[发明专利]一种旋转模切设备的模辊及其刀刃的成型方法

权利要求书

1.一种旋转模切设备的模辊，包括辊体，所述辊体上设有刀刃，其特征在于：所述辊体采用激光熔覆工艺形成由外到内依次为熔覆层、过渡层、基体的层状结构，所述熔覆层构成刀刃，所述过渡层连接刀刃和基体，所述刀刃包括左刀面、右刀面和刀尖，所述熔覆层为合金工具钢层或硬质合金钢层，所述基体为圆柱形钢材，基体材料为普通碳素合金钢，所述过渡层为熔覆层和基体的冶金结合层，基体形状为圆柱形，外圆柱面进行粗加工、精加工，所述加工精度不低于IT7。

2.根据权利要求1所述的一种旋转模切设备的模辊，其特征在于：所述模辊的直径为Φ200mm～Φ500mm；所述模辊还包括用于传动和定位的转轴，所述转轴位于辊体的两端；所述模辊还包括用于保护刀刃的保护环，所述保护环位于辊体圆周面两侧，保护环外径大于刀刃到辊体轴心的最大距离。

3.一种旋转模切设备模辊刀刃的成型方法，其特征在于：在辊体的基体上通过激光熔覆工艺，熔化激光熔覆粉末，由外到内依次形成熔覆层和过渡层，所述熔覆层构成刀刃，所述过渡层连接刀刃和基体，所述刀刃包括左刀面、右刀面和刀尖；所述基体为普通碳素合金钢，基体形状为圆柱形，外圆柱面进行粗加工、精加工，所述加工精度不低于IT7，所述激光熔覆粉末为合金工具钢或硬质合金钢材料粉末，合金粉末颗粒平均尺寸为75μm～160μm。

4.根据权利要求3所述的一种旋转模切设备模辊刀刃的成型方法，其特征在于：所述激光熔覆工艺包括如下步骤：

步骤1：根据刀刃结构，离线方式编写数控程序；

步骤2：将模辊通过装夹和定位工件安装并定位到激光熔覆数控设备上；

步骤3：由所述数控程序控制，使所述激光熔覆数控设备完成刀刃熔覆成型过程；

步骤4：成型后的模辊进行热处理；

步骤5：检验刀刃成型情况，等待进入后续模辊加工程序。

5.根据权利要求4所述的一种旋转模切设备模辊刀刃的成型方法，其特征在于：所述步骤2中，所述装夹和定位工件为三爪卡盘和顶尖；所述步骤3中，激光熔覆数控设备在进行熔覆成型过程之前，先在关闭熔覆功能单元，仅保持运动控制功能单元的情况下，试走所述数控程序；所述步骤4中，所述热处理为熔覆部分局部去应力回火，所述去应力回火参数为250℃保温3小时后空冷。

6.根据权利要求4所述的一种旋转模切设备模辊刀刃的成型方法，其特征在于：所述激光熔覆工艺的送粉方式为同步送粉方式，送粉气体和保护气体为惰性气体，工艺参数为：激光功率800～3500W、扫描速度为3～12mm/S、送粉量为6～20g/min，进给方式为：单道轨迹成型、多道轨迹搭接、多层轨迹层叠、封闭曲线轨迹对接四种类型中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的一种旋转模切设备模辊刀刃的成型方法，其特征在于：所述同步送粉方式为同轴送粉方式或侧向送粉方式。