双硬度模制造技术

本发明专利技术的与一支承辊联合使用而用以切割片材的旋转切割模一般有一基本为圆柱形的体部，该体部沿一中心轴线在相对的第一和第二端之间延伸，体部有小于洛氏Ｃ５０左右的硬度。一切割刀从体部向外伸出至刀尖，该刀尖用于切割在模具与支承辊之间穿过的片材。第一和第二圆形支承表面共轴线地位于体部的第一和第二端之一的附近，以用于与支承辊配合，从而在切割刀尖与支承辊之间保持一预定的间距。第一和第二支承表面有大于洛氏Ｃ５０左右的硬度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及适于切割片材的旋转切割模，尤其涉及具有不同硬度部分的旋转切割模和这种旋转切割模的改进的制造方法。旋转切割模通常通过首先在车床上将棒形钢坯车至大致的形状而制造。此过程做出一具有支承表面和轴颈的圆柱形体。然后在体部上用机加工将切割刀加工至大致形状，这通常借助于具有多轴线的计算机数据控制(CNC)加工中心而进行。接着将整个模具热处理至硬度超过洛氏C50左右。此热处理通常产生变形。因此，在热处理之后，必须在外圆磨床上将支承表面和轴颈磨至其精加工的尺寸，而切割刀则通常必须用手工进行刃磨。最后，对整个模具镀铬，以便美现，并使模具具有保护性镀层。传统的制造旋转切割模的方法是有缺点的，因为切割刀必须在模具经过热处理以后进行刃磨。旋转切割模要进行热处理，以使模具(包括切割刀)达到足以提高其耐久性的硬度。更具体一些，要进行此硬化工艺，以提高切割刀的正常寿命，并保证刀片有足够的强度，从而易于切割所选择的片材。但是，在热处理以后，旋转切割模很硬，足以在机加工时产生困难。再有，由于刀片必须在热处理以后刃磨至其精加工的尺寸，故整个机加工时间和工序数多于取消热处理时所用的时间。因此，需要一种制造旋转切割模的方法，它比原有的制造旋转切割模的方法更简单而且更经济。本专利技术的旋转切割模通常与一支承辊联合使用，以切割片材。该模包括一基本为圆柱形的体部，它在相对的第一端和第二端之间沿中心轴线延伸。该体部有低于洛氏C50左右的硬度。一切割刀从体部向外伸至刀尖，该刀尖用于切割在模具与支承辊之间穿过的片材。第一和第二圆形支承表面共轴线地位于体部的第一和第二端附近，以用于与支承辊配合，从而保持在切割切割刀尖与支承辊之间有预定的间隙。第一和第二支承表面有大于洛氏C50左右的硬度。另一方面，本专利技术包括一种制造旋转切割模的方法，它包括下列步骤，即，将该模具的支承表面热处理至洛氏C硬度大于50左右，同时使模具主体的洛氏C硬度保持低于约50。另一方面，本专利技术包括一制造旋转切割模的方法，它包括这样的步骤，即在刀尖上进行镀铬，达到大于0.0004英寸左右的最大厚度。本专利技术的其它目的和特征一部分是清楚的，一部分将在以后指出。附图说明图1为与一支承辊联合的本专利技术的旋转切割模的正视图；图2为与支承辊联合的旋转切割模的局部分开的透视图；图3为沿图1的3-3线的剖视图，它示出本专利技术的模具上的切割刀和厚的镀铬层。在附图中的所有视图中，相应的参考数字表示相应的部分。轴颈15、17分别包括平台19、21，它们与一紧定螺钉22合作，以将配合齿轮23固定在旋转切割模1上。配合齿轮23有一中心孔27，其尺寸做成用于接纳对应的轴颈15、17，以便使其靠在体部3的对应的端部5、7上。一旦配合齿轮23处于应有的位置上，就将紧定螺钉22上紧，靠在对应的平台19、21上，以保持配合齿轮和旋转切割模1处于强制接合，以保证它们能一起旋转而无滑动。可以预计，可以用其它措施将齿轮保持在轴上(例如螺栓圆周)，而不脱离本专利技术的范围。轴颈15、17使旋转切割模1能可旋转地安装在传统的切割模压力机(未示出)上，并将其尺寸与形状做成可适合地用于该处。传统的切割模压力机的驱动齿轮(未示出)与配合齿轮23啮合，以转动旋转切割模1。一在图1和2中示出的传统的支承辊40安装在传统的切割模压力机上，平行于旋转切割模1，并且包括一支承辊齿轮41，该齿轮与配合齿轮23啮合，使支承辊与旋转切割模1沿相反的方向同时旋转。另一种方案为，支承辊齿轮41也可以与传统的切割模压力机的驱动齿轮啮合，以转动支承辊40，并从而转动旋转切割模1。支承表面9、11是圆形的，并具有比体部3大的直径。支承表面9、11的直径等于或略大于切割刀13的刀尖的直径。例如，在一个实施例中，体部3有一约为3英寸的直径，而支承表面9、11直径约为3.060英寸，切割刀13有一约为3.054英寸的直径。支承表面9、11与支承辊40配合并保证在支承辊轴线13与体部3轴线之间有恒定的距离，从而控制支承辊40与切割刀13的刀尖之间的距离。在工作时，材料如纸张、硬纸板、塑料或薄金属片的连续的片或卷在旋转切割模1与支承辊40旋转时在其间穿过，切割刀13从卷上切下材料段。切割刀常常完全从材料上切下料段。不过，在某些作业中例如在制造标签时，切割刀可以只部分地切穿材料。旋转切割模1由一块圆的钢棒坯如AISI4150中碳钢棒坯形成，它具有约为洛氏C20.5的硬度。用传统的机床如车床加工支承表面9、11、轴颈15、17和体部3的第一和第二端5、7。接着用合适的切削刀具如端铣刀在轴颈15、17上加工出平台19、21。在完成旋转切割模1的初步机加工以后，通过将轴颈15、17和支承表面9、11加热至一通常约为1000～1400°F的高温，然后将其淬火，以使其硬化。支承表面9、11和轴颈15、17最好用传统的感应加热法进行热处理，其中，将旋转切割模1放在一缠绕的、受到交流电的线圈中。由经过线圈的电流产生的变化的磁场在旋转切割模的所选择的部分(如轴颈9、11和支承表面15、17)中产生电流。该电流通过电阻加热该模具的表面层。熟悉本
的人都明白，热处理的速度和深度可通过经过线圈的电流的电流量和频率来控制。此加热方法非常有效而且加热速度极快。因此，成本和操作时间较少。此外，可以预计，此热处理方法可以自动操纵，以便有较高的精度并提供可高度复现的结果。感应加热是有利的，这里因为，它由于体部3的较冷的内部的刚性而产生很小的变形，并且它有利于硬化所选择的表面区而不影响其它表面区(例如体部3)。熟悉本技术的人都知道，也可以采用其它合适的可选择的热处理技术，例如火焰硬化、电子束硬化或采用具有足以产生合适硬度的激光束尺寸、强度和扫描速度的激光束。在加热以后，最好通过将轴颈9、11和支承表面15、17浸没在合适的淬火液中而予以淬火。不过，也可以按要求采取其它淬火方法。此硬化过程使支承表面9、11和轴颈15、17具备大于50左右的洛氏C硬度而不致硬化旋转切割模1的体部3，从而维持体部有一小于50左右的洛氏C硬度。支承表面9、11和轴颈15、17最好热处理至大于54的洛氏C硬度，更优选是在57和59左右之间，而体部3则保持有一小于21左右的洛氏C硬度。在完成热处理以后，将支承表面9、11和轴颈15、17(包括平台19、21)都磨削至其精加工的尺寸。磨削最好在外圆磨床上进行，以得到最高的精度。不过，应当明白，可以采用能产生具有所要求的尺寸和公差的精加工表面的任何合适的磨削工艺。例如，该工艺可包括使用普通车床上的刀架磨头，在台式磨床上用手工磨削，或使用装在可移动的高速电动机或气动马达上的磨轮。在热处理以后，也要用合适的切割工具从旋转切割模1的体部3上将切割刀13机加工至所要求的形状。这一过程将切割刀13加工成其精加工的形状和尺寸。由于切割刀13未经热处理，故它们不会受到变形，因而不需要刃磨。切割刀13最好用端铣刀或截锥形铣刀并用具有多轴线的计算机数据控制(CNC)加工中心进行加工。不过，应当明白，可以采用任何合适的机床或机加工工艺，例如升降台式铣床、转塔式铣床或台式铣床。可以明白，另一种方案为，切割刀13可以在磨削支承表面9、11和轴颈15、17之间进行机加工。此外，还应当明白本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转切割模，它与一支承辊联合使用，以切割片材，上述模具包括：一基本为圆柱形的体部，它在相对的第一端和第二端之间沿中心轴线延伸，所述体部有低于洛氏Ｃ５０左右的硬度；一切割刀，它从体部向外伸至刀尖，该刀尖用于切割在模具与支承辊之间穿 过的片材；第一和第二圆形支承表面，上述第一和第二支承表面中每一个都共轴线地位于体部的第一和第二端之一的附近，以用于与支承辊配合，从而保持在切割刀尖与支承辊之间有预定的间距，上述第一和第二支承表面有大于洛氏Ｃ５０左右的硬度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：帕维尔卡雷兹，
申请(专利权)人：威尔逊制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]