一种锤子的制作方法

本发明涉及机械加工工具领域，尤其涉及一种锤子。

背景技术：

在工业生产中，锤子作为一种常见的工具被用来拆卸和装配机械零件，但是现有的锤子虽然具有很强的通用性，但是在特殊场合使用中还是存在以下不足：

1.刚性的锤子每一次敲击的有效撞击时间非常短，如果提高敲击力度，可能会砸坏零件，敲击力度太小，又不能敲动零件，不能形成有效撞击。

2.每次敲击物体有效撞击时间短，工作效率低。

技术实现要素：

本发明的技术目的在于，提供一种锤子，延长锤子在敲击过程中的有效撞击时间，适当降低锤子与物体的敲击力度的峰值；并且能控制每次敲击力度的大小，防止因受力过猛而损坏。本发明的锤子可利用在特殊加工领域，如陶制器件的加工等特殊制造行业。

本发明的技术方案是：一种锤子，包括锤头和锤柄，锤头为多层结构，所述多层结构为金属材料层和弹性材料层交替排列并堆叠串连，最外层为金属材料层，所述锤子还包括金属棒，金属棒的两端有螺纹，所述金属棒将多层结构串连在一起，所述多层结构的两个最外层与金属棒通过螺纹固定连接，所述多层结构的内层可在弹性材料层的弹性形变的范围内与金属棒发生轴向相对位移。

根据如上所述的一种锤子，所述的锤子还包括弹簧，所述多层结构沿中心层对称设置，所述多层结构的每层的横截面由外层至内层逐渐减小，所述多层结构中对称的金属材料层之间通过弹簧连接，弹簧设置为自然状态或伸长状态。

根据如上所述的锤子，所述锤柄与锤头的金属材料层固定连接。

根据如上所述的锤子，所述锤柄与锤头的中心层固定连接。

根据如上所述的锤子，所述锤头为圆柱形或椭圆形的多层结构。

根据如上所述的锤子，所述金属材料层为硬质合金材料。

根据如上所述的锤子，所述弹性材料层为橡胶层。

根据如上所述的锤子，所述金属材料层为不锈钢。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：一是锤头为多层结构，多层结构为金属材料层和弹性材料层交替排列并堆叠串连，多层结构的最外层为金属材料层。当锤头在撞击物体时，外层金属材料先与物体撞击，然后内层材料会由于弹性材料层的形变，逐渐将压力传递到外层金属，避免了整个锤体一次敲击物体的敲击力度的峰值过大而损坏物体，同时延长了有效撞击的时间，提高工作效率；二是通过设计每层结构厚度，进一步控制敲击力度的大小和有效敲击的时间；三是通过弹簧存储势能，可进一步避免峰值的出现且延长力的作用时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例的锤子的结构示意图；

图2是本发明另一实施例的锤子的结构示意图；

附图标记说明：锤头1、金属材料层11、弹性材料层12、金属棒13、弹簧14、锤柄2。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1所示，本发明锤子包括锤头1和锤柄2，锤头1为圆柱形或椭圆形的多层结构，多层结构为金属材料层11和弹性材料层12交替排列并堆叠串连，最外层为金属材料层11。所述锤子还包括金属棒13，金属棒13的两端有螺纹，所述金属棒13将多层结构串连在一起，所述多层结构的两个最外层与金属棒13通过螺纹固定连接，所述多层结构的内层可在弹性材料层12的弹性形变的范围内与金属棒13发生轴向相对位移。

本发明的锤子，锤头1为金属材料层11和弹性材料层12交替排列的多层结构，当锤子在使用时，第1层金属材料层11先与被敲击物体接触，根据动量定理知，其对物体产生的敲击力大小为F₁(F₁＝Δm₁v/t₁)。当第1层金属材料层11撞击到物体停止后，第2层弹性材料层12发生弹性形变，其重心会沿着金属棒13继续运动一段距离，其受力大小为F₂(F₂＝Δm₂v/t₂)；在根据作用力与反作用力原理，第2层弹性材料层12受到的力F₂的反作用力作用到第1层金属材料层11，再通过第1层金属材料层11传递到被敲击物体。当第1层金属材料层11撞击停止后，第3层金属材料层11由于惯性的作用，继续压缩弹性材料层12运动一段距离。在这个过程中，第3层金属材料层11压缩第2层时受到的力的大小为(F₃＝Δm₃v/t₂)。第3层受力时间点明显要滞后于第1层，基本和第2层弹性材料层12的受力时间点同步。第4层为弹性材料层12，第5层为金属材料层11，这两层的受力形式和第2层、第3层受力形式相同，但是受力时间也是稍微滞后于第2、第3材料层。基于动量定理和作用力与反作用力原理可知，被敲击物体分别在t₁，t₂时间段受到F₁，F₂+F₃的作用力，相比与现有的刚性锤子，延长了有效撞击的时间，适当降低锤子与物体的敲击力度的峰值，保护了被敲击物体，从而更加地提高撞击工作的作用效果和效率。

假设当被敲击物体受到的力F’>Fmin时，被敲击的物体可以在敲击力F’的作用下可以克服摩擦阻力沿着受力方向移动距离L(L>0)；当被敲击物体受到的力F’＝Fmax时,被敲击物体会因为受力过猛而损坏，当Fmin<F’<Fmax，我们称这个敲击为有效撞击。根据动量定理Ft＝Δmv，通过控制锤子敲击的速度v的大小可以控制被敲击物体受力F’的大小，也可以调整各层材料层的质量来调整各层材料层给予敲击物体的力F’大小，使得每次撞击都是有效撞击。

根据动量定理Ft＝Δmv，当锤子质量和敲击速度一定时，本锤子通过调整弹性层的厚度或改变材料，可以改变各层材料层在敲击过程中产生的撞击力F’的时间，同时影响撞击力F’的大小，因此可以根据特定的应用需求来设计。

如图2所示，本发明的另一实施例的锤子，还包括弹簧14，所述多层结构沿中心层对称设置，所述多层结构的每层的横截面由外层至内层逐渐减小，所述多层结构中对称的金属材料层11之间通过弹簧14连接，弹簧14设置为自然状态(即弹簧14没有工作没有拉力也没有相互之间的压力)或伸长状态(即弹簧14没有工作时存在一定的拉力)。这样外层金属材料层11与被敲击物体的作用面积大，容易敲准；其次，敲击后，在弹簧14的作用下，存在一定的动能存储功能，可使敲击力量更加平稳的释放出来，确保敲击力的平衡释放；同时，也可以使本发明的装置具有一定的减震作用，使锤柄2敲击后反弹力变小，并且反弹力较为均衡。

作为本发明的一种实施方式，所述锤头1的金属材料层11与锤柄2固定连接。

优选的，所述锤柄2与锤头1的金属材料层11固定连接。

进一步优选的，所述锤柄2与锤头1的中心层固定连接。

可选的，所述锤头1为圆柱形或椭圆形的多层结构。

可选的，所述金属材料层11为硬质合金材料。

可选的，所述弹性材料层12为橡胶层。

可选的，所述金属材料层11为不锈钢。