抑制固定在刀具夹中刀具的金属疲劳的方法、刀具系统和刀具、以及刀具的应用技术方案

本发明专利技术涉及一种至少能够抑制固定在刀具夹（４）中刀具（２）的金属疲劳的方法，该刀具包括前侧（６），其成形为用于把金属线形成钉、螺钉等，该刀具夹包括适用于容纳刀具的凹部（８）。本发明专利技术的新颖性方面涉及包括具有两个形成楔形侧面（１０，１２）的刀具（２），所述楔形向着刀具的前侧（６）逐渐变窄，其中楔形的角度（Ａ’）在０．５到４５度之间，优选在１到１５度之间。因此，刀具可以被压缩在凹部的两个侧面之间，如此在刀具中产生了压应力。由于刀具和凹部的楔形的角度，压应力可以达到一个高的等级。当刀具随后用于钉／螺钉的制造工艺时，产生的拉伸应力必须能够减轻或克服在刀具处于拉伸应力状态之前所固有的压应力。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种至少能够抑制固定在刀具夹中刀具的金属疲劳的方法，其中所述刀具包括前侧，该前侧的形状用于把金属线形成钉、螺钉等，所述刀具夹包括适于容纳刀具的凹部。本专利技术还涉及一种刀具系统和一种刀具以及这种刀具的应用。
技术介绍
已有技术中已经采用了将刀具固定在具有上述目的的刀具夹和装置中。在EP406,202 A2中披露了一种用于制钉的夹具，其中模具(刀具)安装于模具夹中。模具夹具有用于容纳模具的开口。开口的后侧带有一延长部用以获得轻微的弹性，穿过所述延长部安装有螺栓以便将模具夹紧在模具夹中。然而，在制钉过程中相对于施加在模具上的作用力，来自螺栓的作用力相对较小。模具中的拉伸应力相对较大，并且在模具的使用期限内，所述拉伸应力的施加和解除有很多次，如此就出现了公知的金属疲劳现象。这通常导致不得不更换的有裂纹模具，由于损失了时间，导致额外的费用和生产量的损失。从美国专利申请US2003/0032489A1和其同族WO03/015955A1中可知将刀具固定在刀具夹中的另一个例子。在这些文献中，耐磨的八角形刀具固定于凹部中，并且还采用一楔形件以用于获得紧密的夹持。按照所示出的实施例，在具有凹部的前接触区处(标记为6)，两八角形侧面之间的角度大于60度。同时还公开了刀具为矩形或圆柱形的实施例。在EP870,558 A2和其同族US5979216中提出金属疲劳的问题，其中刀具(模具/嵌入物)被分为两部分，以便去除拉伸应力的有害影响，即在确定位置上提供一裂纹。该方案成本很高，这是因为必须制造能精确安装在一起的多个部件。还可能出现另一公知的现象微振磨损，这就导致不论怎样都会使刀具嵌入件受到损害。微振磨损的存在是由螺栓引起的，在这一技术中所采用的螺栓不足以提供充分的夹紧力。在夹紧力不足的情形下，人造裂纹的每一侧的两部分在每次加载循环过程中彼此轻微移动远离，并且当卸去载荷时又移回。轻微的移动产生磨损并因此导致微振磨损。基本问题还是没有解决，即刀具(模具/嵌入物)受到过高的拉伸应力这一问题还未解决。当夹紧金属线时，刀具的成形部分受到很高的压力，该压力基本呈放射状地位于刀具的凹的成形部分上。压力在位于刀具和金属线之间的表面附近导致压应力，但是在稍微远离所述表面，成切线地朝向凹的成形部分这里却是拉伸应力占据主导地位。在平坦的成形部分中，压力也会在位于刀具和金属线之间的表面附近导致压应力，并且在稍微地远离所述表面的地方，成切线地朝向触点，也是拉伸应力占主导地位。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种至少抑制固定在刀具夹中的刀具中金属疲劳的方法，如此压缩应力最初存在于刀具中(内设在刀具中)，从而当刀具受到由钉/螺钉制造工艺产生的拉伸应力时，至少能够减小所导致的拉伸应力。本专利技术的另一个目的是提高刀具的使用期限，并进一步减小生产中的故障时间。根据本专利技术的方法，其具有新颖性和创造性的方面在于所述刀具包括两个形成楔形的侧面，所述楔形向着刀具的前侧逐渐变窄，楔形的角度在0.5到45度之间，优选在1到15度之间，刀具还包括后侧，刀具以下述方式被放置在凹部中，并通过借助夹紧装置在所述的刀具的后侧上施加压力而使刀具在向其前侧的方向上受到压力，即，刀具的两个侧面被压靠在凹部的相应侧面上，并且将压应力引入到刀具的所述两个侧面之间，所述压应力至少存在于由成形部分形成的区域内。通过这一具有新颖性创造性的方面，所述刀具可以被压缩在凹部的两个侧面之间，如此在刀具中产生了压应力。由于刀具和凹部的楔形的角度，施加在后侧上的压力大小在刀具的两侧面上放大几倍，借此使通过夹紧装置引入和保持的压应力达到较高的等级。在楔形对称的情况下，这种放大可看作是半角反正弦的函数。在角度小于45度时，效果迅速增强，并且对于小于15度的角度来说，则变得更加明显。当刀具用于钉/螺钉制造工艺时，如此产生的拉伸应力必须要减轻或克服在刀具出现拉伸应力状态之前所内设的压应力。因此，由此产生的拉伸应力等级能够被减小或完全避免。优选地，具有压应力的区域从成形部分周围延伸一定的距离，该距离至少为成形部分的有效宽度的两倍，且优选为成形部分的有效宽度的五倍以上。这一范围将包含最大的拉伸应力，因此至少减小了最高值。甚至更优选地具有压缩应力的区域将至少占据刀具的大部分，且优选通常为整个刀具。这就减小了绝大部分拉伸应力甚或消除了大多数的拉伸应力。刀具的两个侧面也可以相对于凹部的底部呈楔形，该楔形沿远离所述底部的方向逐渐变窄。因此，可以获得相当大的压缩，这与上面提及和说明的所实现的效果相似，只是方向不同。这包括与钉/螺钉制造工艺中存在的其他作用力方向平行的方向，该作用力是在形成钉或螺钉的平头时产生的。所述作用力在与金属线接触的刀具表面部分上或附近产生剪切力和拉伸应力，也就是，在这方面的预应力压缩也将减小最大拉伸应力，抑制金属疲劳并提高刀具的使用期限。同样优选地，刀具的后侧相对于凹部的底部倾斜，且还放置一楔形件其一侧抵靠后侧，该楔形件包括一孔，一螺栓穿过该孔连接在刀具夹上，并且通过把螺栓紧固在楔形件上从而将压力施加到所述后侧。因此获得了增大来自螺栓的作用力的方法，这一方法也适用于进一步增强刀具中的压缩应力。根据本专利技术的刀具系统的新颖性和创造性的方面包括所述刀具系统包括刀具和刀具夹，刀具包括形状为用于把金属线形成钉、螺钉等的前侧，该刀具夹包括用于容纳刀具并将刀具放置在其中的凹部，其中所述刀具包括形成楔形的两个侧面，楔形在向着刀具的前侧方向逐渐变窄，楔形的角度在0.5到45度之间，优选在1到15度之间，刀具夹的凹部包括两个相应的侧面，它们具有与刀具基本相同的楔形，所述刀具还包括后侧，通过借助夹紧装置在所述的刀具后侧施加压力，而使刀具在向其前侧的方向上受到压力，即，刀具的两个侧面将被压靠在凹部的相应侧面上。因此，刀具可以被压缩在凹部的两个侧面之间，从而在刀具中产生了压应力，它同样具有如前所述的优点。在该系统优选的实施方案中，刀具的后侧目对凹部的底部倾斜，该系统还包括一楔形件，这个楔形件的一侧抵靠在刀具的后侧，其相对的另一侧则抵靠在凹部的端面上，该楔形件包括一孔，一螺栓穿过该孔连接在刀具夹上，通过把螺栓紧固在楔形件上，从而将压力施加到刀具的后侧。如此设计使从螺栓经由楔形件到达刀具后侧的作用力增大。本专利技术还包括一具有新颖性和创造性的刀具，该刀具包括形状为用于使金属线形成钉、螺钉等的前侧，所述刀具适于放置在刀具夹中，所述刀具夹包括形状为用于容纳刀具的凹部，其中刀具包括形成楔形的两个侧面，它们在向着刀具前侧的方向逐渐变窄，楔形的角度在0.5到45度之间，优选在1到15度之间。因此刀具适于固定在刀具夹的相应的凹部中，这样可以达到预应力压缩的状态以抑制由金属线成形引起的金属疲劳。在优选实施方案中，刀具包括后侧，该后侧是倾斜的，且适于与楔形件配合。来自楔形件的压力将具有能够促使刀具向下抵靠在凹部底部的分力。这样有助于在那个方向也获得压缩应力。在优选的实施方案中，刀具的两个侧面还可以呈楔形，它们沿着远离刀具底部的方向逐渐变窄，楔形的角度在0.5到15度之间。因此，在钉头/螺钉头的制造过程中，靠近刀具接触部分的剪切应力以及拉伸应力所产生的有害影响可以被减小。这方面的压缩的预应力状态也能够减小最大的拉伸应力并提高刀具的使用期限。根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种至少抑制固定在刀具夹中刀具的金属疲劳的方法，其中刀具（２）包括带有成形部分（３６）的前侧（６），该成形部分形状为用于把金属线制成钉、螺钉等，该刀具夹（４）包括适于容纳刀具（２）的凹部（８），所述刀具（２）包括形成楔形的两个侧面（１０，１２），该楔形在向着刀具前侧（６）的方向逐渐变窄，其中楔形的角度（Ａ’）在０．５到４５度之间，优选在１到１５度之间，刀具（２）还包括后侧（１８），其中刀具（２）以下述方式放置于凹部（８）中，并通过借助夹紧装置（２０）在所述刀具的后侧（１８）施加压力，而使刀具在向其前侧（６）的方向上受到压力，即，刀具的两个侧面（１０，１２）被压靠在凹部的相应侧面（１４，１６）上，并且在刀具的两个侧面（１０，１２）之间产生了压应力，所述压应力至少存在于由成形部分（３６）形成的一区域内。

【技术特征摘要】
1.一种至少抑制固定在刀具夹中刀具的金属疲劳的方法，其中刀具(2)包括带有成形部分(36)的前侧(6)，该成形部分形状为用于把金属线制成钉、螺钉等，该刀具夹(4)包括适于容纳刀具(2)的凹部(8)，所述刀具(2)包括形成楔形的两个侧面(10，12)，该楔形在向着刀具前侧(6)的方向逐渐变窄，其中楔形的角度(A’)在0.5到45度之间，优选在1到15度之间，刀具(2)还包括后侧(18)，其中刀具(2)以下述方式放置于凹部(8)中，并通过借助夹紧装置(20)在所述刀具的后侧(18)施加压力，而使刀具在向其前侧(6)的方向上受到压力，即，刀具的两个侧面(10，12)被压靠在凹部的相应侧面(14，16)上，并且在刀具的两个侧面(10，12)之间产生了压应力，所述压应力至少存在于由成形部分(36)形成的一区域内。2.根据权利要求1所述的方法，其中具有压应力的区域从所述成形部分周围延伸一定距离，该距离至少为成形部分有效宽度的两倍，且优选为成形部分有效宽度的五倍以上。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中具有压应力的区域至少占据了刀具(2)的大部分，且优选通常为整个刀具(2)。4.根据权利要求1-3所述的方法，其中刀具(2)的两个侧面(10，12)相对于凹部的底部(22)呈楔形，该楔形沿远离所述底部的方向逐渐变窄。5.根据权利要求1-4所述的方法，其中刀具的后侧(18)相对于凹部的底部(22)倾斜，楔形件(24)的一侧抵靠着后侧(18)，楔形件(24)包括孔(26)，螺栓(28)穿过该孔连接在刀具夹(4)上，并且通过把螺栓(28)紧固在楔形件上(24)，从而将压力施加在所述的后侧(18)上。6.一种用于实施根据权利要求1-5所述方法的刀具系统，所述刀具系统包括刀具(2)和刀具夹(4)，该刀具包括形状为用于把金属线形成钉、螺钉等的前侧(6)，该刀具夹(4)包括用于容纳刀具并将刀具(...

【专利技术属性】
技术研发人员：SHS瑟伦森，
申请(专利权)人：伊科泰克公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]