CN102672215B - 一种管口修边工具及其刀头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管口修边刀头，用于对待加工管件的管口进行修边作业，该管口修边刀头的刃部具有流线型的曲面。与现有技术中修边器采用的平面刀刃相比，本发明实施例提供的管口修边刀头，通过实体建模完成设计，通过仿真运动分析和有限元分析，对管口修边刀头的结构进行了优化，在其刀刃部分采用流线型曲面设计，这样一来，在修边作业的时候可以减少切削阻力，从而改善了劳动者的操作强度，提高了管口修边作业的工作效率，并提高了修边工具的使用寿命。另一方面，减少管口修边刀头修边作业时的前角和后角，使过渡面更加平缓，提高去毛刺的质量。本发明还公开了一种应用了上述管口修边刀头的管口修边工具。
Description
技术领域
本发明涉及修边器技术领域，特别涉及一种管口修边工具及其刀头。
背景技术
目前市场上提供的修边器，主要适用于钢、黄铜、铝、不锈钢、PP塑料材料的修边作业，其采用的是HSS M2高速钢，刃部硬度最大为65HRC。
在实际使用过程中，我司需要修边作业的为圆口铜管，市场上的修边器大多使用S型刀具，其刃部均为平面结构，在修圆形管口时工作效率低下，去除毛刺效果不理想，且修边器损坏极其严重。
因此，如何改进修边器的结构，以改善劳动者操作强度，提高管件管口修边作业的工作效率，并提高修边器的使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种管口修边刀头，以改善劳动者操作强度，提高管件管口修边作业的工作效率，并提高修边工具的使用寿命。
本发明还提供了一种应用了上述管口修边刀头的管口修边工具。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种管口修边刀头，用于对待加工管件的管口进行修边作业，该管口修边刀头的刃部具有流线型的曲面。
优选的，所述管口修边刀头的刃部表面沿长度方向分为三段，形成三阶流线型曲面。
优选的，所述管口修边刀头具有两个相对设置的刀面，两个所述刀面的刃部过渡形成V字型的刀尖。
优选的，所述刀尖的角度与刃口使用频率呈正态分布。
优选的，所述管口修边刀头为采用高速钢制成的管口修边刀头。
一种管口修边工具，包括刀头、刀柄，以及将所述刀头安装在所述刀柄上的连接装置，所述刀头为上述的管口修边刀头。
优选的，所述连接装置具体为头部具有球形结构的螺钉，所述刀头的尾部环设有与所述螺钉的球形头部配合的弧形凹槽，所述刀柄上开设有用于通过所述螺钉安装所述刀头的安装孔。
优选的，所述刀柄上与所述螺钉配合的安装孔的具体数量为相对设置的两个。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的管口修边刀头，通过实体建模完成设计，通过仿真运动分析和有限元分析，对管口修边刀头的结构进行了优化，在其刀刃部分采用流线型曲面设计，与现有技术中修边器采用的平面刀刃相比，在修边作业的时候可以减少切削阻力，从而改善了劳动者的操作强度，提高管口修边作业的工作效率，并提高修边工具的使用寿命。另一方面，减少管口修边刀头修边作业时的前角和后角，使过渡面更加平缓，提高去毛刺的质量。本发明还提供了一种应用了上述管口修边刀头的管口修边工具。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的管口修边刀头的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的管口修边刀头沿水平方向放置的结构示意图；
图3为图2中的管口修边刀头在旋转一定角度后的示意图；
图4为图3中沿A-A截面的剖视图；
图5为图3中沿B-B截面的剖视图；
图6为图3中沿C-C截面的剖视图；
图7为图2的左视图；
图8为本发明实施例提供的管口修边工具的整体装配结构示意图；
图9为本发明实施例提供的管口修边工具其螺钉的主视图；
图10为图9的左视图；
图11为图10的俯视图；
图12为本发明实施例提供的管口修边工具其螺钉的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的管口修边工具其手柄的主视图；
图14为图13的左视图；
图15为图13的俯视图；
图16为本发明实施例提供的管口修边工具其手柄的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种管口修边刀头，以改善劳动者操作强度，提高管件管口修边作业的工作效率，并提高修边工具的使用寿命。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图7，本发明实施例提供的管口修边刀头，用于对待加工管件的管口进行修边作业，其核心发明点在于，该管口修边刀头的刃部具有流线型的曲面。
与现有技术中修边器采用的平面刀刃相比，本发明实施例提供的管口修边刀头，通过实体建模完成设计，通过仿真运动分析和有限元分析，对管口修边刀头的结构进行了优化，在其刀刃部分采用流线型曲面设计，这样一来，在修边作业的时候可以减少切削阻力，从而改善了劳动者的操作强度，提高管口修边作业的工作效率，并提高修边工具的使用寿命。另一方面，减少管口修边刀头修边作业时的前角和后角，使过渡面更加平缓，提高去毛刺的质量。
如图1-图3所示，管口修边刀头的刃部表面沿长度方向分为三段，具有相应的折面，形成三阶流线型曲面，使管口修边刀头的刃部更好的与待加工管件的管口相配合，进一步减少了切削阻力，延长了使用寿命。当然，管口修边刀头的刃部其具体设置形式并不是唯一的，还可以根据实际需要加工管件的情况，进行适当调整，采用更多阶的流线型曲面或者其他弧线形式，原理相同，在此不再赘述。
作为优选，管口修边刀头具有两个相对设置的刀面，两个刀面的刃部过渡形成V字型的刀尖。通过增加刀头的截面面积，加强其横向载荷的承受能力，并可以实现刀头修整，实现重复使用。
为了进一步优化上述的技术方案，本发明实施例提供的管口修边刀头，其刀尖的角度与刃口使用频率呈正态分布，通过对刀尖角度的优化，可以增加刀头的耐磨损性能。
本发明实施例提供的管口修边刀头，依据图纸先粗加工成型整体外观，后精加工实现刃角，后经过处理，最终精磨实现加工。
通常需要修边作业的为圆口铜管，相应的，管口修边刀头为采用高速钢制成的管口修边刀头，可以具体为采用M42高性能高速钢，加强刀头的硬度，延长其使用寿命。当然，还可以根据待加工管件的具体情况，采用其他材料制成的管口修边刀头，可以广泛的适用于各种类型零部件的修边作业。
请参阅图8，本发明实施例还提供了一种管口修边工具，包括刀头1、刀柄3，以及将刀头1安装在刀柄3上的连接装置，实现了刀头1与刀柄3的可拆卸连接，以便于根据实际需要更换相应的刀头1或刀柄3；其核心发明点在于，刀头1为上述的管口修边刀头，能够改善劳动者操作轻度，提高铜管管口修边作业的工作效率，并提高修边工具的使用寿命。
如图9-图12所示，连接装置具体为头部具有球形结构的螺钉2，刀头1的尾部环设有与螺钉2的球形头部配合的弧形凹槽，刀柄3上开设有用于通过螺钉2安装刀头1的安装孔，刀柄3的结构如图13-图16所示。螺钉2通过其外螺纹安装在刀头1上的螺纹孔内，其球形头部顶住刀头1尾部的弧形凹槽，以实现对刀头1的固定，同时由于螺钉2的球形头部和刀头1尾部的弧形凹槽相配合，刀头1可以在一定范围内进行转动，这样一来，就能在修边作业的时候，时刻调整角度，更好的贴合待加工管件的管口，具有更好的切削效果，过渡面更加平缓，提高去毛刺的质量。
具体的，刀柄3上与螺钉2配合的安装孔的具体数量为相对设置的两个，两个螺钉2从两侧夹紧刀头1，增强了装置的稳定性。当然，可以根据具体情况，调整安装孔的开设位置和数量，在此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的管口修边工具，采用M42高性能高速钢，通过实体建模完成设计，通过仿真运动分析和有限元分析，完善修边器的结构和优化刀刃的主偏角、附偏角、刀尖角等；刀具的刃口和被加工管口径向存在偏移，加上刀柄的特殊结构设计，可以实现刀具在作业过程中主偏角、附偏角的自动修复时，提高加工效率和减少润口磨损。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种管口修边刀头，用于对待加工管件的管口进行修边作业，其特征在于，该管口修边刀头的刃部具有流线型的曲面，所述管口修边刀头的刃部表面沿长度方向分为三段，形成三阶流线型曲面；所述管口修边刀头具有两个相对设置的刀面，两个所述刀面的刃部过渡形成V字型的刀尖。
2.根据权利要求1所述的管口修边刀头，其特征在于，所述刀尖的角度与刃口使用频率呈正态分布。
3.根据权利要求1所述的管口修边刀头，其特征在于，所述管口修边刀头为采用高速钢制成的管口修边刀头。
4.一种管口修边工具，包括刀头(1)、刀柄(3)，以及将所述刀头(1)安装在所述刀柄(3)上的连接装置，其特征在于，所述刀头(1)为如权利要求1-3任意一项所述的管口修边刀头。
5.根据权利要求4所述的管口修边工具，其特征在于，所述连接装置具体为头部具有球形结构的螺钉(2)，所述刀头(1)的尾部环设有与所述螺钉(2)的球形头部配合的弧形凹槽，所述刀柄(3)上开设有用于通过所述螺钉(2)安装所述刀头(1)的安装孔。
6.根据权利要求5所述的管口修边工具，其特征在于，所述刀柄(3)上与所述螺钉(2)配合的安装孔的具体数量为相对设置的两个。
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