[发明专利]超硬超塑刀模材料及其能冲剪金属薄片的刀模

说明书

技术领域

刀模材料是用带钢制成的，常用的规格(厚度×宽度)为2×32，2.5×32，2.5×36，2.5×40，3×32，3×36，3×40，4×32mm，长度在100公尺以内，成圈供应。宽度的一边或两边磨出刀口，并经淬火，回火使刀口硬度高，整体塑性好。制作刀模时在常温下用弯模机把刀模材料弯曲成设计的皮鞋面、皮鞋底、衣服领、衣服袖、塑料袋等等的各种物品的形状而不裂，再将首尾两端焊接起来，便形成了加工皮鞋面、皮鞋底及各种织物等等的落料刀模了。 

目前世界上质量最好的刀模材料由瑞典的山特维克(Sandvik)和奥地利的VEW公司生产，它们的刀口硬度为48-52HRC，塑性用直径为10mm的钢棒为圆心把刀模材料弯曲成70度，90度110度而不开裂。唯独我在生产的刀模材料时刀口经渗碳、淬火、低温回火的特殊工艺，因此，我们的刀口硬度为58-62HRC，塑性按刀模材料厚度尺寸的二倍为弯曲圆心钢棒的直径，弯曲180度而不开裂。可见，我们的刀口硬度高出目前世界最高水平10HRC，而塑性的弯曲圆心为4、5、6、8mm，较目前世界最好水平的10mm小得多，而且弯曲成180度也不开裂。由此可见我们的塑性指标较目前世界最好水平好得多。所以我们的刀模材料称为超硬超塑刀模材料。若用来制作冲剪皮鞋面、皮鞋底、衣服领等材料时，由于其塑性好，弯曲力小，几乎任何复杂的形状都不会裂开。冲剪时由于其刀口硬度高，故冲剪力小，使用寿命长。更重要的是由于采用我们的特殊工艺生产的刀模产品，由于其硬度高，不仅可以冲剪上述的软性材料，更可以冲剪不锈钢薄片、铁皮、铜片、铝皮等材料，是当今世界唯一能冲剪金属薄片的刀模。 

技术背景

1986年之前，我国无法生产刀模材料。冲剪皮鞋面、皮鞋底等材料只能用冷冲模冲剪。制作冷冲模要制作凹模、凸模。使用钢材多，制作工艺复杂，工时长，成本高。皮鞋价格贵。1982～1983年国家科委在北京提出攻克刀模材科研课题。本人于1983年在上海冶金高等专科学校任教金属材料热处理，接受了此科研课题。完成了此课题后，由于学校不能生产，因此本人被浙江省象山县借调去，在当地爵溪镇开办了宁波特种刀模厂。于1986年，开始生产了我国第一批刀模材料，不久，我国的皮鞋产量成为全球第一，当然，也是出口大国。 

发明内容

刀模材料选用含碳量0.18％左右的低碳钢。刀口用高频感应加热到1,100℃～1,200℃在丙烷和空气比为1∶7.2的吸热式气氛下渗碳2分钟，予冷至900℃，直接淬火后再以200℃回火，刀口硬度为58～62HRC。这个硬度也是冷冲模冲剪金属薄片的标准硬度。因此超硬超塑刀模完全可以取代冷冲模冲剪金属薄片。若作一般冲剪皮革、塑料的刀模使用则塑性好，可以弯曲成任何复杂形状而不开裂。刀口硬度高则冲剪力小且使用寿命长。 

附图说明

图1是带钢通过热轧冷轧后的坯料剖面图。 

图2是图1坯料通过专用磨床磨出刀尖的剖面图。 

制造各种规格的刀模材料，选择相应宽度和厚度的带钢为原料，通过热轧冷轧制成如图1形状的坯料，再用专用磨床磨出刀尖。如图2

具体实施方式

已磨出刀口的成圈刀模材料的坯料，用七辊校直机校直，再经过两个摩擦轮将其推入密封的渗碳炉，炉内为丙烷和空气，其比例为1∶7.2，炉内压力为20～60mm水柱，用高频感应加热刀口至1,100℃～1,200℃，在炉内，刀口渗碳2分钟，刀口渗入碳0.3～0.4mm。炉外又有两个摩擦轮拉着刀模出炉，予冷至900℃淬水，再成圈，放入200℃的回火炉回火1.5小时，便成了可销售的刀模材料。