专利名称：刀具刃部感应加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属热处理用的一般加热设备技术领域，涉及一种工件热处理用的感应加热装置，特别是用于刀具刃部热处理(含化学热处理)的感应加热装置。
背景技术：
为了提高各种金属工件的机械性能，要求对工件进行强化热处理。在此类热处理中，采用感应加热的较多，因为它具有加热快、效率高、脱碳少、质量好、无污染等优点。众所周知，刀具是人们广泛用于剪切金属(或非金属)的切割工具。而目前所生产的刀具，通常采用三种强化热处理方法一是用高碳工具钢(含合金工具钢)或高速钢制造，整体加热淬火和回火；二是用低碳合金钢制造，表面碳氮共渗；三是用中碳合金钢制造，盐浴渗硼处理。近三十年来，无论刀具强化热处理的整体加热或表面加热，为了提高刀具质量、降低成本和防止环境污染等，上述具有高效、节能、优质、清洁、灵活等优点的感应加热方式，就开始应用于刀具的强化热处理上，并取得了较好的经济效益。对于刀具来说，刀具刃部的局部强化更为重要。但是，感应加热用于刀具刃部的局部热处理却较少。这是因为受刀具刃部的形状限制，而不易设计出较为理想的感应加热装置。刀具刃部的形状特点是1、形状较薄，且其横断面的面积小；2、异形横断面，且其刀刃端部很尖。这样，就给设计相应感应加热装置，带来了相当大的困难。
随着感应加热用于刀具刃部的局部热处理，现有的刀具刃部感应加热装置却存在如下缺点现有的刀具刃部感应加热装置，绝大多数采用的是“纵向磁场”加热方式，而这种加热方式不利于较薄的刀具刃部进行感应加热。我们知道，不同形状的钢材，无论是板、管、型材，凡是采用感应加热的，基本上都可分为“纵向磁场”加热或“横向磁场”加热两种方式。其中，管、型材基本上采用前者方式；而对于板材来说，采用两种加热方式均有，其中，较薄的板材则采用后者方式较多。而较薄的刀具刃部却采用前者“纵向磁场”加热方式，则其加热将与其横断面的面积有着密切关系，受其横断面的面积较小所限，直接影响到电源设备功率和频率的优化选择，而导致加热效率较差；再有，淬火变形较大。经现有的刀具刃部感应加热装置进行加热的热处理刀具，其淬火变形通常都较大。刀具的淬火变形主要表现为侧面不平度和刀形变形。其中，侧面不平度尚可加以控制或校正；而刀形变形却难以消除。这样，上述现有刀具刃部感应加热装置的不足之处，就限制了感应加热在刀具刃部热处理上的应用。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种用于刀具刃部的、可形成“横向磁场”加热方式的新型感应加热装置，以求有利于刀具刃部的快速、高效、优质、节能加热。本刀具刃部感应加热装置主要由线圈、导磁体、冷却水套等组成。其中，线圈为按特定方式绕制的“半鞍型”多组、多匝铜管；它由多组(通常为2组)分别按特定方式对称绕制的“半鞍形”多匝铜管(通常为单匝或2匝)，再相互并联组合而成。线圈可对刀具的刃部进行加热的同时，还对刀具内靠近其刃部的一定区段进行局部预热，以便有效控制刀具的刀形弯曲变形。线圈的铜管采用一定壁厚的中空方形(或矩形)纯铜管作成，并需通水冷却。导磁体是采用特定形状的成组硅钢片叠加而成，或用其他磁性材料制作；它的布置方式和部位，以及导磁体的特定形状，都是为了使其刀具刃部处的磁力线更为密集，并以“横向磁场”方式穿透该处断面层，进而达到加强该处的加热。当然，在某些情况下，本感应加热装置也可以无导磁体，即不加导磁体。为了有利于导磁体的冷却，在其外部设置了一组冷却水套；同样，无导磁体的，也就不用加冷却水套。本感应加热装置的加热电源，其电流频率可根据加热层深度，而选用中频或高频的电源设备。因此，本感应加热装置具有效率高，加热快，质量好，变形小，能耗少，成本低等优点。
本刀具刃部感应加热装置，它不仅可对刀具刃部进行连续加热，也可采用刀具刃部的同时加热；它不仅可对刀具刃部的热处理进行感应加热，也可对刀具刃部的化学热处理(如膏剂渗硼、渗金属等)进行感应加热。
以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步叙述。
图1为本刀具刃部感应加热装置图。
图2为
图1的A-A剖面图。
图3为现有刀具刃部感应加热装置图。
具体实施方式
图中，1是刀具；2是线圈；3是导磁体；4是冷却水套。
如
图1、图2所示，本实用新型的刀具刃部感应加热装置，它由线圈2、导磁体3、冷却水套4等组成，其特征在于，它是一种可形成“横向磁场”的感应加热装置，采用的是“横向磁场”感应加热方式。其中，线圈2为按特定方式绕制的“半鞍型”多组、多匝铜管；它由多组(通常为2组)分别按特定方式对称绕制的“半鞍形”多匝铜管(通常为单匝或2匝)，再相互并联组合而成；线圈2可对刀具1的刃部进行加热的同时，还对刀具1内靠近其刃部的一定区段进行局部预热，以便有效控制刀具1的刀形弯曲变形；线圈2的铜管采用一定壁厚的中空方形(或矩形)纯铜管作成，并需通水冷却；导磁体3是采用特定形状的成组硅钢片叠加而成，或用其他磁性材料制作；导磁体3的布置方式和部位，以及导磁体3的特定形状，都是为了使其刀具1刃部处的磁力线更为密集，并以“横向磁场”方式穿透该处断面层，进而达到加强该处的加热。当然，本感应加热装置也可以无导磁体3，即不加导磁体3。为了有利于导磁体3的冷却，在其外部设置了一组冷却水套4；同样，无导磁体3的，也就不用加冷却水套4。如图2所示，本实用新型的感应加热装置采用的“横向磁场”加热方式，而它所产生的磁力线将横向垂直穿透刀具1的刀刃部处。
如图3所示，现有的各种感应加热装置，都是采用完全的“纵向磁场”或以“纵向磁场”为主的感应加热方式。图3所示的感应加热装置，即为“纵向磁场”加热方式，它所产生的磁力线将纵向平行穿透刀具1的刃部处。
实施例1，机切刀具采用单条刀具的刃部中频淬火；本刀具刃部感应加热装置加有导磁体3；线圈2为2组、单匝的并联方形铜管。根据刀具1的钢种，选择适宜的热处理加热温度，并连续通过本感应加热装置，施以相应热处理。试制结果表明，该产品性能好、表面脱碳少、加热温度均匀、变形小，能完全满足刀具刃部的技术标准要求。
实施例2，厨用刀具采用单条(或多条)刀具的刃部中频(或高频)淬火；本刀具刃部感应加热装置为无导磁体3；线圈2为2组、单匝的并联方形铜管。根据刀具1的钢种，选择适宜的热处理加热温度，并用本感应加热装置，进行相应热处理。试制结果表明，该产品性能好、脱碳少、变形小，能完全达到刀具刃部技术标准的要求。
权利要求1.刀具刃部感应加热装置，它由线圈、导磁体、冷却水套组成，其特征在于，线圈(2)为绕制的“半鞍型”多组、多匝铜管，它由多组分别对称绕制的“半鞍形”多匝铜管，再相互并联组合而成；线圈(2)的铜管采用一定壁厚的中空方形纯铜管或矩形纯铜管作成，并需通水冷却；导磁体(3)是成组硅钢片叠加而成，或用其他磁性材料制作；为了导磁体(3)的冷却，在其上部设置了一组冷却水套(4)。
专利摘要本实用新型属于金属热处理用加热设备技术领域，公开了一种用于刀具刃部热处理(含化学热处理)的刀具刃部感应加热装置。它由线圈2、导磁体3、冷却水套4等组成。其中，线圈2为按特定方式绕制成特定形状的“半鞍型”多组、多匝铜管；导磁体3为特定形状的硅钢片(组)或其他磁性材料；冷却水套4为冷却导磁体3用的。本装置是一种可形成“横向磁场”加热方式的新型感应加热装置。它克服了现行刀具刃部热处理方法的耗能多、质量差、劳动强度大和有污染等缺点，并解决了现有刀具刃部感应加热装置所存在的效率低和变形大等问题。因此，本感应加热装置具有效率高，加热快，质量好，变形小，能耗少，成本低等优点。
文档编号C21D9/18GK2714575SQ03234948
公开日2005年8月3日 申请日期2003年6月15日 优先权日2003年6月15日
发明者郑体成 申请人:郑体成