切割部件技术设计中的不足，尤其是无法兼具耐磨性高、硬度高、韧性强等特点，设计出如图1所示的新型切割部件（刀片部分）：该切割部件具有用于支撑的第一部分和用于形成切割刃的第二部分，连接上述两部分的第三部分；兼具刀身的韧性好，刃口硬度高，并且刀身和刀刃不易断开等特点；使得切割部件具有整体安全性高、可靠度强、加工质量优良、通用性能好、灵活性强等优点，极大地缩短了切割产品的时间，降低了切割部件材料的购置成本，经济适用，同时提高了加工效率，对切割机具的发展贡献新技术与新力量。

2 新型切割部件的设计背景与特点

目前，在切割机具领域中，现有的切割部件一般有刀片和锯片等多种形式，通常包括支撑部分和刃口部分，支撑部分起到支撑刃口部分的作用，刃口部分可用于进行切割，主要用于对物体或产品的切割。然而，常规的切割部件的刀片一般均采用单一的材料制成，比如通过多整体材料，进行下料及磨削等过程，形成成品刀片。这样加工生产出来的刀片，其刀身与刃口的韧性、硬度或耐磨度都是一样的，比较难适应焊接工作的各种需求。为此，需要考虑提高切割部件材料的性能。

但是，倘若为了增加切割部件刀片刃口的硬度，延长刃口的使用寿命，就需要使用硬度高的材料；硬度高的材料所制成的刀身，韧性将降低，导致在刀片的使用过程中比较容易发生折断现象。然而，如果采用韧性较好的材料，以提高刀身的韧性，将使得这种材料制作的刃口的硬度降低、耐磨性降低、缩短刃口的使用寿命。当切割部件的制作材料的性能介于高硬度与高韧性之间时，也只能维持刀身韧性与刃口硬度的相对平衡，而刀身与刃口的性能均没有得到有效提高。这是大部分切割部件中刀片的主要缺陷。

因此，设计出一款能够兼具支撑部分的高韧性和刃口部分的高耐磨性和高硬度的切割部件尤为重要。可以在一定程度上延长切割部件的使用寿命，降低焊接加工成本，缩短切割部件的工作时间，同时提高产品的加工效率，对切割机具的发展贡献新技术与新力量。

3 新型切割部件的具体实施方式与制造方法

该切割部件具有用于支撑的第一部分1和用于形成切割刃的第二部分2，连接上述两部分的第三部分2。如图1所示，是本新型切割部件的刀片，这个刀片限定了第一边缘1、第二边缘2、以及第三边缘3。并且，第一边缘1与第二边缘2相交于第一交点11，第一边缘1与第三边缘3相交于第一交点12，第二边缘2与第三边缘3相交于第三交点3。图1所示的刀片为三角形构造。除此之外，该刀片还具有可以作为支撑作用的第一部分4，以及用于形成切割刃的第二部分5。并且，各部分之间相互延伸。在第一部分4和第二部分5之间还有焊缝，即为第三部分6，作为第二部分5与第一部分4的连接部分。

该切割部件的制造方法，主要包括提供用于形成第一部分1的第一金属材料与提供用于形成第二部分2的第二金属材料；并且，第一金属材料和第二金属材料是通过高能束流刚接，再进过焊接形成第三部分；除此之外，还需要对焊接后获得切割部件毛坯，单独进行热处理。与此同时，第一部分中的第一金属材料选用了具有较高韧性的马氏体不锈钢，而第二部分的第二金属材料选择了高速工具钢或合金工具钢，具有较高的硬度和耐磨性。第三部分的焊缝介于第一部分和第二部分之间，焊缝的焊接效果好，焊接处的结构强度也比较高，不容易断裂。因此，在第一部分和第二部分的使用过程中不容易出现断开的情况，在一定程度上延长了刀片的使用寿命。因此，这种切割部件的第一部分由第一金属材料组成，第二部分由第二金属材料组成；在焊接完成后，第三部分以及附近的金相结构基本上不含孔洞。采用这种制造工艺获得的切割部件除了具有刀身韧性好、切割刃口硬度高、耐磨性好等特点外，刀身和刀刃还具有不易断开的优点，并且切割部件的使用寿命长。

4 新型切割部件的用途

這种新型的切割构建具有多种形式和构造，能够满足不同的工作需要。除了可以作为切割工具中的切割部件外，还可以设计成为水果刀、实用刀、折叠刀、美工刀、曲线锯等工具。在一定程度上提高了这些切割部件的耐久度与使用寿命，降低了切割产品的生产成本。

5 结语

综上所述，这种新型切割部件韧性高、硬度大、耐磨性好，同时具有安全性高、可靠度强、加工质量优良等优点，一定程度上降低了切割材料的购置成本，经济实用。推动了我国焊接加工技术的不断进步，对于其他切割机具的设计有一定的借鉴作用。

参考文献

[1]李儒荀.刀具设计原理与计算[M].江苏：江苏科技出版社，1985.

[2]唐余勇.机械工程中常用的几何模型[M].北京：国防工业出版社，1989.

[3]四川省机械工业局.复杂刀具设计手册[M].北京：机械工业出版社，1983.

[4]猛少农.机械加工工艺手册第一、二卷[M].北京：机械工业出版社，1991.