[发明专利]渐开线刀片的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及特殊加工用刀组领域，特别是一种瓶盖渐开线刀组及其刀口参数计算方法。

背景技术

瓶盖渐开线是通过带有多个刀口的特殊刀具切割形成的。现有刀具的形式多样，这主要是因为用于固定和启闭刀具的渐开线切割机结构不同，不能同一批量生产和销售，对每种刀片单独开模生产，又会增加生产成本。

此外，瓶盖渐开线的切割刀具和其他刀具一样，都属于耗材，而且渐开线切割刀具要比其他的刀具更容易消耗，这主要是因为刀具最容易消耗的地方是刀具的末端，而渐开线刀具由于刀口的存在，每个刀口的顶端入口都容易发生磨损。现有刀具的刀口的水平截面为矩形结构，刀口的顶端入口为直角结构，刀口的左右两侧为直线结构，容易发生磨损，磨损后刀片变钝，不能实现渐开线的切割，只能更换，使用寿命短。

生产过程中，需要根据需要的瓶盖拉力，对瓶盖切割后需要的截面面积进行计算，从而计算出刀口处的参数，传动刀具的切口为矩形结构，面积和刀口参数非常好计算，但是现有生产厂家不会计算刀口参数，而是根据经验设计出刀具，通过刀具切割瓶盖后，瓶盖的拉力进行测量(通过测量瓶盖扭力，测量出拉力值)，根据测量值，再对刀口参数进行调整，反复实验，得出刀口的具体参数，效率低。

如果采用渐开线设计，刀口参数计算非常复杂，更不能通过反复实验的方式完成刀具生产，因为传统刀具只有齿宽和径深两个参数，而且更改其中一个参数时，不会影响另一个参数，但采用渐开线设计的刀口更改任何一个参数，都会引起其他参数的变化。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种渐开线刀组及其刀口参数计算方法。具体设计方案为：

一种渐开线刀组，

所述渐开线刀组的结构包括刀盘，所述刀盘的上端设有刀锋，所述刀盘的左右两端设有导柱孔，所述刀盘的中部设有固定孔，所述刀锋上设有刀口，所述刀口的两侧为弧形结构。

所述渐开线刀组的刀型包括A型刀、B型刀、C型刀、D型刀。

所述A型刀中，所述刀锋为向下凹陷的弧形结构，所述刀盘为矩形结构，所述刀锋与刀盘之间导角连接，所述固定孔的数量为多个，所述固定孔沿所述刀盘矩形结构的中线对称，所述刀口的数量为多个，所述多个刀口沿所述刀锋的弧形结构呈曲线阵列分布。

所述B型刀中，所述刀锋为向下凹陷的弧形结构，所述刀盘为矩形结构，所述刀锋与刀盘之间导角连接，所述导柱孔的数量为多个，所述导柱孔沿所述刀盘矩形结构的中线对称，所述固定孔位于所述刀盘中部，所述刀口的数量为多个，所述多个刀口沿所述刀锋的弧形结构呈曲线阵列分布，所述刀盘的左右两侧设有固定口。

所述C型刀中，所述刀锋、刀盘均为向上凸起的弧形结构，所述刀锋的左右两侧与所述刀盘的弧形结构互相垂直，所述导柱孔位于所述刀盘的左右两侧，所述刀口的数量为多个，所述多个刀口沿所述刀锋的弧形结构呈曲线阵列分布，所述刀盘的弧形结构的内侧设有凹槽。

所述D型刀中，所述刀锋为向上凸起的弧形结构，所述刀锋的左右两侧与所述刀盘的弧形结构互相垂直，所述导柱孔位于所述刀盘的左右两侧，所述刀口的数量为多个，所述多个刀口沿所述刀锋的弧形结构呈曲线阵列分布，所述刀盘的顶端为向上凸起的弧形结构，所述刀盘的底端设有矩形嵌块。

所述刀口5的顶端入口口径为0.4-2mm，

所述刀口5的底端口径为0.2-1.5mm，

所述刀口5的口内径深为0.6-2.5mm，

所述刀口5左右两侧弧形结构的基圆直径为10-60mm，

所述刀口5的左右两侧弧形结构的渐开线压力角为10°-30°。

所述刀锋上的刀口数量为6-30个。

一种渐开线刀具的刀口参数的计算方法计算方法为：

先计算出需要的瓶盖截面积，

再根据需要的瓶盖截面积以及刀口参数与需要的瓶盖截面积，计算出在瓶盖嵌入刀口后获得的理论截面积范围值，

根据理论范围值，调整瓶盖嵌入所述刀口的深度，使其在经过刀口后获得需要的瓶盖截面积。

所述需要的瓶盖截面面积的计算公式为：

N*S＝9.8Fn/δ，

FN为需求拉力，

δ为材料理论拉伸强度，

9.8为常量，

N为刀口数量；

所述瓶盖面积峰值计算公式为：

S₁＝B(A₁+A₂)/2，

其中：

B是瓶盖切割部分壁厚，

A₁是切割截面近似梯形的下底尺寸，