本發(fā)明涉及一種旋耕機(jī)刀座及其制造方法，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

旋耕機(jī)是與拖拉機(jī)配套完成耕、耙作業(yè)的耕耘機(jī)械，旋耕機(jī)具有碎土能力強(qiáng)、耕后地表平坦等特點(diǎn)，同時(shí)能夠切碎埋在地表以下的根茬，一次作業(yè)即能使土壤細(xì)碎，土肥摻和均勻，達(dá)到旱地播種或水田栽插的要求，有利于爭(zhēng)取農(nóng)時(shí)，提高工效，并能充分利用拖拉機(jī)的功率，因而得到了廣泛的應(yīng)用。旋耕機(jī)的工作部件為旋轉(zhuǎn)刀片，旋轉(zhuǎn)刀片安裝在刀座上，刀座焊接于刀軸，通過(guò)刀軸旋轉(zhuǎn)來(lái)帶動(dòng)刀片轉(zhuǎn)動(dòng)。

目前，旋耕機(jī)刀座普遍采用橫截面為矩形的扁管，結(jié)構(gòu)如圖1所示，刀座圓弧端焊接在刀軸上，另一端的矩形管口內(nèi)插裝刀片；刀座的矩形扁管通常采用生鐵鑄造。這種刀座在使用時(shí)，由于耕地時(shí)的阻力會(huì)產(chǎn)生較大的力矩，刀座受到較大的周向力，一方面容易導(dǎo)致生鐵制的刀座從冷拔鋼制的刀軸上開(kāi)焊脫落，另一方面矩形扁管邊角處等應(yīng)力脆弱部位受力后極易開(kāi)裂損害，使用壽命低，影響了旋耕機(jī)的正常工作。目前的旋耕機(jī)刀座多采用鑄造方式制成，鑄件刀座的質(zhì)量很大程度上取決于熱處理的效果，一旦熱處理效果不佳就會(huì)導(dǎo)致刀座的強(qiáng)度受到明顯降低，刀座的均一度下降，質(zhì)量非常不穩(wěn)定，容易發(fā)生斷裂和損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種抗沖擊強(qiáng)度大、不易開(kāi)裂、與刀軸穩(wěn)固焊接、使用壽命長(zhǎng)的旋耕機(jī)刀座，以及一種制造周期短、生產(chǎn)效率高、提高刀座質(zhì)量的旋耕機(jī)刀座的制造方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種旋耕機(jī)刀座，包括刀座本體、加強(qiáng)檐和加強(qiáng)筋；所述刀座本體為圓角矩形的中空鋼管，在刀座本體的中央貫通開(kāi)設(shè)有矩形的刀片插孔，所述刀座本體的上端為平面，其下端為向左右兩側(cè)延伸的弧面；所述刀座本體的前側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有正六角通孔，后側(cè)壁上對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有圓形通孔，所述正六角通孔與圓形通孔為同軸設(shè)置；所述刀座本體的頂部四周設(shè)置有向外凸出的加強(qiáng)檐，加強(qiáng)檐的上沿與刀座本體的上端面齊平，所述加強(qiáng)檐的邊角均為圓角；在加強(qiáng)檐與刀座本體較窄的兩個(gè)側(cè)壁之間還分別設(shè)置有加強(qiáng)筋；

所述刀座本體下端的橫向?qū)挾却笥谄渖隙说臋M向?qū)挾?；所述刀片插孔的尺寸與刀片的安裝端相匹配；所述弧面的半徑與旋耕機(jī)刀軸的外徑相吻合；所述加強(qiáng)筋設(shè)置于刀座本體較窄的兩個(gè)側(cè)壁的中心處，其寬度小于該側(cè)壁的壁寬。

所述的一種旋耕機(jī)刀座的制造方法，包含以下步驟：

a、下料

將以#無(wú)縫方鋼或#無(wú)縫方鋼為原料，按加工尺寸，將無(wú)縫方鋼用電鋸切割成長(zhǎng)度均一的管段，清除鋸口棱角；

b、鍛造加強(qiáng)檐和加強(qiáng)筋

根據(jù)管段尺寸選擇與其相適應(yīng)的卡固工裝和上壓工裝；將卡固工裝固定在壓力機(jī)的下模、將上壓工裝固定在第一壓力機(jī)的上模，使卡固工裝與上壓工裝的軸線重合；將管段加熱后放入卡固工裝的槽孔內(nèi)，然后驅(qū)動(dòng)第一壓力機(jī)，使上壓工裝與卡固工裝合模，高頻鍛造出刀座的加強(qiáng)檐和加強(qiáng)筋；

c、鍛造底部弧面

將步驟b中盛有刀座的卡固工裝取下，翻轉(zhuǎn)180°后固定在第二壓力機(jī)的下模上，使加強(qiáng)檐和加強(qiáng)筋部分向下、未鍛造底面向上，將下壓工裝固定在第二壓力機(jī)的上模上；驅(qū)動(dòng)第二壓力機(jī)，使下壓工裝與卡固工裝合模，高頻鍛造出刀座底部的弧面；

d、沖刀座安裝孔

待自然冷卻后，按照加工尺寸，采用沖床在刀座的側(cè)壁上分別沖壓一正六邊孔和一圓孔，即得新型旋耕機(jī)刀座。

所述步驟b中，管段的加熱溫度為800~1000℃，最優(yōu)選擇850℃；第一壓力機(jī)的沖壓力為0.9×10⁴~1.2×10⁴mpa，優(yōu)選為0.95×10⁴~1.1×10⁴mpa，最優(yōu)選為1.0×10⁴mpa。

所述步驟c中，采用步驟b的余溫，無(wú)需再對(duì)管段進(jìn)行加熱；第二壓力機(jī)的沖壓力為1.0×10⁴~1.3×10⁴mpa，優(yōu)選為1.05×10⁴~1.2×10⁴mpa，最優(yōu)選為1.1×10⁴mpa。

所述步驟d中，沖床的沖壓力為0.5×10⁴~0.8×10⁴mpa，優(yōu)選為0.55×10⁴~0.7×10⁴mpa，最優(yōu)選為0.6×10⁴mpa。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述卡固工裝為模具鋼工裝，在卡固工裝內(nèi)部開(kāi)設(shè)有相連接的刀身槽和加強(qiáng)槽，所述加強(qiáng)槽位于刀身槽上方、且加強(qiáng)槽尺寸大于刀身槽尺寸，所述加強(qiáng)槽與加強(qiáng)檐和加強(qiáng)筋的外表面相配合，刀身槽與管段的外表面相配合；

所述上壓工裝包括頂模、設(shè)置在頂模中央的沖頭ⅰ，沖頭ⅰ與頂模的交接處為圓角；所述沖頭ⅰ為矩形沖頭，沖頭ⅰ前端設(shè)置便于沖頭ⅰ插入卡固工裝的倒角；沖頭ⅰ的長(zhǎng)度不小于管段長(zhǎng)度的1/3。

所述下壓工裝包括底模、設(shè)置在底模中央的沖頭ⅱ；所述底模的上端面為與刀座底部弧面相配合的弧形，底模的寬度長(zhǎng)于刀座底部弧面的寬度；沖頭ⅱ為矩形沖頭，其前端設(shè)置設(shè)置便于沖頭ⅱ插入卡固工裝的倒角；沖頭ⅱ的長(zhǎng)度不小于管段長(zhǎng)度的1/3。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述卡固工裝、上壓工裝、下壓工裝均為模具鋼工裝；所述沖頭ⅰ、沖頭ⅱ前端均設(shè)置45°倒角；所述底?；∶娴膶挾却笥诘蹲撞康幕∶鎸挾?，其寬度差不小于10mm。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：

本發(fā)明公開(kāi)了一種旋耕機(jī)刀座，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，顯著增加了刀座的硬度和強(qiáng)度，不易開(kāi)裂，使用壽命顯著延長(zhǎng)。刀座上端受力位置增設(shè)的加強(qiáng)檐和加強(qiáng)筋，不僅增加了刀座與刀片連接處的抗扭強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，也大大增強(qiáng)了刀座本身的抗拉強(qiáng)度；加強(qiáng)筋的設(shè)置，使工作時(shí)受力最大的刀座較窄側(cè)壁得到了有效的加強(qiáng)和穩(wěn)定，受到硬物沖擊時(shí)不易開(kāi)裂；同時(shí)，本發(fā)明的刀座本體及加強(qiáng)檐均為圓角設(shè)計(jì)，與普通直角刀座相比，應(yīng)力脆弱點(diǎn)明顯減少，能夠有效緩沖沖擊力，進(jìn)一步避免了刀座較窄側(cè)壁的開(kāi)裂，大大延長(zhǎng)了旋耕機(jī)的工作壽命。

本發(fā)明刀座本體的兩個(gè)較寬側(cè)壁上分別開(kāi)設(shè)一個(gè)正六角通孔和一個(gè)圓形通孔，正六角通孔較圓形通孔大，可以配合不同規(guī)格和型號(hào)的螺母使用，適用性廣，實(shí)用性強(qiáng)；且安裝刀片后非常牢靠，不易發(fā)生松動(dòng)。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種旋耕機(jī)刀座的制造方法，采用35#無(wú)縫方鋼或45#無(wú)縫方鋼為原料，僅通過(guò)兩步高頻鍛造、一步?jīng)_壓即可制得高強(qiáng)度的旋耕刀刀座，刀座本體上沒(méi)有焊接縫隙及其他應(yīng)力脆弱點(diǎn)；制造過(guò)程無(wú)需進(jìn)行熱處理，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，簡(jiǎn)單易操作，制造參數(shù)便于控制，不易制出廢品，極大的提高了刀座的強(qiáng)度和均一度，使刀座的使用壽命顯著提高，同時(shí)刀座的生產(chǎn)效率也大大提高，生產(chǎn)成本低。本制造方法可以根據(jù)不同型號(hào)的旋耕機(jī)制備不同規(guī)格的刀座，所用配套工裝可以反復(fù)多次使用，適應(yīng)性強(qiáng)。

本發(fā)明采用與旋耕機(jī)刀軸的材質(zhì)相同的35#無(wú)縫方鋼或45#無(wú)縫方鋼為原料，刀座底部的弧面面積增大，因而使刀座與刀軸之間的焊接牢固度大大增強(qiáng)，使用時(shí)不易發(fā)生開(kāi)焊脫落。

附圖說(shuō)明

圖1為普通旋耕機(jī)刀座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明刀座的主視示意圖；

圖3為圖2中a-a面的剖視示意圖；

圖4為本發(fā)明刀座的俯視示意圖；

圖5為本發(fā)明刀座的右視示意圖；

圖6為卡固工裝的側(cè)視示意圖；

圖7為本實(shí)施例卡固工裝的俯視示意圖；

圖8為卡固工裝的俯視示意圖；

圖9為本實(shí)施例卡固工裝的俯視示意圖；

圖10為上壓工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為上壓工裝的側(cè)視示意圖；

圖12為下壓工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、刀座本體，11、刀片插孔，12、弧面，13、正六角通孔，14、圓形通孔，2、加強(qiáng)檐，3、加強(qiáng)筋，41、頂模，42，沖頭ⅰ，51、底模，52、沖頭ⅱ。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

一種旋耕機(jī)刀座，如圖2~5所示，包括刀座本體1、加強(qiáng)檐2和加強(qiáng)筋3；所述刀座本體1為圓角矩形的中空鋼管，采用厚壁無(wú)縫冷軋鋼管制成，其前側(cè)壁、后側(cè)壁為較寬側(cè)壁，左側(cè)壁、右側(cè)壁為較窄側(cè)壁；在刀座本體1的中央貫通開(kāi)設(shè)有矩形的刀片插孔11，刀片插孔11的尺寸與刀片的安裝端相匹配。所述刀座本體1的上端為平面，其下端為向左右兩側(cè)延伸的弧面12，弧面12的半徑與旋耕機(jī)刀軸的外徑相吻合，刀座本體1下端的橫向?qū)挾却笥谄渖隙说臋M向?qū)挾?。所述刀座本體1的前側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有正六角通孔13，后側(cè)壁上對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有圓形通孔14，所述正六角通孔13與圓形通孔14為同軸設(shè)置；采用正六角通孔13和圓形通孔14作為刀片安裝孔，適應(yīng)性較強(qiáng)，可以適應(yīng)不同規(guī)格和型號(hào)的螺母；所述刀座本體1的頂部四周設(shè)置有向外凸出的加強(qiáng)檐2，加強(qiáng)檐2的上沿與刀座本體1的上端面齊平，所述加強(qiáng)檐2的邊角均為圓角，加強(qiáng)檐2的寬度小于弧面12的寬度。在加強(qiáng)檐2與刀座本體1的左側(cè)壁、右側(cè)壁之間，還分別設(shè)置有加強(qiáng)筋3；所述加強(qiáng)筋3設(shè)置于左側(cè)壁、右側(cè)壁的中心處，其寬度小于左側(cè)壁、右側(cè)壁的壁寬。

所述旋耕機(jī)刀座的具體尺寸可根據(jù)旋耕機(jī)的規(guī)格要求進(jìn)行調(diào)整。在本實(shí)施例中，刀座本體上端平面部分的尺寸為42mm*22mm，弧面部分的底部寬度為50mm，弧面半徑為40mm；加強(qiáng)檐的寬度為1.5mm，高度為7mm，刀座本體和加強(qiáng)檐的圓角直徑為30mm；加強(qiáng)筋的高度為10mm，寬度為2.5mm；刀片插孔的規(guī)格為32mm*12mm，圓形通孔直徑為13mm，正六邊孔的外接圓直徑為19mm。

上述實(shí)施例刀座的制造方法，包含以下步驟：

a、下料

取橫截面尺寸為42mm×22mm、厚度為5mm的35#無(wú)縫方鋼為原料，按加工尺寸，將無(wú)縫鋼管用電鋸切割成若干根長(zhǎng)度為68mm的管段，清除鋸口棱角；管段的中孔尺寸為32mm×12mm，即為刀片插孔；

b、鍛造加強(qiáng)檐

根據(jù)管段尺寸，選取與其相配合的卡固工裝和上壓工裝。

所述卡固工裝為模具鋼工裝，在卡固工裝內(nèi)部開(kāi)設(shè)有相連接的刀身槽和加強(qiáng)槽，所述加強(qiáng)槽位于刀身槽上方、且加強(qiáng)槽尺寸大于刀身槽尺寸，所述加強(qiáng)槽與加強(qiáng)檐和加強(qiáng)筋的外表面相配合，刀身槽與管段的外表面相配合。所述卡固工裝的高度為68mm，刀身槽的橫截面尺寸為42mm×22mm，高度為51mm；加強(qiáng)槽中，加強(qiáng)檐部的高度為7mm，橫截面寬度為45mm×25mm，加強(qiáng)筋部的高度為10mm，加強(qiáng)筋部的寬度為2.5mm。

所述上壓工裝的頂模尺寸與卡固工裝的外壁尺寸相配合；上壓工裝的中央設(shè)置沖頭ⅰ，沖頭ⅰ的橫截面尺寸為30mm×11mm，其長(zhǎng)度不小于23mm，沖頭ⅰ的端部設(shè)置45°倒角。

將卡固工裝固定在壓力機(jī)的下模、將上壓工裝固定在第一壓力機(jī)的上模，使卡固工裝與上壓工裝的軸線重合；將管段加熱至850℃，然后放入卡固工裝的槽孔內(nèi)；驅(qū)動(dòng)第一壓力機(jī)，在1.0×10⁴mpa的沖壓力下，使上壓工裝與卡固工裝合模，高頻鍛造出刀座的加強(qiáng)檐和加強(qiáng)筋；

c、鍛造底部弧面

選用槽孔尺寸與管段尺寸相配合的下壓工裝。所述下壓工裝包括底模、設(shè)置在底模中央的沖頭ⅱ；底模尺寸與卡固工裝的外壁尺寸相配合，其上端面為刀座底部弧面相配合的弧面，底模弧面的寬度大于刀座底部的弧面寬度，底?；∶娴陌霃綖?0mm。所述沖頭ⅱ為矩形沖頭，沖頭ⅱ的橫截面尺寸為30mm×11mm，其長(zhǎng)度不小于23mm，沖頭ⅱ前端設(shè)置設(shè)置便于沖頭ⅱ插入卡固工裝的45°倒角。

將步驟b中盛有刀座的卡固工裝取下，翻轉(zhuǎn)180°后固定在第二壓力機(jī)的下模上，使加強(qiáng)檐和加強(qiáng)筋部分向下、未經(jīng)鍛造的底面向上，將下壓工裝固定在第二壓力機(jī)的上模上，使卡固工裝和下壓工裝的軸線重合；利用管段的余熱，驅(qū)動(dòng)第二壓力機(jī)，在1.1×10⁴mpa的沖壓力下，使下壓工裝與卡固工裝合模，高頻鍛造出刀座底部的弧面；

d、沖刀座安裝孔

待工件自然冷卻后，使用沖床在刀座的側(cè)壁上分別相對(duì)沖壓一正六邊孔和一圓孔，所述正六邊孔的外接圓直徑為19mm，圓孔的直徑為13mm；沖床的沖壓力為0.6×10⁴mpa；沖壓結(jié)束后，即得旋耕機(jī)刀座。

按照上述方法，制備同規(guī)格的旋耕機(jī)刀座3個(gè)，分別標(biāo)記為dz-1、dz-2、dz-3；另取一市售的如圖1所示的鑄造型刀座，標(biāo)記為db-1，進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1旋耕機(jī)刀座的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果

通過(guò)表1中的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明方法制得的刀座，其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率、斷面收縮率均明顯高于市售旋耕機(jī)刀座。其中，抗拉強(qiáng)度提高約6.2%，屈服強(qiáng)度提高約7.4%，證明本方法刀座本體能夠承受較高的外力而不發(fā)生斷裂；延伸率提高約21.0%，斷面收縮率提高約47.1%，證明本方法刀座的塑性較大，使用時(shí)能調(diào)整局部高峰應(yīng)力的能力強(qiáng)，能夠有效消解應(yīng)力，避免刀座本體發(fā)生斷裂、破壞。綜上，本發(fā)明方法可以大大改善刀座的各項(xiàng)力學(xué)性能，提高刀座的耐用性和使用壽命。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。