CN201102074Y - 一种切削-挤压复合成形刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种切削—挤压复合成形刀具，包括刀体，刀体的前端分别刃磨成前刀面、后刀面及副后刀面，前刀面与后刀面形成主切削刃，前刀面与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，并且切削刃与前刀面、后刀面及副后刀面之间满足一定的角度关系。本实用新型特别适用于金属表面翅片的无屑加工，并可通过改变刀具角度和切削用量，改变翅片的结构和尺寸，解决了在薄壁管上加工翅片以及翅片结构和尺寸难以改变的困难。并具有结构简单，成本低廉的特点。

Description

一种切削—挤压复合成形刀具

技术领域

本实用新型属于金属切削和塑性加工技术领域，涉及一种采用切削和挤压工艺同时操作的刀具，特别适用于金属表面翅片的无屑加工。

背景技术

翅片换热器在工业中广泛应用。常用的翅片结构大多采用组装式、切削加工、滚压等方式，工艺复杂，工序多，浪费材料。为此国内外对强化散热的翅片制造方法进行了大量研究，如焊接翅片、滚压结构翅片、铣削加工鳍翅结构等等，这些结构大多要在比较厚的管壁上进行。华南理工大学设计开发的劈切-犁削加工方法，使薄壁管翅片加工成为可能，但所用刀具结构主要以挤压为主，使得成型的翅片高度受到影响，而且所能加工的翅片结构比较单一。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种切削-挤压复合成形刀具，可实现切削和挤压相结合，解决了在薄壁管上加工翅片的困难，并且能加工不同尺寸的翅片。

本实用新型所采用的技术方案是，一种切削-挤压复合成形刀具，包括刀体，刀体的前端分别刃磨成前刀面、后刀面及副后刀面，前刀面与后刀面形成主切削刃，前刀面与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，

主切削刃与进给方向之间夹角在基面上的投影为10°～45°，

副切削刃与进给运动反方向的夹角在基面上投影为45°～110°

前刀面与基面之间的夹角在正交平面上投影为5°～50°

后刀面与切削平面夹角在正交平面上投影为3°～8°

主切削刃与基面之间的夹角在切削平面上投影为-10°～-40°，

副后刀面与切削平面夹角在副切削刃正交平面上投影为5°～20°。

本实用新型的特点还在于，

刀体的截面为正方形、矩形或圆柱形。

刀体的材质选用硬质合金或高速钢。

本实用新型的刀具，可安装在普通机床上对塑性良好的材料加工，利用刀具主切削刃切开工件表面，经过前刀面及副切削刃的挤压使所切开的金属切屑竖立在基体表面上而形成的一种切削-挤压无屑成形翅片，并可通过改变刀具角度和切削用量，方便地改变翅片的结构和尺寸。从而解决了在薄壁管上加工翅片以及翅片结构和尺寸难以改变的困难。

本实用新型的刀具无需特殊材料与制造方法，普通刀具材料经合理刃磨即可使用，结构简单，成本低廉，安装方便。

附图说明

图1是本实用新型刀具的结构示意图；

图2是本实用新型刀具标注角度示意图。

图中，1.主切削刃，2.前刀面，3.副切削刃，4.刀体，5.后刀面，6.副后刀面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型是在硬质合金或高速钢刀体4上，刃磨出符合切削挤压成型要求的几何形状和角度。通过刃磨前刀面2、后刀面5及副后刀面6形成刀尖、主切削刃1、副切削刃3，刀体4可以是正方形、矩形或圆柱形截面，以便在普通车床、刨床以及铣床等机床上安装使用。

如图2所示，本实用新型的刀具在静止坐标系(X、Y、Z)中，其中X为刀具进给方向，Y为刀具切深方向，Z为切削速度方向，用基面Pr、切削平面Ps与正交平面PO作为刀具标注角度参考系。共有7个基本刀具角度。

主偏角κr：主切削刃与进给方向之间夹角在基面上的投影，取值10°～45°

副偏角κr′：副切削刃与进给运动反方向的夹角在基面上投影，取值45°～110°

主前角γo：前刀面与基面Pr之间的夹角在正交平面上投影，取值5°～50°

主后角αo：后刀面与切削平面Ps夹角在正交平面上投影，取值3°～8°

刃倾角λs：主切削刃与基面P0之间的夹角在切削平面上投影，取值-10°～-40°，

副后角αo′：副后刀面与切削平面夹角在副切削刃正交平面上投影，取值5°～20°

其中副前角γo′为导出角度。

本实用新型的工作过程是，将刀具安装在机床刀座上，保证刀体中心线和进给方向垂直；调整刀尖高度，根据不同翅片尺寸要求保证刀尖低于工件中心线0.5～5mm；按照机床运动进行工件旋转-吃刀-纵向自动进给运动，利用主切削刃1切开工件表面，经过前刀面2及副切削刃3的挤压使所切开的金属切屑竖立在基体表面上而形成翅片，完成加工。

金属切削加工的本质是切除多余金属层，形成光滑的工件表面。而本技术的特点是对刀具结构和角度进行特殊的设计，加工时使刀尖低于工件中心，在主切削切刃切开金属层的同时，根部依然和基体相连，被切金属层经前刀面和副切削刃挤压，使之竖立在基本表面上形成所需的翅片。通过调整和改变刀具角度，可获得不同尺寸和形式的翅片。

Claims (3)

1.一种切削-挤压复合成形刀具，其特征在于，包括刀体(4)，刀体(4)的前端分别刃磨成前刀面(2)、后刀面(5)及副后刀面(6)，所述的前刀面(2)与后刀面(5)形成主切削刃(1)，所述的前刀面(2)与副后刀面(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)与进给方向之间夹角在基面上的投影为10°～45°，

副切削刃(3)与进给运动反方向的夹角在基面上投影为45°～110°

前刀面(2)与基面之间的夹角在正交平面上投影为5°～50°

后刀面(5)与切削平面夹角在正交平面上投影为3°～8°

主切削刃(1)与基面之间的夹角在切削平面上投影为-10°～-40°，

副后刀面(6)与切削平面夹角在副切削刃(3)正交平面上投影为5°～20°。

2.按照权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述的刀体(4)的截面为正方形、矩形或圆柱形。

3.按照权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述刀体(4)的材质选用硬质合金或高速钢。

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