專利名稱：超聲波切割刀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及超聲波切割刀的領域，具體地涉及ー種新型的超聲波輪胎切割刀。
背景技術：
超聲波切割的原理是利用超聲波的能量，將被切割材料的局部加熱熔化，從而達到切割材料的目的。與傳統(tǒng)意義上的切割相比，超聲波切割具有如下特點。首先，超聲波切割刀不需要鋒利的刃ロ，也不需要很大的壓力，因此不會造成被切割材料的崩邊和破損。進ー步，由于切割刀在做超聲波振動，摩擦阻カ特別小，所以被切割材料不易粘在 刀片上。進而，超聲波切割刀在切割的同時，在切割部位具有熔合作用。由于切割部位被完美地封邊，所以可以防止被切割材料組織的松散。當國外輪胎切割市場上應用的超聲波切割刀應用于國內(nèi)時，產(chǎn)生了一些問題，造成使用壽命比較短。例如，常常發(fā)生刀ロ崩裂或刀ロ卷邊等現(xiàn)象，導致刀具失效或報廢。分析得出的主要原因是國內(nèi)市場上制造輪胎的材料和國外制造輪胎的材料有明顯的差異，其成份和各種配方都有所不同，從而造成對超聲波輪胎切割刀的要求也不一致。另外，國外輪胎切割市場上應用的超聲波切割刀的結構復雜、胚料尺寸較大并且加工時間較長，從而相對成本比較高。因此，希望提供一種超聲波切割刀，其能夠解決現(xiàn)有技術的超聲波切割刀的經(jīng)常性刀ロ崩裂或刀ロ卷邊等問題，提高使用壽命，同時可以降低此類超聲波輪胎切割刀的成本，從而提高市場競爭力。

實用新型內(nèi)容在下文中給出了關于本實用新型的簡要概述，以便提供關于本實用新型的某些方面的基本理解。但是，應當理解，這個概述并不是關于本實用新型的窮舉性概述。它并不是意圖用來確定本實用新型的關鍵性部分或重要部分，也不是意圖用來限定本實用新型的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出關于本實用新型的某些概念，以此作為稍后給出的更詳細描述的前序。鑒于現(xiàn)有技術的上述情形，本實用新型的目的是提供一種超聲波切割刀，其能夠克服上述現(xiàn)有技術的缺點和不足，提高使用壽命并且降低成本。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種超聲波切割刀，該超聲波切割刀包括刀背、刀身和刀ロ，其中，所述刀背上設置有多個第一槽，并且所述刀身上設置有多個第二槽，其特征在于，所述超聲波切割刀的長度處在大于或等于160毫米并且小于或等于170毫米的范圍之內(nèi)。優(yōu)選地，超聲波切割刀的長度可以為165毫米。[0013]優(yōu)選地，刀背的厚度可以處在大于或等于18毫米并且小于或等于22毫米的范圍之內(nèi)。更優(yōu)選地，刀背的厚度可以為20毫米。優(yōu)選地，第一槽的數(shù)目可以為兩個。更優(yōu)選地，刀背在兩個第一槽之間的高度可以低于刀背在其它部分的高度，使得在刀背上形成臺階面。優(yōu)選地，第二槽的數(shù)目可以為四個。優(yōu)選地，第二槽中的每一個的接近于刀口的末端至刀口的距離可以處在大于或等于18毫米并且小于或等于20毫米的范圍之內(nèi)。更優(yōu)選地，第二槽中的每一個的接近于刀口的末端至刀口的距離可以為18. 7毫米。優(yōu)選地，第二槽中的每一個的接近于刀口的末端的厚度可以處在大于或等于3毫米并且小于或等于3. 5毫米的范圍之內(nèi)。更優(yōu)選地，第二槽中的每一個的接近于刀口的末端的厚度可以為3. 2毫米。 優(yōu)選地，超聲波切割刀的寬度可以處在大于或等于73毫米并且小于或等于75毫米的范圍之內(nèi)。更優(yōu)選地，超聲波切割刀的寬度可以為74. 7毫米。與現(xiàn)有技術的超聲波切割刀相比，在本實用新型的上述技術方案中，超聲波切割刀的外形尺寸減小，從而節(jié)約了材料成本。另外，設置在刀背上的第一槽的數(shù)量減少，并且設置在刀身上的第二槽的數(shù)量減少，使得超聲波切割刀的結構相對簡單化，從而節(jié)約了加工工時。進一步，超聲波切割刀的厚度減小，從而得到的切割角度增大，可以有效增加切割面積。進而，超聲波切割刀的強度明顯增加，給切割參數(shù)調(diào)整留有更大的優(yōu)化空間，從而有利于提聞切割質(zhì)量和效率。

本實用新型可以通過參考下文中結合附圖所給出的詳細描述而得到更好的理解，其中在所有附圖中使用了相同或相似的附圖標記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的詳細說明一起包含在本說明書中并形成說明書的一部分，用來進一步舉例說明本實用新型的優(yōu)選實施例和解釋本實用新型的原理和優(yōu)點。在附圖中圖I是圖示發(fā)明人已知的一種超聲波切割刀的構造的三視圖；以及圖2是圖示根據(jù)本實用新型實施例的超聲波切割刀的構造的三視圖。本領域技術人員應當理解，附圖中的元件僅僅是為了簡單和清楚起見而示出的，而且不一定是按比例繪制的。例如，附圖中某些元件的尺寸可能相對于其它元件放大了，以便有助于提高對本實用新型實施例的理解。
具體實施方式
在下文中將結合附圖對本實用新型的示范性實施例進行描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應該了解，在開發(fā)任何這種實際實施例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標，例如，符合與系統(tǒng)及業(yè)務相關的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有所改變。此外，還應該了解，雖然開發(fā)工作有可能是非常復雜和費時的，但對得益于本公開內(nèi)容的本領域技術人員來說，這種開發(fā)工作僅僅是例行的任務。在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本實用新型，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本實用新型的方案密切相關的裝置結構和/或處理步驟，而省略了與本實用新型關系不大的其它細節(jié)。根據(jù)本實用新型的實施例的超聲波切割刀可以包括刀背、刀身和刀ロ，其中，所述刀背上設置有多個第一槽，并且所述刀身上設置有多個第二槽，其特征在于，所述超聲波切割刀的長度處在大于或等于160毫米并且小于或等于170毫米的范圍之內(nèi)。本實用新型所針對的超聲波切割刀目前廣泛使用于切割輪胎的應用中。當然，根據(jù)本實用新型的超聲波切割刀也可以應用于切割其它材料。在工作過程中，由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，然后通過換能器將電能轉(zhuǎn)換為機械能，亦即15kHz-40kHz的振動。調(diào)幅器將換能器產(chǎn)生的振幅加以調(diào)整(取決于應用來増大或減少振幅)。超聲波切割刀安裝在調(diào)幅器上，是最終的工作部件。工作中所需的振動是沿軸向的(亦即下文中的寬度方向)，稱之為縱振。另外，在超聲振動中還存在橫向(例如下文中的長度方向)振動，稱之為橫振。橫振容易產(chǎn)生超聲波切割刀的開裂，因此需要加以防止。下面，參照附圖來詳細描述發(fā)明人已知的一種超聲波切割刀的構造。圖I是圖示發(fā)明人已知的超聲波切割刀100的構造的三視圖。其中，圖I (a)是超聲波切割刀100的主視圖，圖1(b)是當沿著圖1(a)中的A-A線截取時觀察到的超聲波切害I]刀100的左視圖，而圖1(c)則是超聲波切割刀100的俯視圖。如圖I所示，超聲波切割刀100包括刀背101、刀身102和刀ロ 103。其中，刀背101上設置有6個刀背小槽(第一槽)104，并且刀身102上設置有6個槽(第二槽)105。如圖1(a)所示，超聲波切割刀100的長度為190. 5毫米，并且寬度為70. 5毫米。進ー步如圖1(b)所示，刀背101的厚度為25. 4毫米，每個槽105的接近于刀ロ 103的末端至刀ロ 103的距離為8. 2毫米(設計距離為8-9毫米)，并且每個槽105的接近于刀ロ 103的末端的厚度為I. 4毫米。在實際使用如圖I所示的超聲波切割刀100的過程中，常常會發(fā)生刀ロ崩裂或刀ロ卷邊等現(xiàn)象，導致刀具失效或報廢。另外，從超聲波切割刀100的設計分析來看，超聲波切割刀100的結構復雜、胚料尺寸較大并且加工時間較長，從而相對成本比較高。針對上述問題，本實用新型提供了ー種新型的超聲波切割刀，其能夠解決現(xiàn)有技術的如超聲波切割刀100的經(jīng)常性刀ロ崩裂或刀ロ卷邊等問題，提高使用壽命，同時可以降低此類超聲波輪胎切割刀的成本，從而提高市場競爭力。下面，參照附圖來詳細描述根據(jù)本實用新型實施例的超聲波切割刀的構造。圖2是圖示根據(jù)本實用新型實施例的超聲波切割刀200的構造的三視圖。其中，圖2(a)是超聲波切割刀200的主視圖，圖2(b)是當沿著圖1(a)中的A-A線截取時觀察到的超聲波切割刀200的左視圖，而圖1(c)則是超聲波切割刀200的俯視圖。如圖2所示，超聲波切割刀200包括刀背201、刀身202和刀ロ 203。其中，刀背201上設置有2個刀背小槽(第一槽)204，并且刀身202上設置有4個槽(第二槽)205。需要說明的是，本實用新型對刀背小槽204和刀身202上的槽205的數(shù)目并沒有特殊限制。當然，為了保證超聲波切割刀200的振幅的均勻性，一般要求刀背小槽204和刀身202上的槽205的數(shù)目均為偶數(shù)，并且最好能夠保持位置対稱。另外，當?shù)侗承〔?04和刀身202上的槽205的數(shù)目較少時，有利于減少加工エ時。[0039]根據(jù)本實用新型的超聲波切割刀的長度被設計為大于或等于160毫米并且小于或等于170毫米。有限元模態(tài)分析結果表明，在如圖I所示的超聲波切割刀100的情況下，由于超聲波切割刀100的長度較長，所以在振動模態(tài)中有明顯向外的橫向振動，并且在刀口輸出的振幅均勻性較差。因此，在使用一段時間后，在金屬的疲勞狀態(tài)下，刀口容易產(chǎn)生裂痕。當采用本實用新型的超聲波切割刀的長度設計時，有限元模態(tài)分析結果表明，在振動模態(tài)中沒有明顯向外的橫向振動，并且在刀口輸出的振幅均勻性較好，從而大大提高了超聲波切割刀的切割性能和使用壽命。優(yōu)選地，如圖2(a)所示，根據(jù)本實用新型的超聲波切割刀200的長度為165毫米。與如圖I所示的超聲波切割刀100相比，在超聲波切割刀200的長度為165毫米的情況下，不影響超聲波切割刀200的應用范圍，并且有利于提高超聲波切割刀200的整體強度，另外還減少了坯料尺寸。進一步，根據(jù)本實用新型的超聲波切割刀的刀背的厚度被設計為大于或等于18毫米并且小于或等于22毫米。當?shù)侗车暮穸容^薄時，超聲波切割刀的切割角度可調(diào)的范圍增大，從而可以有效地增加切割面積。優(yōu)選地，如圖2(b)所示，刀背201的厚度為20毫米。進而，優(yōu)選地，如圖2(a)和2(c)所示，在刀背201上設置有2個刀背小槽204的情況下，以刀背小槽204為邊界，將刀背201設計為臺階面。亦即，刀背201在兩個刀背小槽204之間的高度低于刀背201在其它部分的高度，使得在刀背201上形成臺階面。這種設計對于減小橫向振動和減少雜頻的影響可以起到重要作用。另外,如圖2 (a)所不,刀身202上設置有4個槽205。開槽的作用是為了保證輸出端即刀口具有較均勻的振幅輸出。在保證此要求的情況下，槽的數(shù)量越少則超聲波切割刀的強度越高。另外，如上所述，槽的數(shù)量越少，則越有利于減少加工工時。優(yōu)選地，根據(jù)本實用新型的超聲波切割刀的刀身上設置的槽中的每一個的接近于刀口的末端至刀口的距離被設計為大于或等于18毫米并且小于或等于20毫米。在設計時，使刀身上設置的槽盡量遠離刀口，以進一步增加超聲波切割刀的強度。優(yōu)選地，如圖2 (b)所示，每個槽205的接近于刀口 203的末端至刀口 203的距離為18. 7毫米。這遠遠大于如圖I所示的超聲波切割刀100中的槽至刀口的距離，從而使得超聲波切割刀200的強度與超聲波切割刀100相比能夠得以增加。優(yōu)選地，根據(jù)本實用新型的超聲波切割刀的刀身上設置的槽中的每一個的接近于刀口的末端的厚度被設計為大于或等于3毫米并且小于或等于3. 5毫米。這種厚度較大的設計大大提升了超聲波切割刀的強度。即使刀口在應用過程中碰到橡膠中的硬物而產(chǎn)生刀口轉(zhuǎn)變，也不會容易地產(chǎn)生刀口開裂或崩刃。優(yōu)選地，如圖2 (b)所示，每個槽205的接近于刀口 203的末端的厚度為3. 2毫米。這同樣遠遠大于如圖I所示的超聲波切割刀100中的槽末端的厚度，從而使得超聲波切割刀200的強度與超聲波切割刀100相比能夠得以增加。這樣一來，在能夠滿足超聲波切割刀的振幅、振幅均勻性、無雜頻橫振等要求的前提下，根據(jù)本實用新型的超聲波切割刀的尺寸設計使得該超聲波切割刀盡可能地強，從而有利于延長使用壽命。另外，優(yōu)選地，超聲波切割刀200的寬度可以處在大于或等于73毫米并且小于或等于75毫米的范圍之內(nèi)。更優(yōu)選地，如圖2(a)所示，超聲波切割刀200的寬度為74. 7毫米。注意，在圖2(c)中還示出了螺紋孔206。該螺紋孔206用于連接到上面提到的調(diào)幅器。與發(fā)明人已知的如圖I所示的超聲波切割刀100相比，在根據(jù)本實用新型的實施例的如圖2所示的超聲波切割刀200中，超聲波切割刀200的外形尺寸減小(長度由190. 5毫米減少為165毫米)，從而節(jié)約了材料成本。另外，設置在刀背201上的刀背小槽204的數(shù)量減少(由6個減少為2個)，并且設置在刀身202上的槽205的數(shù)量減少(由6個減少為4個)，使得超聲波切割刀200的結構相對簡單化，從而節(jié)約了加工エ時。進ー步，超聲波切割刀200的刀背201的厚度減小(由25. 4毫米減少為20毫米)，從而得到的切割角度增大，可以有效増加切割面積。進而，超聲波切割刀200的強度明顯增加， 給切割參數(shù)調(diào)整留有更大的優(yōu)化空間，從而有利于提聞切割質(zhì)量和效率。以上雖然結合附圖詳細描述了本實用新型的實施例，但是應當明白，上面所描述的實施方式只是用于說明本實用新型，而并不構成對本實用新型的限制。對于本領域的技術人員來說，可以對上述實施方式作出各種修改和變更而沒有背離本實用新型的實質(zhì)和范圍。因此，本實用新型的范圍僅由所附的權利要求及其等效含義來限定。
權利要求1.一種超聲波切割刀，包括刀背、刀身和刀口，其中，所述刀背上設置有多個第一槽，并且所述刀身上設置有多個第二槽， 其特征在于，所述超聲波切割刀的長度處在大于或等于160毫米并且小于或等于170毫米的范圍之內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求I所述的超聲波切割刀，其中，所述超聲波切割刀的長度為165毫米。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的超聲波切割刀，其中，所述刀背的厚度處在大于或等于18毫米并且小于或等于22毫米的范圍之內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求3所述的超聲波切割刀，其中，所述刀背的厚度為20毫米。
5.根據(jù)權利要求I、2和4中任何一項所述的超聲波切割刀，其中，所述第一槽的數(shù)目為兩個。
6.根據(jù)權利要求5所述的超聲波切割刀，其中，所述刀背在兩個所述第一槽之間的高度低于所述刀背在其它部分的高度，使得在所述刀背上形成臺階面。
7.根據(jù)權利要求1、2、4和6中任何一項所述的超聲波切割刀，其中，所述第二槽的數(shù)目為四個。
8.根據(jù)權利要求7所述的超聲波切割刀，其中，所述第二槽中的每一個的接近于所述刀口的末端至所述刀口的距離處在大于或等于18毫米并且小于或等于20毫米的范圍之內(nèi)。
9.根據(jù)權利要求8所述的超聲波切割刀，其中，所述第二槽中的每一個的接近于所述刀口的末端至所述刀口的距離為18. 7毫米。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的超聲波切割刀，其中，所述第二槽中的每一個的接近于所述刀口的末端的厚度處在大于或等于3毫米并且小于或等于3. 5毫米的范圍之內(nèi)。
11.根據(jù)權利要求10所述的超聲波切割刀，其中，所述第二槽中的每一個的接近于所述刀口的末端的厚度為3. 2毫米。
12.根據(jù)權利要求I、2、4、6、8、9和11中任何一項所述的超聲波切割刀，其中，所述超聲波切割刀的寬度處在大于或等于73毫米并且小于或等于75毫米的范圍之內(nèi)。
13.根據(jù)權利要求12所述的超聲波切割刀，其中，所述超聲波切割刀的寬度為74.7毫米。
專利摘要本實用新型公開了一種超聲波切割刀。該超聲波切割刀包括刀背、刀身和刀口，其中，所述刀背上設置有多個第一槽，并且所述刀身上設置有多個第二槽，其特征在于，所述超聲波切割刀的長度處在大于或等于160毫米并且小于或等于170毫米的范圍之內(nèi)。使用本實用新型的超聲波切割刀，可以提高使用壽命并且降低生產(chǎn)成本。
文檔編號B26D7/08GK202640404SQ20122015573
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權日2012年4月13日
發(fā)明者黃智明 申請人:必能信超聲(上海)有限公司