仿生农用机械动刀片制造技术

本实用新型专利技术公开了仿生农用机械动刀片，旨在克服现有技术存在刀片齿形结构参数不够合理而导致刀片使用寿命缩短的问题。所述的仿生农用机械动刀片由安装部分与工作部分组成：安装部分为矩形的设置2个安装通孔的板类结构件；工作部分为等腰梯形形状的板类结构件；其长底边与安装部分的长边相等并连成一体呈左右对称地平板式结构件。工作部分的2个腰边为仿生农用机械动刀片的2个刃口(4)，在2个刃口(4)里侧的刃面上加工有相互平行的刀片齿，各刀片齿的对称面与等腰梯形形状的工作部分的长底边平行。在仿生农用机械动刀片的底面上从2个刃口(4)往里侧加工有2个金属层的宽度为10～15毫米与金属层的厚度为0.2～0.3毫米的喷涂区。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了仿生农用机械动刀片，旨在克服现有技术存在刀片齿形结构参数不够合理而导致刀片使用寿命缩短的问题。所述的仿生农用机械动刀片由安装部分与工作部分组成：安装部分为矩形的设置2个安装通孔的板类结构件；工作部分为等腰梯形形状的板类结构件；其长底边与安装部分的长边相等并连成一体呈左右对称地平板式结构件。工作部分的2个腰边为仿生农用机械动刀片的2个刃口(4)，在2个刃口(4)里侧的刃面上加工有相互平行的刀片齿，各刀片齿的对称面与等腰梯形形状的工作部分的长底边平行。在仿生农用机械动刀片的底面上从2个刃口(4)往里侧加工有2个金属层的宽度为10～15毫米与金属层的厚度为0.2～0.3毫米的喷涂区。【专利说明】仿生农用机械动刀片
本技术涉及一种用于农用机械上的刀片，更确切地说，本技术涉及一种仿生农用机械动刀片。
技术介绍
国产农用机械动刀片原产品设计为便于机械加工齿形，齿形截面呈三角形尖齿，齿形结构参数不够合理，影响刀片的强度和抗磨损性能，经常出现断齿尖、崩口、断齿根、裂纹等失效形式，导致使用寿命缩短。另外，由于采用传统机械加工的方法生产制造产品，刀片齿形不整，金属纤维结构被切断，更使刀片产品各种性能下降，使用寿命缩短。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在刀片齿形结构参数不够合理、经常出现断齿尖、崩口、断齿根、裂纹而导致刀片使用寿命缩短的问题，提供了一种仿生农用机械动刀片及其制造方法。 为解决上述技术问题，本技术是采用如下技术方案实现的:所述的仿生农用机械动刀片为板式结构件，由安装部分与工作部分组成。 所述的安装部分为矩形的板类结构件，其上对称地设置2个结构相同的安装通孔，2个结构相同的安装通孔的中心连线与矩形的安装部分的长边平行。 所述的工作部分为等腰梯形形状的板类结构件，或更准确地说，工作部分为倒置的等腰梯形形状的板类结构件；等腰梯形形状的工作部分的长底边与矩形的安装部分的长边相等并连成一体呈左右对称地平板式结构件。 等腰梯形形状的工作部分的2个腰边为仿生农用机械动刀片的2个结构相同的刃口，在2个结构相同的刃口里侧的刃面上加工有的相互平行的刀片齿，形成左齿纹面、右齿纹面，左齿纹面与右齿纹面结构相同，左齿纹面与右齿纹面中的各刀片齿的对称面与等腰梯形形状的工作部分的长底边平行。 在仿生农用机械动刀片的底面上从2个结构相同的刃口往里侧加工2个喷涂区。 技术方案中所述的刃面和仿生农用机械动刀片的底面之间夹角为刃面角λ，刃面角λ设置为20?23°，即λ = 20?23°。 技术方案中所述的刀片齿的齿面形状由平面优化为三维仿生曲面，刀片齿的横截面形状由三角形优化为三维仿生圆弧尖角形，仿生圆弧的半径R为6?7毫米，即R = 6?7毫米；对齿尖角进行优化设计，即β = 50?55° ;齿间距设置为1.8?2mm，S卩t = 1.8?2_，齿纹角为O?5°，即δ =0?5°。 技术方案中所述的在仿生农用机械动刀片的底面上从2个结构相同的刃口往里侧加工2个喷涂区是指:喷涂区宽度H为10?15毫米，喷涂区所喷涂的金属层的厚度为 0.2?0.3晕米。 与现有技术相比本技术的有益效果是: 1.本技术所述的仿生农用机械动刀片及其制造方法主要体现在齿形工作部分强度提高，抗磨损能力提高，使用寿命增长。原因是齿形结构经仿生优化后，由三角形尖齿形改为三维弧面齿形，结构强度提高，产生控制楔面或棱边的磨损速率的效应，齿面抗磨损能力提闻，且有利于冷体积精密成形。 2.本技术所述的仿生农用机械动刀片及其制造方法由于采用冷体积精密成形工艺加工三维弧面齿形，齿形部分金属纤维保持完整细密，不被切断，产品齿形工作期间崩齿现象大大减少。对刀片的齿纹角、刃面角进行优化调整，有助于齿槽的延伸和齿纹刀片的自磨锐，切割锋利，切割效率提高，减少整机能源消耗。 3.本技术所述的仿生农用机械动刀片及其制造方法对刀片刀口区采用等离子喷涂技术制备高硬度、高耐磨涂层，提高其耐磨损性能，不宜崩刃，刃口锋利，提高切割效率； 4.本技术所述的仿生农用机械动刀片及其制造方法中的刀片基体材料可选用塑性、韧性好的优质碳素钢材料，便于齿形的冷体积压制成形，提高冷体积成形的模具寿命，降低材料成本和生产成本； 5，本技术所述的仿生农用机械动刀片及其制造方法采用精密冲裁技术使落料、冲孔一次完成的复合工艺，装配定位尺寸精度提高，断面粗糙度降低； 6.采用等离子喷涂技术在刀片底面喷涂一层高硬度、高耐磨金属层，宽度为10到15毫米，厚度为0.2到0.3毫米，保护刃口。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图对本技术作进一步的说明: 图1为本技术所述的仿生农用机械动刀片的结构组成的主视图； 图2为图1中A-A处刃面角λ局部放大剖面图； 图3为图1中I处局部放大视图； 图4为图3中C-C处局部放大视图； 图中:1.安装孔，2.喷涂区，3.右齿纹面，4.刃口，5.刃面角，6.齿纹角，7.齿尖角，8.仿生圆弧，9.齿间距。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术作详细的描述: 为解决现有技术存在刀片齿形结构参数不够合理而导致刀片使用寿命缩短的问题，本技术应用机械仿生学对产品齿形进行优化仿生设计，齿面为三维弧形曲面，不仅提高了齿形强度，抗磨损性，而且便于实施齿形的冷体积精密成形工艺，提高了生产效率和产品质量。 仿生农用机械动刀片(简称为仿生动刀片)以三叶草(车轴草)为仿生对象，利用扫描电子显微镜对三叶草进行观察，获得三叶草叶缘锯齿形状，利用逆向工程学原理使用专用三维造型软件提取曲面特征模型，生成实体模型，依据有限元分析的理论结果，以及3D模型实际加工出的刀片进行磨损试验的结果，进行齿形的优化选择。 仿生农用机械动刀片产品采用机械仿生优化设计，对传统动刀片齿形及齿纹角、刃面角进行了调整，使产品结构更加科学、合理、实用，全面提升了产品性能和质量。 参阅图1，所述的仿生农用机械动刀片为板式结构件，由安装部分与工作部分连成一体；所述的安装部分为矩形的板类结构件，其上对称地设置2个结构相同的安装通孔，2个结构相同的安装通孔的中心连线与矩形的安装部分的长边平行。所述的工作部分为等腰三角形形状的板类结构件，或更准确地说，工作部分为倒置的等腰梯形形状的板类结构件；等腰梯形形状的工作部分的长底边与矩形的安装部分的长边相等并连成一体呈左右对称地平板式结构件。 等腰梯形形状的工作部分的2个腰边为仿生农用机械动刀片的2个结构相同的刃口 4，从2个结构相同的刃口 4开始(往里侧)在刃面上加工有的相互平行的刀片齿，形成左齿纹面、右齿纹面3，左齿纹面与右齿纹面3结构相同，左齿纹面与右齿纹面3中的各刀片齿的对称面与等腰梯形形状的工作部分的长底边平行。 为提高刀片的使用性能、加工性能、使用寿命: 本技术采用了机械仿生学对刀片齿形进行了仿生优化，齿形优化为三维弧形齿面，并对齿纹角、齿尖角、刃面角进行优化调整，提高其自刃磨效应和抗磨损能力，切割锋利，并有利于齿形的冷体积精密成形。 采用了板料冷体积精密成形工艺加工齿形，使齿形部分金属纤维完整、细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生农用机械动刀片，其特征在于，所述的仿生农用机械动刀片为板式结构件，由安装部分与工作部分组成；所述的安装部分为矩形的板类结构件，其上对称地设置2个结构相同的安装通孔，2个结构相同的安装通孔的中心连线与矩形的安装部分的长边平行；所述的工作部分为等腰梯形形状的板类结构件，或更准确地说，工作部分为倒置的等腰梯形形状的板类结构件；等腰梯形形状的工作部分的长底边与矩形的安装部分的长边相等并连成一体呈左右对称地平板式结构件；等腰梯形形状的工作部分的2个腰边为仿生农用机械动刀片的2个结构相同的刃口(4)，在2个结构相同的刃口(4)里侧的刃面上加工有的相互平行的刀片齿，形成左齿纹面、右齿纹面(3)，左齿纹面与右齿纹面(3)结构相同，左齿纹面与右齿纹面(3)中的各刀片齿的对称面与等腰梯形形状的工作部分的长底边平行；在仿生农用机械动刀片的底面上从2个结构相同的刃口(4)往里侧加工2个喷涂区。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，张长春，
申请(专利权)人：吉林大学辊锻件厂，
类型：新型
国别省市：吉林;22