一种镁合金铸件缺陷修复刀具制造技术

一种镁合金铸件缺陷修复刀具，属于刀具设计技术领域。本实用新型专利技术解决了现有的依靠手工修磨待修复区坡口角度存在的工作效率低、修磨精度差的问题。它包括刀杆及两个刀片，其中所述刀杆包括依次同轴一体固接的刀杆主体、过渡段及刀片安装段，所述刀片安装段包括两个相对且错位布置的刀片安装主体及一体固接在两个刀片安装主体之间的连接块，两个刀片安装主体的横截面均呈扇形，两个刀片对应焊接在两个刀片安装主体的侧面且两个刀片相对布置在连接块的两侧。本申请的刀具设计使镁合金铸件缺陷修复前处理规范化，无需人工干预，提高了修复区坡口加工精度和效率，也为后续熔覆修复提供保障。保障。保障。

【技术实现步骤摘要】
一种镁合金铸件缺陷修复刀具


[0001]本技术涉及一种镁合金铸件缺陷修复刀具，属于刀具设计


技术介绍

[0002]镁合金具有许多优异的性能，在汽车、电子、航空航天等领域广泛应用，大部分是以铸件形式获得，但铸件结构复杂，壁厚变化大、多截面、框架式结构，导致铸造镁合金一次合格率并不高，铸件的修复成为了不可避免的工程问题。缺陷修复首先需按检测结果，采用砂轮打磨或机加设备进行缺陷去除，完成修复前处理工作，再进行熔覆修复。
[0003]镁合金铸件缺陷类型多种、产生的位置和尺寸复杂多变，熔覆修复通常采用TIG填丝修复。以往的修复前处理工作主要是，手工打磨去除铸件缺陷，工人需通过检测掌握缺陷尺寸、位置情况，用风动铣刀、砂轮等其它工具对铸件的缺陷部位进行打磨，完全去除缺陷后，还需根据修复需求将待修复区扩修成适合修复的坡口，并保证具有平滑的外形和光滑的过渡。
[0004]而单纯依靠工人人眼观察和手工修磨，是难以保证待修复区的坡口角度的，且工作效率低，修磨质量完全依靠工人的个人技能；另一方面，高浓度的镁粉在483℃就会产生爆炸，而在缺陷去除修磨的过程中，产生大量镁粉，造成安全隐患和环境污染。

技术实现思路

[0005]本技术是为了解决上述技术问题，进而提供了一种镁合金铸件缺陷修复刀具。
[0006]本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种镁合金铸件缺陷修复刀具，它包括刀杆及两个刀片，其中所述刀杆包括依次同轴一体固接的刀杆主体、过渡段及刀片安装段，所述刀片安装段包括两个相对且错位布置的刀片安装主体及一体固接在两个刀片安装主体之间的连接块，两个刀片安装主体的横截面均呈扇形，两个刀片对应焊接在两个刀片安装主体的侧面且两个刀片相对布置在连接块的两侧。
[0008]进一步地，刀片上设置有第一主切削刃和第二主切削刃，刀片的前刀面加工有弧形通槽，所述弧形通槽沿第一主切削刃长度方向布置。
[0009]进一步地，弧形通槽的半径γ为4mm。
[0010]进一步地，刀具竖直状态下，第一主切削刃与水平面之间的夹角β为30
°
。
[0011]进一步地，刀片的后角α为8
°
。
[0012]进一步地，刀片厚度L为4mm。
[0013]进一步地，第一主切削刃的高度H为5.5mm。
[0014]进一步地，刀具竖直状态下，两个第一主切削刃相对的一端对应所在的两个平面之间的垂直距离M为8mm。
[0015]本技术与现有技术相比具有以下效果：
[0016]本申请的刀具设计使镁合金铸件缺陷修复前处理规范化，无需人工干预，提高了修复区坡口加工精度和效率，也为后续熔覆修复提供保障。
[0017]本申请采用两齿结构的刀具，尽可能满足大的金属材料去除率要求，并保证刀片的强度及刀片在切削加工过程中的稳定性。
附图说明
[0018]图1为本申请的主视示意图；
[0019]图2为本申请的侧视示意图；
[0020]图3为本申请的第一立体结构示意图；
[0021]图4为本申请的第二立体结构示意图；
[0022]图5为镁合金铸件修复坡口设计主视图；
[0023]图6为镁合金铸件修复坡口设计俯视图；
[0024]图7为钨极与修复区坡口示意图。
具体实施方式
[0025]具体实施方式一：结合图1～7说明本实施方式，一种镁合金铸件缺陷修复刀具，它包括刀杆及两个刀片(4)，其中所述刀杆包括依次同轴一体固接的刀杆主体1、过渡段2及刀片安装段3，所述刀片安装段3包括两个相对且错位布置的刀片安装主体31及一体固接在两个刀片安装主体31之间的连接块32，两个刀片安装主体31的横截面均呈扇形，两个刀片4对应焊接在两个刀片安装主体31的侧面且两个刀片4相对布置在连接块32的两侧。
[0026]修复区坡口加工一致方可保证后续修复工作可靠，为此设计了专用刀具。刀具的设计首先要考虑刀具的结构类型，常用的刀具结构类型有整体式刀具、可转位式刀具和焊接式刀具，整体式刀具整体采用硬质合金制作，材料成本高；可转位式刀具刀片独立，采用螺丝固定，通常用在刀具磨损较快的工况；焊接式刀具仅在刀片位置采用高硬度材料，刀片与基体焊接连接，针对镁合金修复修复，待加工的材料铸造镁合金硬度低，切削力较小，从生产成本的角度考虑采用焊接式刀具。
[0027]为满足较大的金属材料去除率的要求，刀片4的前刀面与工件处摩擦导致切削刃处温度升高，产生切削力和切削热，当热量集中在切削刃处，温度持续升高对刀具的材料强度造成不良影响，导致刀片4的应力状态不稳定，会加速非正常磨损或破损。刀片4材料选择强度大的硬质合金材料，可在较高的温度下保证高强度、高硬度。为尽可能满足大的金属材料去除率要求，并保证刀片4的强度及刀片4在切削加工过程中的稳定性，本申请采用两齿结构。
[0028]本申请依据TIG修复中最小电压原理，通过修复坡口设计优化了修复坡口尺寸，将镁合金铸件缺陷分类，完成了不同类型缺陷的修复坡口设计。
[0029]修复区缺陷加工刀具可以规范坡口尺寸为设计尺寸，刀具可以在机械加工设备上使用，也可通过编程在重载机器人上使用，刀具使用过程中产生高速自转，同时在轴向上进给，可以同时加工出修复坡口侧壁角度和深度要求。本申请的刀具设计使镁合金铸件缺陷修复前处理规范化，无需人工干预，提高了修复区坡口加工精度和效率，也为后续熔覆修复提供保障。
[0030]图5及图6为镁合金铸件修复坡口设计图，h为修复坡口深度，a为修复坡口角度，R1、R2为修复坡口圆弧半径，I为修复坡口长度，B为修复坡口宽度。
[0031]当修复工艺发生较大变化时，修复区坡口设计可进行相应更改，并更换为相应倾角和厚度的刀具即可，所述倾角即为刀具竖直状态下，第一主切削刃42与水平面之间的夹角β。
[0032]刀片4上设置有第一主切削刃42和第二主切削刃43，刀片4的前刀面加工有弧形通槽41，所述弧形通槽41沿第一主切削刃42长度方向布置。所述弧形通槽41即为排屑槽。
[0033]弧形通槽41的半径γ为4mm。如此设计，更有利于排屑。
[0034]刀具竖直状态下，第一主切削刃42与水平面之间的夹角β为30
°
。为了保证TIG焊接过程中电弧在钨极尖端与工件间保持稳定，需要关注坡口侧壁与钨极之间的距离。根据最小电压原理，当钨极与坡口侧壁的距离小于与坡口底部的距离时，钨极会与母材距离最短的位置形成导电通道，使得电弧转移到坡口侧壁上，从而造成了焊缝的成形不良。而对于改变钨极与坡口侧壁距离的方法来说，由于不同坡口角度下钨极与侧壁的最短距离也不尽相同，为了保证修复过程的一致性，使得缺陷的修复过程能够遵循相同的规范，需要选择合适的坡口面角度并制定出相应的工艺规范。
[0035]图7为钨极与修复区坡口示意图，H1为板厚，α1为坡口角度，r为钨极半径，a1为钨极尖端至坡口根部的垂直距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镁合金铸件缺陷修复刀具，其特征在于：它包括刀杆及两个刀片(4)，其中所述刀杆包括依次同轴一体固接的刀杆主体(1)、过渡段(2)及刀片安装段(3)，所述刀片安装段(3)包括两个相对且错位布置的刀片安装主体(31)及一体固接在两个刀片安装主体(31)之间的连接块(32)，两个刀片安装主体(31)的横截面均呈扇形，两个刀片(4)对应焊接在两个刀片安装主体(31)的侧面且两个刀片(4)相对布置在连接块(32)的两侧。2.根据权利要求1所述的一种镁合金铸件缺陷修复刀具，其特征在于：刀片(4)上设置有第一主切削刃(42)和第二主切削刃(43)，刀片(4)的前刀面加工有弧形通槽(41)，所述弧形通槽(41)沿第一主切削刃(42)长度方向布置。3.根据权利要求2所述的一种镁合金铸件缺陷修复刀...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怡，杨春利，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：新型
国别省市：