专利名称：具有顶锻的刀柄金属端的刀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有顶锻的刀柄金属端的刀以及一种用于制造这种刀的方法。
背景技术：
以前所述类型的刀以及相应的制造方法已经公知了。在经典的制造方法中，由刀刃、刀柄金属端和刀柄(Messererl)构成的刀锻造成一体。因为刀刃、刀柄金属端和刀柄在它们的横截面上具有极大的差异，所以在经典的制造方法中，最大的横截面即正常的铸瘤的横截面对于毛坯横截面的选择是至关重要的。因此，为了通过锻造(模锻)产生刀刃和刀柄毛坯横截面必须相应地逐渐变细，这表明是很昂贵的，因为例如铸瘤与刃的横截面相差很大。
US-PS 689,046和FR-PS 694 520描述了一种刀以及其制造，其中刀刃、刀柄金属端和刀柄彼此单独地必要时由不同的材料锻造出并且接着焊接在一起。相对于以前所描述的经典制造方式减小了制造成本。然而，由于该方法造成不精确地制造单个组件，在此也必需很多再加工，特别是在焊接处理的接合面上。
EP-A-0429035描述了一种刀以及其制造，其中刀刃、刀柄金属端和刀柄同样也单独地制造并且接着焊接在一起。然而在此，手柄金属端不是锻造而成而是烧结而成，由此可精确制造铸瘤和因此可以改进对接着的焊接过程必需的接合面的表面质量。在此，通常不需要再处理。当然，接着其制造之后将单个的部件焊接在一起，由此工作步骤的数量是很高的。此外，刀柄金属端的烧结很昂贵并且持续比较长时间。
发明内容
本发明的任务是提供一种具有刀柄金属端的刀，可以以尽可能少的工作步骤且廉价地制造该刀。
根据本发明，通过一种根据权利要求1所述的刀以及通过一种根据权利要求14所述的方法来解决该任务。
根据本发明，该刀包括顶锻的刀柄金属端。在顶锻中，并不是使处理区域中的毛坯横截面变小而是使其增大，使得最大的横截面即刀柄金属端的横截面对毛坯横截面不再至关重要。根据本发明，可以使用基本平坦的毛坯，毛坯的横截面与刀刃和/或刀柄的横截面相应。因此，该毛坯在待产生刀柄金属端的区域中被顶锻，使得毛坯在那里折叠在一起，直到产生用于铸瘤的所希望的更大的横截面。本质的优点在于，在锻造毛坯时仅仅必须处理手柄金属端，而不必须处理刀刃和刀柄。这具有这样的优点，即保持柄和刃的材料厚度不变并且因此保持原始的钢质量不变。毛坯的中间轴和其原始厚度仅仅很少受锻造处理的影响，使得处理结果更精确。一批的尺寸偏差以及结构公差相对于传统的锻造明显地更小。精确地制造的锻造毛坯也对所有接下来的处理步骤的精度和质量有有益影响。刀刃和刀柄的形状可以在锻造处理之后例如简单地冲裁出，因为所使用的毛坯已经具有对刀刃和刀柄所必需的横截面。另一优点在于，由刀刃、刀柄金属端和刀柄构成的刀可以由一件式的毛坯构成，相对于经典的制造方式，该制造更精确并且成本更少。由一件式的毛坯的制造相对于由多个毛坯的制造有如下优点，即刀刃、刀柄金属端和刀柄的接合不是必需的。相应地，不仅省去了工作步骤而且省去了对焊接所必需的接合面的要求。
如以前已提及的那样，刀刃、刀柄金属端和刀柄优选出于所述原因一体式地构造。
所使用的毛坯有利地包括多个材料层，其中至少一个材料层具有高硬度，优选至少54至70HRC，最好在66HRC的范围。至少一个具有高硬度的材料层形成制成的刀的刃面。优选钢用做该材料，其硬度取决于其碳含量。碳含量应不低于重量的0.5％，另一方面不超过重量的2％，因为否则钢太脆并且因此易折断。此外，钢可以包括其它合金元素，如锰、铬、钼、钒或者钨。锰有利于钢更坚固并且可以更好地锻造。铬也提高了钢的强度，通过形成氮化铬有助于耐磨并且提高了其防腐蚀性。从大约12％的铬含量起，钢为不锈的或者防锈的。钼提升了钢的切割稳定性和持久性，特别是与钒化合。最后，钨提升了强度，显著地提高了硬度和切削硬度。通过合金元素以及其含量的选择特别是可以调节钢的特性。然而，硬度、切割强度和易折断性是很重要的，因为材料层应该形成切割面。
至少一个具有高硬度的材料层优选设置在毛坯和稍后产生的刀柄金属端的芯区域中，使得待制造的刀的切割面中心地设置。硬的材料层也偏心地设置，这应该是所希望的。芯区域有利地包括整个到切割厚度或者整个到切割横截面的至少50％，使得例如在制成的刀的打磨或者再打磨的情况下也实际上对切割面进行打磨。为了尽可能中心地设置芯区域，材料层的数量优选是奇数的。
其余优选包围硬的芯区域的材料层优选具有比芯区域更小的硬度并且基本上是不锈的。后者具有这样的优点，即芯区域的很容易生锈的含碳的钢通过包围不锈的材料层来防止受到环境的影响。
例如在刀背上、刀柄金属端上或者在刀刃上的可见的材料层过渡优选被表面侵蚀，以便可看到通过多层形成的装饰。这基本上是基于光学的原因。特别是，顶锻的刀柄金属端由于多层的毛坯的折叠而具有特殊的图案，该图案像大马士革钢。
按照根据本发明的方法，刀刃、刀柄金属端和刀柄优选由一体式的毛坯构成。以这样的方式在锻造之后也可以省去每个接合工作。通过借助顶锻构造手柄金属端即使在一体式的毛坯的情况下也保证了精确制造且不太昂贵。
毛坯优选从多层的薄板中冲裁出、借助电容加热来加热和在顶锻步骤中在待产生的手柄金属端的区域中顶锻或者折叠。
顶锻步骤或者顶锻步骤的结果基本上取决于顶锻方法、顶锻速度和温度控制。在此，温度为优选1050℃，其中温度与材料相关。
特别是为了精确地塑造出刀柄金属端的单个的轮廓，精确锻造步骤优选接在顶锻步骤。精确锻造步骤的结果基本上取决于上刀具的处理速度、挤压力、处理方法、接触时间和所使用的冷却润滑剂。优选地，手柄金属端的精确锻造包括仅仅一个行程。
最后，优选地对刀轮廓进行切边或者冲裁。
以前所描述的方法能够实现很精确以及低价的制造，其中该方法包括很少的方法步骤且没有任何接合步骤也行。极大地减小了电流消耗、钢使用量、面积和噪音。
如以前所描述的那样，用于以上描述的方法的毛坯包括多个层，优选具有高硬度的中心设置的钢层，该钢层最后应形成刀的切割面。在产生毛坯时，电镀多个薄板并且冷轧，使得形成薄板，从这些薄板中可以冲裁出毛坯。
接着，参照附图更精确地描述本发明。图1至图5表示了根据本发明的方法的一种优选的实施形式的依次出现单独结果的方法步骤。详细地示出
图1是根据本发明的一种优选的实施形式所使用的毛坯的俯视图；图2是在实施根据本发明的顶锻步骤之后图1中所示的毛坯的俯视图；图3是在实施精确锻造步骤之后图2中所示的毛坯的俯视图；图4是在实施切边步骤之后图3中所示的毛坯的俯视图；图5是通过切边步骤产生的废料部分的俯视图，该废料部分作为钢屑来利用；以及图6是顶锻的、多层刀柄金属端的放大的横截面。
具体实施例方式
图1示出了毛坯10，该毛坯被用于根据本发明的方法的一种优选的实施形式的实施。毛坯10是由多层钢构成的带、例如三层到类似大马士革钢的Clad化合物例如33层。毛坯10在其横截面的中心具有由高硬度的钢构成的层，其硬度现有为66HRC。该材料层占据整个刀刃厚度或者整个刀刃横截面的大约50％并且形成待产生的刀的切割面。
图1中所示的毛坯10从大的冷轧的多层钢板中冲裁出，该多层钢板具有刀刃和刀柄的所希望的横截面。相应地，毛坯10也具有相应的横截面。
图2示出了在实施根据本发明的顶锻步骤之后图1中所示的毛坯10。如可以看到，材料这样地折叠在其上应构造有待产生的刀柄金属端的区域12中，使得区域12中的横截面根据刀柄金属端的所希望的横截面放大。由其稍后产生刀刃和刀柄的区域14和16通过顶锻步骤基本上没有改变。通过电阻加热进行顶锻。在此处应该是冷的，加热也可以以其它方式进行。
图3示出了在实施精确锻造步骤之后图2中所示的毛坯10，利用精确锻造步骤在区域12中构造刀柄金属端18的形状。在实施单个行程的情况下进行精确锻造。此外，在精确锻造步骤中也可以实施多于一个行程，其中当然优选的是，刀柄金属端的形状通过单个的行程可以足够精确地产生。如在图3中可看到的那样，保留区域14和16，从这些区域中产生刀刃和刀脊，而在实施精确锻造步骤期间也基本上不改变。
图4示出了成品件20，当图3所示的毛坯10经过切边步骤时，形成成品件。在切边步骤中，冲裁出刀刃22、刀柄金属端18和刀柄24的相应轮廓。
图5示出了通过切边步骤相应产生的切边件26。如可看到的那样，在根据本发明的方法中仅仅形成小量废料。
最后，图6示出了顶锻的多层刀柄金属端18的放大的横截面。具有高硬度的基本上中心地即在芯区域中设置的材料层28弯曲状折叠地延伸通过刀柄金属端18。其占据横截面的大约50％并且被其它更薄的且同样折叠的材料层30包围，后者在图6中当然仅仅局部地表示。应明确的是，材料层30通过整个铸瘤18在材料层28上方和下方延伸并且与铸瘤18的变形相应地分布。材料层30比材料层28更柔软且耐腐蚀，以便防止材料层28受到环境的不利影响。参照图6可以看到，通过相应的抛光和通过被抛光的面的刻蚀可以出现单独的装饰，这特别是视觉上希望的。
应明确的是，以前所描述的根据本发明的方法的优选的实施形式以及示例性示出的根据本发明的具有刀柄金属端的刀并不是限于通过所附权利要求所定义的保护范围。更准确地说，修改方案和变化是可能的，而并不离开本发明。
附图标记10毛坯12区域14区域16区域18刀柄金属端20成品件22刀刃24刀柄26切边件28中心材料层30其它材料层
权利要求
1.一种刀，具有顶锻的刀柄金属端(18)。
2.根据权利要求1所述的刀，其特征在于，刀刃(22)、刀柄金属端(18)和刀柄(24)一体式地构造。
3.根据上述权利要求中任一项所述的刀，其特征在于，所述刀具有多个材料层(28，30)。
4.根据权利要求3所述的刀，其特征在于，所述多个材料层(28，30)为多层钢。
5.根据权利要求3或者4所述的刀，其特征在于，至少一个材料层(28)具有高的硬度。
6.根据权利要求5所述的刀，其特征在于，所述至少一个材料层(28)的硬度为54至70HRC，并且优选在66HRC的范围中。
7.根据权利要求5或者6所述的刀，其特征在于，所述具有高硬度的材料层(28)为具有0.5％和2％之间的碳含量的硬化钢。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的刀，其特征在于，至少一个具有高硬度的材料层(28)基本上设置在芯区域中心。
9.根据权利要求8所述的刀，其特征在于，芯区域的厚度具有整个刀刃厚度的至少50％。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的刀，其特征在于，所述材料层(28，30)的数量为奇数。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的刀，其特征在于，其它的材料层(30)具有比高硬度的材料层(28)更小的硬度。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的刀，其特征在于，其它材料层(30)基本上是不锈的。
13.根据权利要求3至12中任一项所述的刀，其特征在于，可见的材料层过渡至少部分被表面侵蚀。
14.一种用于制造具有铸瘤的刀的方法，其特征在于，为了构造所述铸瘤(18)而设置有顶锻步骤。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，事前加热用于顶锻步骤的毛坯(10)。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，通过电阻加热进行毛坯(10)的加热。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其特征在于，用于顶锻步骤的毛坯(10)具有多个材料层(28，30)。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其特征在于，用于顶锻步骤的毛坯(10)被进行冷轧。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，其特征在于，用于顶锻步骤的毛坯(10)具有至少一个高硬度的材料层(28)。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，至少一个材料层(28)具有54至70HRC的硬度，最好66HRC的范围中的硬度。
21.根据权利要求19或者20所述的方法，其特征在于，所述至少一个材料层(28)是具有0.5％和2％之间的碳含量的硬化的钢。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个材料层(28)基本上设置在毛坯(10)的芯区域中心。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的方法，其特征在于，其它材料层(30)具有比高硬度的材料层(28)更小的硬度。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的方法，其特征在于，其它材料层(30)基本上是不锈的。
25.根据权利要求14至24中任一项所述的方法，其特征在于，所述用于顶锻步骤的毛坯(10)被冲裁。
26.根据权利要求14至25中任一项所述的方法，其特征在于，由一体式的毛坯(10)构造刀刃(22)、刀柄金属端(18)和刀柄(24)。
27.根据权利要求14至26中任一项所述的方法，其特征在于，用于进一步构造铸瘤(18)的精确锻造步骤接着顶锻步骤。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述精确锻造步骤具有恰好一个行程。
29.根据权利要求14至28中任一项所述的方法，其特征在于，具有铸瘤(18)的刀轮廓被切边。
30.根据权利要求17至29中任一项所述的方法，其特征在于，可见的材料层过渡至少部分被表面侵蚀。
全文摘要
本发明涉及一种具有顶锻的刀柄金属端的刀以及一种用于制造这种刀的方法。
文档编号B21J5/06GK101080307SQ200680001381
公开日2007年11月28日 申请日期2006年1月28日 优先权日2005年2月5日
发明者乔启姆·德罗埃瑟 申请人:J.A.亨克利斯两合股份有限公司