專利名稱：一種切削-擠壓復(fù)合成形刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于金屬切削和塑性加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種采用切削和擠 壓工藝同時(shí)操作的刀具，特別適用于金屬表面翅片的無屑加工。
技術(shù)背景翅片換熱器在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。常用的翅片結(jié)構(gòu)大多采用組裝式、切削 加工、滾壓等方式，工藝復(fù)雜，工序多，浪費(fèi)材料。為此國(guó)內(nèi)外對(duì)強(qiáng)化散熱 的翅片制造方法進(jìn)行了大量研究，如焊接翅片、滾壓結(jié)構(gòu)翅片、銑削加工鰭 翅結(jié)構(gòu)等等，這些結(jié)構(gòu)大多要在比較厚的管壁上進(jìn)行。華南理工大學(xué)設(shè)計(jì)開 發(fā)的劈切一犁削加工方法，使薄壁管翅片加工成為可能，但所用刀具結(jié)構(gòu)主 要以擠壓為主，使得成型的翅片高度受到影響，而且所能加工的翅片結(jié)構(gòu)比 較單一。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種切削一擠壓復(fù)合成形刀具，可實(shí)現(xiàn)切削和 擠壓相結(jié)合，解決了在薄壁管上加工翅片的困難，并且能加工不同尺寸的翅 片。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是， 一種切削一擠壓復(fù)合成形刀具，包括 刀體，刀體的前端分別刃磨成前刀面、后刀面及副后刀面，前刀面與后刀面 形成主切削刃，前刀面與副后刀面形成副切削刃，前刀面、后刀面、副后刀 面及主切削刃和副切削刃形成刀尖，并且，主切削刃與進(jìn)給方向之間夾角在基面上的投影為10° 45°， 副切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向的夾角在基面上投影為45° 110° 前刀面與基面之間的夾角在正交平面上投影為5° 50° 后刀面與切削平面夾角在正交平面上投影為3° 8° 主切削刃與基面之間的夾角在切削平面上投影為一IO。 一40°， 副后刀面與切削平面夾角在副切削刃正交平面上投影為5° 20°。 本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于， 刀體的截面為正方形、矩形或圓柱形。 刀體的材質(zhì)選用硬質(zhì)合金或高速鋼。本實(shí)用新型的刀具，可安裝在普通機(jī)床上對(duì)塑性良好的材料加工，利用 刀具主切削刃切開工件表面，經(jīng)過前刀面及副切削刃的擠壓使所切開的金屬 切屑豎立在基體表面上而形成的一種切削一擠壓無屑成形翅片，并可通過改 變刀具角度和切削用量，方便地改變翅片的結(jié)構(gòu)和尺寸。從而解決了在薄壁 管上加工翅片以及翅片結(jié)構(gòu)和尺寸難以改變的困難。本實(shí)用新型的刀具無需特殊材料與制造方法，普通刀具材料經(jīng)合理刃磨 即可使用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，安裝方便。

圖1是本實(shí)用新型刀具的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型刀具標(biāo)注角度示意圖。圖中，l.主切削刃，2.前刀面，3.副切削刃，4.刀體，5.后刀面，6.副后刀面。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，本實(shí)用新型是在硬質(zhì)合金或高速鋼刀體4上，刃磨出符合 切削擠壓成型要求的幾何形狀和角度。通過刃磨前刀面2、后刀面5及副后 刀面6形成刀尖、主切削刃l(wèi)、副切削刃3，刀體4可以是正方形、矩形或 圓柱形截面，以便在普通車床、刨床以及銑床等機(jī)床上安裝使用。如圖2所示，本實(shí)用新型的刀具在靜止坐標(biāo)系(X、 Y、 Z)中，其中X 為刀具進(jìn)給方向，Y為刀具切深方向，Z為切削速度方向，用基面Pr、切削 平面Ps與正交平面PO作為刀具標(biāo)注角度參考系。共有7個(gè)基本刀具角度。主偏角kt:主切削刃與進(jìn)給方向之間夾角在基面上的投影，取值10° 45°副偏角kt':副切削刃與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向的夾角在基面上投影，取值45。 110。主前角yo:前刀面與基面Pr之間的夾角在正交平面上投影，取值5° 500主后角ao:后刀面與切削平面Ps夾角在正交平面上投影，取值3° 8° 刃傾角Xs:主切削刃與基面PO之間的夾角在切削平面上投影，取值一 10。--40。，副后角ao':副后刀面與切削平面夾角在副切削刃正交平面上投影，取 值5。 20。其中副前角YO'為導(dǎo)出角度。本實(shí)用新型的工作過程是，將刀具安裝在機(jī)床刀座上，保證刀體中心線 和進(jìn)給方向垂直；調(diào)整刀尖高度，根據(jù)不同翅片尺寸要求保證刀尖低于工件 中心線0.5 5mm;按照機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行工件旋轉(zhuǎn)一吃刀一縱向自動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)， 利用主切削刃1切開工件表面，經(jīng)過前刀面2及副切削刃3的擠壓使所切開的金屬切屑豎立在基體表面上而形成翅片，完成加工。金屬切削加工的本質(zhì)是切除多余金屬層，形成光滑的工件表面。而本技 術(shù)的特點(diǎn)是對(duì)刀具結(jié)構(gòu)和角度進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)，加工時(shí)使刀尖低于工件中 心，在主切削切刃切開金屬層的同時(shí)，根部依然和基體相連，被切金屬層經(jīng) 前刀面和副切削刃擠壓，使之豎立在基本表面上形成所需的翅片。通過調(diào)整 和改變刀具角度，可獲得不同尺寸和形式的翅片。
權(quán)利要求1.一種切削-擠壓復(fù)合成形刀具，其特征在于，包括刀體(4)，刀體(4)的前端分別刃磨成前刀面(2)、后刀面(5)及副后刀面(6)，所述的前刀面(2)與后刀面(5)形成主切削刃(1)，所述的前刀面(2)與副后刀面(6)形成副切削刃(3)，所述的前刀面(2)、后刀面(5)、副后刀面(6)及主切削刃(1)和副切削刃(3)形成刀尖，并且，主切削刃(1)與進(jìn)給方向之間夾角在基面上的投影為10°～45°，副切削刃(3)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向的夾角在基面上投影為45°～110°前刀面(2)與基面之間的夾角在正交平面上投影為5°～50°后刀面(5)與切削平面夾角在正交平面上投影為3°～8°主切削刃(1)與基面之間的夾角在切削平面上投影為-10°～-40°，副后刀面(6)與切削平面夾角在副切削刃(3)正交平面上投影為5°～20°。
2. 按照權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于，所述的刀體(4)的截面 為正方形、矩形或圓柱形。
3. 按照權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于，所述刀體(4)的材質(zhì)選 用硬質(zhì)合金或高速鋼。
專利摘要本實(shí)用新型公開的一種切削—擠壓復(fù)合成形刀具，包括刀體，刀體的前端分別刃磨成前刀面、后刀面及副后刀面，前刀面與后刀面形成主切削刃，前刀面與副后刀面形成副切削刃，前刀面、后刀面、副后刀面及主切削刃和副切削刃形成刀尖，并且切削刃與前刀面、后刀面及副后刀面之間滿足一定的角度關(guān)系。本實(shí)用新型特別適用于金屬表面翅片的無屑加工，并可通過改變刀具角度和切削用量，改變翅片的結(jié)構(gòu)和尺寸，解決了在薄壁管上加工翅片以及翅片結(jié)構(gòu)和尺寸難以改變的困難。并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23B5/00GK201102074SQ200720126210
公開日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者言 李, 李淑娟, 肖繼明, 袁啟龍, 鄭建明 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)