專利名稱：一種可加強(qiáng)焊縫強(qiáng)度的雙金屬帶鋸條加強(qiáng)齒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙金屬帶鋸條，進(jìn)一步是指它的鋸齒結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著制造業(yè)的日益發(fā)展，雙金屬帶鋸條的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，同時(shí)，鋸切工 件的多樣化也對(duì)鋸切的齒型以及鋸切效率提出了更高的要求。
現(xiàn)有技術(shù)中，雙金屬帶鋸條是由高速鋼齒尖和彈簧鋼背材組成，齒尖和背 材之間的焊縫是通過電子束焊、激光焊或其他焊接方式來完成，由于鋸切時(shí)齒
部圓角大約到0.25 mm即不能繼續(xù)使用，因此齒尖高速鋼部分的高度一般控制 在lmm—1.7mm之間。由于齒尖部分高速鋼高度有限，焊縫離齒尖相對(duì)較近，焊 縫長(zhǎng)度在正常齒的情況下相對(duì)較短， 一般只有l(wèi)mm—l. 7mm左右，同時(shí)焊縫及其 受熱影響區(qū)的強(qiáng)度較高速鋼或背材部分都低，因此在雙金屬帶鋸條鋸切過程中， 如果鋸切震動(dòng)過大，或被鋸切材料中含雜質(zhì)較高，則齒尖很容易在強(qiáng)度最脆弱 的焊縫區(qū)或熱影響區(qū)(焊縫3的邊緣外0. 05mm—0. 2mm與高速鋼或背材的連接 區(qū)域)斷開，俗稱"拉齒"，這種現(xiàn)象經(jīng)常在鋸切45號(hào)鋼，A3鋼以及形狀復(fù)雜 的鋼材鋸切中出現(xiàn).
為了解決上述問題，本申請(qǐng)人開發(fā)出一種如圖l所示的雙后角齒型，但該齒 型在使用中存在一對(duì)矛盾，如果要使焊縫足夠長(zhǎng)，則第一后角要盡可能小，但 第一后角減小后，齒尖的切入能力就大大下降，因此該齒型在應(yīng)用過程中，只適 合鋸切那種非常容易切割，對(duì)切削力要求不大的厚壁管材；反之如果將第一后角加大到30度到45度，則焊縫的長(zhǎng)度又不能明顯增加，焊縫部位的強(qiáng)度不能
顯著提高，達(dá)不到所需的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，設(shè)計(jì)一種可加強(qiáng) 焊縫強(qiáng)度的雙金屬帶鋸條加強(qiáng)齒，它具有較好的柔韌性并在鋸切復(fù)雜形狀工件 時(shí)仍可保持高效高速的鋸切。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，所述可加強(qiáng)焊縫強(qiáng)度的雙金屬帶鋸條加強(qiáng)齒由背材
部分2和焊接在該背材部分上的齒材部分1構(gòu)成，齒緣依次有第三后角邊緣11、 第二后角邊緣9、前緣12，且所述第三后角邊緣11與第二后角邊緣9之間有過 渡圓角10，第三后角邊緣11下端接齒溝線6，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，在所述前緣12 頂端與第二后角邊緣9之間設(shè)有第一后角邊緣7而使齒型成為三后角形狀，第 一后角邊緣9與第一后角邊緣7之間有過渡圓角8，且第一后角a2大于第二后 角a3，第二后角a3小于第三后角a4，并有
20?！禷2《45o ，
10"《a3《35° ，
45?！禷4《85"，
第一后角的齒尖高度hi在0. 2mm—0. 40mm之間，刃口與切削方向的夾角a5為 70?！禷5《85。，主副偏角a6為3°《a6《25。。
進(jìn)一步地，連接背材部分2和齒材部分1的焊縫3和熱影響區(qū)在第三后角 a4的部位，背材部分2與齒材部分1相焊接的焊縫3中心離齒尖(刃口 5)的 高度為1. 0咖一l. 7腿之間，焊縫3長(zhǎng)度wl為1. 7腿一2. 5mm。
第一后角邊緣9可以為弧線，也可以為直線；第三后角邊緣7可以為弧線，也可以為直線。
以下對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步說明。
本發(fā)明在已有雙后角齒型的基礎(chǔ)上，于刃口部位增加了一個(gè)有小的切入角的 齒尖(即第一后角邊緣7的相應(yīng)結(jié)構(gòu))，我們稱該結(jié)構(gòu)的齒型為三后角齒型或加
強(qiáng)齒齒型(如圖2或圖3);并且通過分齒的偏擺(如圖4)，增大主副偏角a6，
減少鋸切的后角和主副偏角對(duì)鋸切造成的鋸切阻力。
如圖2和圖3所示，由于常規(guī)鋸切中，刃口 5處的齒尖圓角在0.25左右就 完全失去鋸切能力，因此，可將第一后角a2的齒尖高度hl設(shè)計(jì)為0.20ram— 0. 45mm的高度，并且為了增加切入力，適應(yīng)難切材料的鋸切，將第一后角a2從 原來雙后角的第一后角的角度范圍10秒一20度增大到20度和45度之間。同 時(shí)根據(jù)鋸切材料的不同，可適當(dāng)加大前角al， 一般可將前角al設(shè)置在3度到7 度之間。鋸切材料越硬，第一后角a2的角度應(yīng)越大，最高可提高到45度左右(與 正常齒-致)。
焊縫長(zhǎng)度Wl設(shè)計(jì)在1. 7mm—2. 5mm之間，如果用于鋸切實(shí)心且雜質(zhì)較少的 材料，焊縫長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)倪x小，如選在1.8 mm—2mm之間，但如果為針對(duì)造成震 動(dòng)較大的被鋸切材料，則將Wl適當(dāng)延長(zhǎng)，在同樣的焊縫組織狀況下，焊縫強(qiáng) 度與焊縫長(zhǎng)度成正比.
第二后角a3根據(jù)焊縫所需的強(qiáng)度以及齒尖的高度來設(shè)計(jì)，高速鋼的齒尖 高度一般在1. lmm—l. 5mm之間；如果高速鋼的量比較多，可適當(dāng)增大第二后角 a3的角度,如高速鋼的量比較少，則適當(dāng)減小a3的角度，使后者和前者達(dá)到相當(dāng) 的焊縫強(qiáng)度。因此，通過減小第二后角a3，降低第二后角a3下降的斜率，可顯著 延長(zhǎng)焊縫的長(zhǎng)度，提高焊縫的強(qiáng)度，彌補(bǔ)高速鋼的量少引起的焊縫強(qiáng)度不夠。在第二后角a3與第一后角a2的連接和第二后角a3與第三后角a4的連接時(shí)，為了 防止形狀突變?cè)斐蓱?yīng)力集中，最好采用兩個(gè)圓弧對(duì)這幾段線進(jìn)行連接。第二后角 a3由于對(duì)鋸切不直接形成刃口，只對(duì)鋸切起到支撐作用，因此第二后角a3邊緣 可采用圓弧或直線，，只需保證各條邊緣線之間連續(xù)過渡。但為了保證焊縫的強(qiáng) 度，需將第二后角a3的角度控制在10秒到35度之間，且第二后角a3小于第 一后角a2。
第三后角a4為了滿足齒溝具有充分的容屑空間，必須盡可能大，因此，根據(jù) 齒距設(shè)計(jì)的要求，第三后角a4選取45度到85度之間為宜，如4/6tpi變齒的小 齒型，在第三后角a4可設(shè)計(jì)在80度到85度之間；而對(duì)于0. 75tpi的大齒，容 屑空間足夠大，因此，可選45度的第三后角，而將第二后角減小，以延長(zhǎng)焊縫長(zhǎng) 度.
由于焊縫長(zhǎng)度較長(zhǎng)，圖2中的分齒變形位尤其重要，分齒部位如果太低，那么， 分齒部位長(zhǎng)度不一，從而導(dǎo)致分齒量波動(dòng)很大，如果分齒部位太高，由于變形長(zhǎng) 度短，側(cè)面彎曲的支撐強(qiáng)度過于集中，分齒量也容易回彈，經(jīng)過反復(fù)摸索試驗(yàn)， 圖3中分齒高度h4應(yīng)在2. 5mm—5.0腿為宜；參見圖4，分齒量s可按正常的 量控制，即s=0. 38t士0.05mm，如果被切材料內(nèi)應(yīng)力大，容易卡鋸，則分齒量 可適當(dāng)增大，即s=0. 5 Qt士0.05隱(其中t表示鋸齒厚度或鋸帶厚度，參見 圖4)。
圖五中的主副偏角a6以及刃口與切削方向的夾角a5兩個(gè)角的配合對(duì)切削 效率的影響很大。如果a5大于85度，或者a6過小，在鋸切過程中接觸到切 削工件齒尖回彈，將造成鋸切工件與鋸條的側(cè)面摩擦面過大，嚴(yán)重者齒尖后端 與工件接觸的面比工件前端與工件摩擦的面還大，造成鋸切時(shí)鋸條所受的阻力很大，從而造成切斜或其他方面的失效。a5和a6的角度設(shè)定適宜后，由于齒 尖單位面積所受的摩擦力相對(duì)較小，即使由于鋸床鋼性不足，造成震動(dòng)，齒尖 也可有一定的釋放能力，而不會(huì)造成齒尖的損壞。同時(shí)由于鋸切時(shí)所帶來的摩 擦力相對(duì)較小，可以加快鋸條的速度，對(duì)工件進(jìn)行快速切削。a6的設(shè)定范圍 -般在3度到25度之間，而a5的設(shè)定范圍在70度和85度之間。
本鋸條不僅可以應(yīng)用于復(fù)雜形狀材料的鋸切，而且，通過提高a6的角度(如 將a6設(shè)置在20度)和減小a5的角度(將a5設(shè)置在75度左右)，也可廣泛用于 實(shí)心材料的鋸切，解決了實(shí)心材料和管件，型材鋸切齒型不能共用的問題。
將本齒型的鋸帶的運(yùn)行速度可以在20m/min—100m/min之間，最高較其他 的正常齒鋸條速度高40%左右，鋸條壽命在鋸切形狀多樣的金屬材料時(shí)，壽命 比常規(guī)鋸條高3(W左右。在切實(shí)心材料時(shí)，鋼性不佳的鋸床上運(yùn)行時(shí)，其鋸切 效果比常規(guī)齒的壽命高20%左右。在切實(shí)心材料時(shí)，鋼性較好，運(yùn)行平穩(wěn)的鋸 床上運(yùn)行時(shí)，其鋸切壽命與常規(guī)齒鋸條相當(dāng)。
由以上可知，本發(fā)明為一種可加強(qiáng)焊縫強(qiáng)度的雙金屬帶鋸條加強(qiáng)齒，它具 有較好的柔韌性并在鋸切復(fù)雜形狀工件時(shí)仍可保持高效高速的鋸切，且鋸帶使 用壽命延長(zhǎng)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的雙后角齒型。
圖2是本發(fā)明-,中實(shí)施例的齒型主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2所示齒型的相關(guān)角度、高度標(biāo)注圖示； 圖4是圖2所示齒型的左分齒俯視圖5是圖2所示齒型組成圖6或圖7所示鋸帶左分齒開始后的右視圖；圖6是圖2所示齒型組成的鋸帶的主視圖，其中線條L,、 U之間的鋸帶部 分為一個(gè)周期內(nèi)的齒型；
圖7是圖6所示鋸帶的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，其中線條L,、 L2之間的鋸帶部分
為一個(gè)周期內(nèi)的齒型。
在圖中
l一-齒材(高速鋼部分)，2—背材， 3—焊縫，
4一-分齒變形位置，5—刃口， 6—齒溝，
7—-第一后角邊緣，8、 IO—過渡圓角，
9一-第二后角邊緣，ll一第三后角邊緣，12—前緣，
a1-一前角，a2—第一后角， a3—第二后角，
a4-—第三后角，a5—刃口與切削方向的夾角，
el6-一主副偏角，a7-一分齒的偏轉(zhuǎn)角，hl—第一后角高度，h2-一齒材高度，h3-一第二:后角高度，h4—分齒部位至齒尖高,
W1-一焊縫長(zhǎng)度，s—-分齒]匱， t一鋸齒厚度。
具體實(shí)施例方式
如圖2至圖5所示，本發(fā)明所述可加強(qiáng)焊縫強(qiáng)度的雙金屬帶鋸條加強(qiáng)齒由 背材部分2和焊接在該背材部分上的齒材部分1構(gòu)成，齒緣依次有第三后角邊 緣11、第二后角邊緣9、前緣12，且所述第三后角邊緣11與第二后角邊緣9 之間有過渡圓角10，第三后角邊緣11下端接齒溝線6;在所述前緣12頂端與 第二后角邊緣9之間設(shè)有第一后角邊緣7而使齒型成為三后角形狀，第二后角 邊緣9與第一后角邊緣7之間有過渡圓角8，且第一后角a2大于第二后角a3， 第二后角a3小于第三后角a4，并有10〃《a3《35° ， 450《a4《85D ，
第一后角的齒尖高度hl在O. 2mm—0. 40mm之間，刃口與切削方向的夾角a5為 70。《a5《85"，主副偏角a6為3?！禷6《25n。
進(jìn)一步地，連接背材部分2和齒材部分1的焊縫3和熱影響區(qū)在第三后角 a4的部位，且焊縫中心離齒尖的高度約在1.0 mm—1.7mm之間.焊縫長(zhǎng)度wl 在1. 7mm—2. 5鵬之間。
第二后角邊緣9和第三后角邊緣7為直線。
圖3、 4、 5中的水平線為鋸帶背材底邊線的平行線，垂直線為垂直于所述 水平線的線段。
權(quán)利要求
1、一種可加強(qiáng)焊縫強(qiáng)度的雙金屬帶鋸條加強(qiáng)齒，由背材部分(2)和焊接在該背材部分上的齒材部分(1)構(gòu)成，齒緣依次有第三后角邊緣(11)、第二后角邊緣(9)、前緣(12)，且所述第三后角邊緣(11)與第二后角邊緣(9)之間有過渡圓角(10)，第三后角邊緣(11)下端接齒溝線(6)，其特征是，在所述前緣(12)頂端與第二后角邊緣(9)之間設(shè)有第一后角邊緣(7)而使齒型成為三后角形狀，第二后角邊緣(9)與第一后角邊緣(7)之間有過渡圓角(8)，且第一后角(a2)大于第二后角(a3)，第二后角(a3)小于第三后角(a4)，并有20°≤a2≤45°，10″≤a3≤35°，45°≤a4≤85°，第一后角的齒尖高度(h1)在0.2mm-0.40mm之間，刃口與切削方向的夾角(a5)為70°≤a5≤85°，主副偏角(a6)為3°≤a6≤25°。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述可加強(qiáng)焊縫強(qiáng)度的雙金屬帶鋸條加強(qiáng)齒，其特征是， 背材部分(2)與齒材部分(1)相焊接的焊縫(3)中心離齒尖的高度為1.0mm —1.7腿之間，焊縫(3)長(zhǎng)度wl為1. 7腿一2. 5匪。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述可加強(qiáng)焊縫強(qiáng)度的雙金屬帶鋸條加強(qiáng)齒，其特征是， 第二后角邊緣(9)、第三后角邊緣(7)為弧線或直線。
全文摘要
一種可加強(qiáng)焊縫強(qiáng)度的雙金屬帶鋸條加強(qiáng)齒，由背材部分和齒材部分構(gòu)成，齒緣依次有第三后角邊緣、第二后角邊緣、前緣，第三后角邊緣下端接齒溝線，所述前緣頂端與第二后角邊緣之間有第一后角邊緣而使齒型成為三后角形狀，第一后角a2大于第二后角a3，第二后角a3小于第三后角a4，且20°≤a2≤45°，10″≤a3≤35°，45°≤a4≤85°，第一后角的齒尖高度為0.2mm-0.40mm，刃口與切削方向的夾角a5為70°≤a5≤85°，主副偏角a6為3°≤a6≤25°。它具有較好的柔韌性并在鋸切復(fù)雜形狀工件時(shí)仍可保持高效高速的鋸切，且鋸帶使用壽命延長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B23D61/14GK101585099SQ200910043510
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者郭喜如 申請(qǐng)人:湖南泰嘉新材料科技股份有限公司