一种用于裁剪高强度面料的裁刀刀具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于裁剪高强度面料的裁刀刀具，裁刀刀具包括左法兰盘和右法兰盘，在左法兰盘与右法兰盘相对面的外缘分别设有相对称的环形阶梯槽，在相对称的环形阶梯槽内装卡有环形刀片，在环形阶梯槽及环形刀片上分别设有位置相对应的销钉孔，在销钉孔内装有销钉，在左法兰盘与右法兰盘的中心设有轴孔，轴孔内设有键槽，轴孔及键槽与设有连接键的驱动轴连接；其中环形刀片由基体与表面复合硬质涂层构成。所述裁刀刀具具有结构相对简单、可是用于切割各种硬质布料、切割效率高、使用安全可靠等特点。由于环形刀片以聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石为刀具基体，通过在其上设置假合金AB结合层，增强了基体与功能层之间的结合力，使用寿命大大延长。
【专利说明】
一种用于裁剪高强度面料的裁刀刀具
技术领域
[0001]本发明涉及布料裁剪刀具技术领域，具体涉及一种用于裁剪高强度面料的裁刀刀具。
【背景技术】
[0002]目前，在一些皮革裁剪、布料裁剪等行业中，由于经常要根据生产的需要裁剪物料，而现代人由于对裁剪的工艺要求越来越高，在追求高质量裁剪的同时也要求高速的效率，比如剪切出不同形状、不同角度、不同长度的布料或皮革，在很多时候都是需要通过工人的手工裁剪，难以保证裁剪的质量，同时效率也比较低，所以为了克服这种缺陷裁剪机孕育而生。
[0003]而裁剪机作为一种专门裁剪布料、皮革等材料的精密仪器，由于其具有较高的裁剪精度和较快的裁剪效率，已经被广泛应用在一些皮革、布料等行业中。其中，又以能够实现自动裁剪功能的数控裁剪机为主。
[0004]但目前，无论是普通裁剪机还是数控裁剪机，都无法对航天、航空材料进行裁剪，例如碳纤维板或玻璃纤维板，其主要的原因是在裁剪刀具上，由于目前的裁剪刀具都无法达到裁剪硬质材料的强度。但如果采用机加工的刀具对碳纤维板或玻璃纤维板进行切割时，由于碳纤维和玻璃纤维板材在切割时会产生大量的碎肩，而且碎肩绝大部分都以粉末状为主，而目前的刀具上一般都没有专门的排肩机构，从而导致板材在裁剪的同时，碎肩也会随着刀具的旋转被带出，从而弥漫在空气中，不但对环境造成影响，更重要的是由于这些粉尘都具有导电性能，很容易对裁剪设备本身的电气性能造成影响。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种结构相对简单、可是用于切割各种硬质布料、切割效率高、使用安全可靠的用于裁剪高强度面料的裁刀刀具。
[0006]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0007]—种用于裁剪高强度面料的裁刀刀具，裁刀刀具包括左法兰盘和右法兰盘，在左法兰盘与右法兰盘相对面的外缘分别设有相对称的环形阶梯槽，在相对称的环形阶梯槽内装卡有环形刀片，在环形阶梯槽及环形刀片上分别设有位置相对应的销钉孔，在销钉孔内装有销钉，在左法兰盘与右法兰盘的中心设有轴孔，轴孔内设有键槽，轴孔及键槽与设有连接键的驱动轴连接;其中环形刀片由基体与表面复合硬质涂层构成。
[0008]其中优选的技术方案是，所述环形刀片的基体采用硬质合金焊接聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石材料，或者无硬质合金的聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石材料。
[0009]优选的技术方案还有，所述环形刀片的表面复合硬质涂层是从刀具基体表面向外依次为假合金AB结合层、功能层和减磨层，所述假合金AB结合层是在真空条件下在刀具基体表面物理气相沉积导电性好的假合金AB形成，A、B分别选自元素周期表第IVB、V B、VIB组天然金属元素，且AfB;所述功能层为(AlTiCrSi)N层或者由AlCrN层、TiSiN层交替叠置的膜层。
[0010]进一步优选的技术方案还有，所述A、B分别选自T1、Cr、Zr、V。
[0011 ]进一步优选的技术方案还有，所述假合金AB结合层的厚度为0.1?4μπι，功能层的厚度为0.1?5ym，TiN减磨层的厚度为0.1?5μηι。
[0012]进一步优选的技术方案还有，所述物理气相沉积采用磁控溅射镀膜法或电弧离子镀膜法。
[0013]优选的技术方案还有，所述键槽为花键槽，所述连接键为设置在驱动轴上的花键。
[0014]本发明的优点和有益效果在于:所述用于裁剪高强度面料的裁刀刀具具有结构相对简单、可是用于切割各种硬质布料、切割效率高、使用安全可靠等特点。另外，由于环形刀片以聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石为刀具基体，通过在其上设置假合金AB结合层，增强了基体与功能层之间的结合力，由此得到的超硬刀具切削性能优异，使用寿命大大延长。
[0015]在本发明中的环形刀片是采用先对聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石刀具基体做导电处理，在其表面渗透导电性、扩散性良好的IVB、VB、VIB族二元假合金，形成假合金结合层，再在其上物理气相沉积功能层和TiN减磨层，其中假合金结合层与刀具基体和功能层的相容性良好，能显著增强基体与功能层之间的结合力(达70N以上)，提高刀具的切削性能并延长其使用寿命。
【附图说明】
[0016]图1是本发明用于裁剪高强度面料的裁刀刀具的结构示意图。
[0017]图中:1、左法兰盘;2、右法兰盘;3、环形阶梯槽;4、环形刀片；5、销钉孔;6、销钉;7、轴孔;8、键槽;9、连接键;10、驱动轴。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0019]如附图1所示:本发明是一种用于裁剪高强度面料的裁刀刀具，裁刀刀具包括左法兰盘I和右法兰盘2，在左法兰盘I与右法兰盘2相对面的外缘分别设有相对称的环形阶梯槽3，在相对称的环形阶梯槽3内装卡有环形刀片4，在环形阶梯槽3及环形刀片4上分别设有位置相对应的销钉孔5，在销钉孔5内装有销钉6，在左法兰盘I与右法兰盘2的中心设有轴孔7，轴孔7内设有键槽8，轴孔7及键槽8与设有连接键9的驱动轴1连接;其中环形刀片由基体与表面复合硬质涂层构成。
[0020]本发明优选的实施方案是，所述环形刀片的基体采用硬质合金焊接聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石材料，或者无硬质合金的聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石材料。
[0021]所述刀具基体可采用硬质合金焊接聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石材料(复合硬质涂层包覆硬质合金面和聚晶面)，或者无硬质合金的聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石材料。聚晶立方氮化硼(或聚晶金刚石)以立方氮化硼(或金刚石)、结合剂为原料制成；以质量百分数计，立方氮化硼(或金刚石)40%?80%，余量为结合剂。优选的，立方氮化硼(或金刚石)的用量为50%?80%。结合剂可采用金属结合剂(如附)1、1^、211等)、陶瓷结合剂(如六11TiC、A1203、TiN、SiC、SiN 等)或金属陶瓷结合剂(如TiN、TiC、TiCN、TiB2等)。
[0022]本发明优选的实施方案还有，所述环形刀片的表面复合硬质涂层是从刀具基体表面向外依次为假合金AB结合层、功能层和减磨层，所述假合金AB结合层是在真空条件下在刀具基体表面物理气相沉积导电性好的假合金AB形成，A、B分别选自元素周期表第IVB、VB、VIB组天然金属元素，且AfB;所述功能层为(AlTiCrSi)N层或者由AlCrN层、TiSiN层交替叠置的膜层。
[0023]假合金，即两种以上金属各以独立、均匀的相存在，不形成合金相，又称伪合金，是金属基复合材料。在本发明中假合金AB与基体材料的浸润性良好，可与聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石化合形成共价键或离子键，进而得到硼化物或碳化物，也可与结合剂反应以金属键键合或者与陶瓷反应生成固溶化合物，假合金AB结合层与基体及功能层均具有良好的亲和性和相容性。
[0024]本发明进一步优选的实施方案还有，所述A、B分别选自T1、Cr、Zr、V。
[0025]本发明进一步优选的实施方案还有，所述假合金AB结合层的厚度为0.1?4μπι，优选0.I?3μηι0
[0026]功能层的厚度为0.1?5μηι，优选0.1?4μηι。
[0027]TiN减磨层的厚度为0.1?5μηι，优选0.1?4μηι。
[0028]所述复合硬质涂层总厚度为0.3?14μηι，优选0.3?9μηι。
[0029]本发明进一步优选的实施方案还有，所述物理气相沉积采用磁控溅射镀膜法或电弧离子镀膜法。
[0030]本发明优选的实施方案还有，所述键槽为花键槽，所述连接键为设置在驱动轴上的花键。
[0031 ]在本发明中环形刀片的制备方法，包括以下步骤:
[0032]I)以假合金AB为靶材，真空条件下，在刀具基体表面物理气相沉积假合金AB结合层；
[0033]2)以AlCr、TiSi为靶材，氮气氛围中，在沉积有假合金AB结合层的刀具基体表面物理气相沉积功能层；
[0034]3)镀制减磨层，即得。
[0035]步骤I)中假合金AB可采用TiCr、ZrV、TiZr等。
[0036]步骤I)、2)中物理气相沉积可采用磁控溅射镀膜法、电弧离子镀膜法等。优选电弧离子镀膜法，工艺参数为:温度300?700°C，电流50?120A，脉冲偏压-10?-400V;在步骤I)中抽真空至真空度10-4?10-3Pa外，在步骤2)中充入氮气至氮气压为0.1?10Pa。优选的，工艺参数为:温度500?700°(:，电流50?9(^，脉冲偏压-50?-300￥;步骤2)中氮气压0.1?6Pa0
[0037]步骤2)中AlCr靶材与TiSi靶材可以同时开启，也可以交替开启(采用开一停二、开二停一法)，同时开启时形成(AlTiCrSi)N层，交替开启时形成由AlCrN层和TiSiN层交替叠置的膜层。
[0038]步骤3)中镀制减磨层的方法为:以Ti为靶材，氮气氛围中，在沉积有功能层的刀具基体表面物理气相沉积TiN减磨层，工艺参数同步骤2)。
[0039 ] 步骤I)中假合金AB为T i Cr、ZrV或T i Zr。
[0040]步骤I)中物理气相沉积采用电弧离子镀膜法，工艺参数为:温度300?700°C，电流50?120A，脉冲偏压-10?-400V，真空度10-4?10-3Pa。
[0041]步骤2)中物理气相沉积采用电弧离子镀膜法，工艺参数为:温度300?700°C，电流50?120A，脉冲偏压-10?-400V，氮气压0.1?1Pa;AlCr靶材和TiSi靶材同时开启或交替开启。
[0042]步骤3)中镀制减磨层的方法为:以Ti为靶材，氮气氛围中，在沉积有功能层的刀具基体表面物理气相沉积TiN减磨层。
[0043]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于裁剪高强度面料的裁刀刀具，其特征在于，裁刀刀具包括左法兰盘和右法兰盘，在左法兰盘与右法兰盘相对面的外缘分别设有相对称的环形阶梯槽，在相对称的环形阶梯槽内装卡有环形刀片，在环形阶梯槽及环形刀片上分别设有位置相对应的销钉孔，在销钉孔内装有销钉，在左法兰盘与右法兰盘的中心设有轴孔，轴孔内设有键槽，轴孔及键槽与设有连接键的驱动轴连接;其中环形刀片由基体与表面复合硬质涂层构成。2.如权利要求1所述的用于裁剪高强度面料的裁刀刀具，其特征在于，所述环形刀片的基体采用硬质合金焊接聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石材料，或者无硬质合金的聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石材料。3.如权利要求1所述的用于裁剪高强度面料的裁刀刀具，其特征在于，所述环形刀片的表面复合硬质涂层是从刀具基体表面向外依次为假合金AB结合层、功能层和减磨层，所述假合金AB结合层是在真空条件下在刀具基体表面物理气相沉积导电性好的假合金AB形成，A、B分别选自元素周期表第IVB、VB、VIB组天然金属元素，且AfB;所述功能层为(AlTiCrSi)N层或者由AlCrN层、TiSiN层交替叠置的膜层。4.如权利要求3所述的用于裁剪高强度面料的裁刀刀具，其特征在于，所述A、B分别选自T1、Cr、Zr、V05.如权利要求3所述的用于裁剪高强度面料的裁刀刀具，其特征在于，所述假合金AB结合层的厚度为0.1?4μηι，功能层的厚度为0.1?5ym，TiN减磨层的厚度为0.1?5μηι。6.如权利要求3所述的用于裁剪高强度面料的裁刀刀具，其特征在于，所述物理气相沉积采用磁控溅射镀膜法或电弧离子镀膜法。7.如权利要求1所述的用于裁剪高强度面料的裁刀刀具，其特征在于，所述键槽为花键槽，所述连接键为设置在驱动轴上的花键。
【文档编号】B26D1/14GK106078845SQ201610514468
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月2日
【发明人】尹智勇
【申请人】上海和鹰机电科技股份有限公司