很多种工具，包括各种手动的工具，都具有可用于切断各种工件 的的切割刃。例如，具有手钳式结构的手动切割工具就具有这种切割 刃。手钳式手动切割工具一般包括一对整体式细长形构件(或称”半 钳”)，每个构件在其一端形成一个手柄部分，并在其另一端形成一个 钳口部分。细长形构件彼此之间是可旋转连接的，这样，当手柄部分 张开和缩紧时，钳口部分就可以关闭和张开。每个构件的钳口部分可 沿着它的整体长度方向(例如一对专用钢丝钳)或部分长度的方向(例 如一对具有切割刃的手钳)形成一个整体切割刃。
传统的具有切割刃的手钳是不易于生产且成本昂贵的。每个半钳 部分都是金属经锻造加工形成的一个整体金属结构。经过锻造加工之 后，对半钳部分进行进一步切削加工成形以及细化其作为钳具的各种 特征，包括对每个半钳的整个切割刃进行粗加工。在每个钳口的切割 刃区域都预留足够的金属材料，这样以保证对整个切割刃进行进一步 加工成形。然后，将两个半钳可动的连接起来，例如，在枢轴部位通 过中心铆钉把它们连接起来。
对每个半钳部分的切割刃进行切削加工时，需要在切割刀片的背 面加工凹槽或预留孔。图27所示的为一个现有技术的半钳，在切割刀 片250的背面有凹槽或预留孔240。在使用这种现有的钳具时，切割 物体时产生的碎屑经常会堵住凹槽或预留孔240，这就需要使用者把 钳具翻过来，这样碎屑才会被倒出来或抖出来。这些碎屑会对接下来 的切割操作产生不利影响。本发明内容的一个方面就是提供一种钳具， 这种不会产生上述的易陷入工件碎屑而对后续的切割操作产生不利影 响问题。
接着，对钳具的金属材料进行进一步处理，例如，用以提高金属 的硬度金属热处理。比如，金属硬度可以从35洛氏硬度C标度(或 者“HRC”)提高到50HRC，以使金属材料具有经的起日常使用的足 够硬度。金属硬度可以提高多少是受多种因素影响的，包括加工的钳 具的类型以及用于何种类型的工作。在热加工过程中，钳具金属会产 生拉伸并可能会发生变形。
这种细长并具有复杂结构特征的手动工具，例如钳具，经常会发 生金属材料的拉伸和/或变形。因此，经过热加工之后，需要对钳具进 行成形或拉直加工，例如，保证手柄部分和钳口部分具有正确的形状 并能相互对准。在成形过程中，需要重新对切割刃进行粗略对正。这 种成形和拉直工作需要熟练工人的手工操作，因此，既浪费时间又昂 贵。
通过锉除每个钳口部分切割刃的多余材料，对切割刃进行进一步 成形和对准加工。这一加工工序通常由熟练工人使用手动锉刀或者细 磨轮人工完成。需要对这两个半钳进行仔细的成形加工，这样当钳具 的钳口在闭合时切割刃才能完好的会合。但如果去除了太多的材料， 钳具就算报废了。每个切割刃经锉平/研磨后，每个面上都要有一个锋 利的刃边，这样在钳口闭合时，切割刃才能及时搭邻连接在一起。在 对切割刃进行手动成形加工时，钳具的每对切割刃成型的精确性和质 量都不一样。手动塑型的切割刃由于限制而只能具有一个简单斜面(当 从横截面或侧面观察时)。这种刃边结构对于各种切割操作应用并不是 最好的。在制造钳具的过程中，劳动力成本大多消耗在钳具钳口切割 刃手工成形操作中。
切割刃经锉平/研磨后，切割刃需经热处理以提高它们的硬度。例 如，经过热处理，切割刃的硬度达到55HRC到65HRC。美国机械工 程师协会(ASME)建立的标准中已经规定了这些硬度值。然而，整 个钳具并不需要达到这个硬度值，因为这会使钳具变得太脆。通常通 过引入热处理操作使切割刃的硬度提高。在这个操作过程中，通过局 部加热使切割刃及其周边的一部分金属材料温度迅速升高。当切割刃 的温度达到预定温度时，进行淬火处理以提高切割刃的硬度。然而， 这种热处理操作是不易精确操作的，这样就可能导致切割刃在长度方 向上硬度会发生变化，或者导致切割刃的周边金属硬度太高，从而导 致钳具易于断裂，尤其是当在操作钳具时枢轴点的压力值很高从而引 起钳具枢轴点区域的金属硬度过高时。刀片提高硬度时经淬火后，可 以进一步对其进行回火以提高韧性。
可以理解的是，利用传统的方法加工形成于钳具的切割刃时需要 大量的劳动力，造成质量的不一致以及存在其他固有的缺陷。一般而 言，利用传统方法加工具有高质量切割刃的钳具工艺复杂、浪费时间 并且成本昂贵。达到高质量切割钳具的标准是，将书写纸放在手动工 具切割刃的任何位置时，钳具都对其进行干净整齐的切割。这种测试 在ASME和其它国家关于手动工具的标准中都有规定。这种测试体现 了在钳口闭合时切割刃会合的精确性。切割刃的完美会合对于切割软 线例如棉线，和切割细线例如电灯线是非常重要的。加工钳具切割刃 单一斜面的高成本，也使传统方法收到很大限制。对于特定材料或者 特殊应用来说，切割刃的这种形状也不是最好的。
关于钳口闭合时切割刃会合精确性的另一个测试是光测试。具体 地说，如果能观察到有光透过闭合钳具的切割刃就认为该钳具存在影 响切割稳定性的缺陷。也就是说，当钳口闭合并将其对着光线观察时， 切割刃上即使存在轻微的直线偏移在光线照射下都会观察到有光通 过。比如，图22和23中，钳具具有一个切割刀片260，并在另一钳 口上有一个与之匹配作用的砧座270。由于典型的加工偏差，刀片的 切割刃260和砧座270没有很好的对齐，这样就有光从刀片260和砧 座270之间通过。本发明的另一方面就是提供一种钳具，钳具的切割 刃闭合时大大降低了光线通过的可能性。
通常而言，切割刃需要足够锋利，并且其构成材料应具有足够的 硬度以抵抗在压力下的塑性和永久变形以及磨损。例如，如果切割刃 在切割操作中变形了，这就使切割刃变钝，不具有切割的能力了。因 此，切割刃需要使用硬质材料制造。然而，传统的钳具一般整体只使 用一种材料制造。例如，由高合金钢等硬金属材料制造的切割刃可以 很好进行切割作业，但是，如果手动工具的整体都是高合金钢的话， 这就非常昂贵并且不具有商业可行性了。此外，由于材料加工处理的 限制，在加工钳具等手动工具过程中，利用构成切割刃的最优材料加 工整个工具是不可能也不可行的。因此，在制造包括整体切割刃的钳 具或其它手动工具时，通常选择最好的切割刃材料以及其它节约成本 的材料。
在工具加工工业中，一直都在寻求提高质量和降低生产成本的方 法。
发明概述
本发明具体可以提供一种作用于工件的工具，所述工具包括一个 纵向的工具主体，它包括第一和第二细长形纵向构件，每个构件都由 金属材料制成，并且每个构件都在其一端具有一个手柄部分，并在其 相对端具有一个钳口部分。所述第一和第二构件的中间部分彼此可运 动地联接到一起，用于绕着枢轴旋转运动，从而所述手柄部分从所述手 柄部分彼此相隔较远的张开位置向所述手柄部分彼此相隔较近的闭合 位置的运动使得所述钳口部分从所述钳口部分彼此相隔较远的张开位 置运动到所述钳口部分彼此相隔较近的闭合位置，从而所述手柄部分 彼此远离的运动使得所述钳口部分彼此远离运动。每个钳口部分都设 置有一个咬合面，该咬合面构造使得当所述钳口部分在它们的张开位 置时，所述咬合面彼此间隔较远，以能够将工件置于其间，并且当所述 钳口部分在闭合位置时，所述咬合面彼此间隔较近。工具主体构造和 设置使得所述咬合面通过在钳口部分处于它们的张开位置时，将工件 置于咬合面之间并将钳口部分朝它们的闭合位置运动，而能够向工件 施加基本相对的咬合力。每个钳口部分都包括从相关钳口部分的一侧 延伸到相关钳口部分的相对侧的槽，每个槽都具有一对张开的相对端， 所述槽构造和设置使得当所述钳口部分位于它们的闭合位置时，所述 槽彼此横向对齐，并彼此配合以形成基本连续的横向槽，该横向槽从工 具主体的一侧延伸到其工具主体的相对侧。该工具还包括一对独立的 刀片构件，每个刀片构件都具有一个切割刃部分，所述切割刃与所述 枢轴径向对齐，并且该切割刃由比用于构造所述细长形构件的金属材 料更硬的金属材料构成。每个刀片构件都刚性固定在相应其中一个所 述槽中，从而，(a)当所述钳口部分处于它们的闭合位置时，所述切 割刃以彼此邻近的关系设置，(b)当所述钳口部分处于它们的张开位 置时，所述切割刃彼此间隔较远，以能够将工件置于其间，以及(c) 当工件置于切割刃之间并且所述钳口部分朝它们的闭合位置运动时， 所述切割刃切割工件。
本发明还提供了一种用于切割工件的切割工具的具体实施方式， 这种切割工具包括一个纵向的工具主体，包括第一和第二细长形纵向 构件，每个构件都由金属材料制成，并且每个构件都在其一端具有一 个手柄部分，在其相对端具有一个钳口部分。所述第一和第二构件的 中间部分彼此可运动地联接到一起，用于绕着枢轴旋转运动，从而所述 手柄部分从所述手柄部分彼此相隔较远的张开位置向所述手柄部分彼 此相隔较近的闭合位置的运动使得所述钳口部分从所述钳口部分彼此 相隔较远的张开位置运动到所述钳口部分彼此相隔较近的闭合位置， 从而所述手柄部分彼此远离的运动使得所述钳口部分彼此远离运动。 该切割工具还包括一对独立的刀片构件，每个刀片构件都具有一个切 割刃，每个刀片构件刚性地固定到相应其中一个钳口部分上，从而其 切割刃相对于枢轴径向延伸，并且当钳口部分在它们的闭合位置时， 切割刃以彼此相邻的关系设置，当钳口部分在它们的张开位置时，切 割刃彼此间隔开，以能够将工件置于其间，从而当工件置于切割刃之 间并且钳口部分朝向它们的闭合位置处运动时，切割刃切割工件。
本发明还提供了一种作用于工件的工具的实施方式，所述工具包 括一个纵向的工具主体，包括第一和第二细长形纵向构件，每个构件 都由金属材料制成，并且每个构件都在其一端具有一个手柄部分，并 在其相对端具有一个钳口部分。第一和第二构件的中间部分彼此可运 动地联接到一起，用于绕着枢轴旋转运动，从而所述手柄部分从所述手 柄部分彼此相隔较远的张开位置向所述手柄部分彼此相隔较近的闭合 位置的运动使得所述钳口部分从所述钳口部分彼此相隔较远的张开位 置运动到所述钳口部分彼此相隔较近的闭合位置，从而所述手柄部分 彼此远离的运动使得所述钳口部分彼此远离运动。每个钳口部分都设 置有一个咬合面，该咬合面构造使得当所述钳口部分在它们的张开位 置时，所述咬合面彼此间隔较远，以能够将工件置于其间，并且当所述 钳口部分在闭合位置时，所述咬合面彼此间隔较近。工具主体构造和 设置使得所述咬合面通过在钳口部分处于它们的张开位置时，将工件 置于咬合面之间并将钳口部分朝它们的闭合位置运动，而能够向工件 施加基本相对的咬合力。该工具包括一对独立的刀片构件，每个刀片 构件都安装在相应其中一个钳口部分上。每个刀片构件都具有切割刃 部分和衬垫部分。每个刀片构件的切割刃部分都形成切割刃，该切割 刃与枢轴径向对齐，并由第一金属材料构成，该第一金属材料比用于 构造所述细长形构件的金属材料更硬。每个刀片构件都刚性固定在相 应其中一个所述钳口部分上，从而，(a)当所述钳口部分处于它们的 闭合位置时，所述切割刃以彼此相邻的关系设置，(b)当所述钳口部 分处于它们的张开位置时，所述切割刃彼此间隔开，以能够将工件置于 其间，以及(c)当工件置于切割刃之间并且所述钳口部分朝它们的闭 合位置运动时，所述切割刃切割工件。
本发明还提供了一种制造工具的方法的实施方式，所述方法包括 提供一对刀片构件以及一个工具主体，每个刀片构件都由一种或多种 金属材料构成，并具有一个衬垫部分和形成切割刃的切割刃部分，工 具主体由第一和第二细长形构件组成，每个细长形构件都是由金属材 料构成的整体结构，并在其一端具有一个手柄部分，在其相对端具有 一个钳口部分，每个钳口部分具有一个或多个焊接突起，细长形构件 的中间部分彼此联接，用于绕着枢轴运动，从而手柄部分从张开位置 到闭合位置的运动使得钳口部分从钳口部分彼此相隔较远的张开位置 运动到钳口部分彼此相隔较近的闭合位置，并且手柄部分朝张开位置 的运动使得钳口部分彼此远离运动。该方法包括通过以下步骤将每个 刀片构件焊接到相关细长形构件的相关钳口部分上：(a)使每个刀片 构件与其相应的钳口部分上的突起相接触，并且(b)向工具主体和 刀片构件传导电流并施加外力，所传导的电流流过每个突起和相关刀 片构件，并在每个突起中建立足够强的电流强度以对突起进行充分加 热从而使每个突起的金属材料软化，施加的外力使每个刀片构件和已 软化的金属材料从每个突起向相关钳口部分运动，因而在每个刀片构 件和工具主体的相应钳口部分之间形成一个焊接连接，每个刀片构件 都固定到工具主体上，从而当钳口部分处于它们的张开位置时，刀片 构件的切割刃彼此间隔开，当钳口部分处于它们的闭合位置时，刀片 构件的切割刃处于彼此相邻的关系。
本发明还提供了一种工具的制造方法的实施方式，所述方法包括， 形成第一和第二细长形纵向构件，每个细长形构件都是由金属材料构 成的整体结构，并在其一端具有一个手柄部分，在其相对端具有一个 钳口部分，每个钳口部分具有一个咬合面；通过将细长形构件的中间 部分彼此联接，用于绕着枢轴旋转运动，形成纵向工具主体，从而手 柄部分从张开位置到闭合位置的运动使得钳口部分从钳口部分彼此相 隔较远的张开位置运动到钳口部分彼此相隔较近的闭合位置，并且手 柄部分朝张开位置的运动使得钳口部分彼此远离运动，已连接的细长 形构件构造和设置使得咬合面通过在钳口部分处于它们的张开位置 时，将工件置于咬合面之间并将钳口部分朝它们的闭合位置运动，而 能够向工件施加基本相对的咬合力；当钳口部分处于它们的闭合位置 时，形成一个基本连续的横向槽，该横向槽从工具主体的一侧延伸到 工具主体的相对侧，该基本连续的槽包括在每个钳口部分中形成的横 向槽，每个钳口部分中的槽从相关钳口部分的一侧延伸到相关钳口部 分的相对侧，并且钳口部分中的槽彼此横向对齐，以在工具主体中形 成基本连续的槽，每个钳口部分中的槽都包括一个或多个整体突起； 提供一对刀片构件，每个刀片构件都具有一个形成切割刃的切割刃部 分，每个刀片构件都由一种或多种金属材料构成；通过以下步骤将刀 片构件焊接到每个细长形构件的钳口部分上：(a)使每个刀片构件与 相应钳口部分上的突起相接触，并且(b)向工具主体和刀片构件传 导电流并施加外力，所传导的电流流过每个突起和相关刀片构件，并 在每个突起中建立足够强的电流强度以对突起进行充分加热从而使每 个突起的金属材料得到软化，施加的外力使每个刀片构件和已软化的 金属材料从每个突起向相关钳口部分运动，并运动到相应槽中，因而 在每个刀片构件和工具主体的相应钳口部分之间形成焊接连接，每个 刀片构件都焊接到相应的钳口部分上，从而当钳口部分处于它们的张 开位置时，刀片构件的切割刃彼此间隔开，当钳口部分处于它们的闭 合位置时，刀片构件的切割刃处于彼此相邻的关系。
本发明还提供了一种制造工具的方法的实施方式，所述方法包括， 提供一对刀片构件以及一个工具主体，每个刀片构件由一种或多种金 属材料构成，并且具有一个切割刃，工具主体由一对第一和第二构件 组成，每个构件都是由金属材料构成的整体结构，并且在其一端具有 一个手柄部分，并在其相对端具有一个钳口部分，每个钳口部分都具 有一个咬合面以及一个或多个焊接突起，细长形构件的中间部分彼此 联接在一起，用于绕着枢轴旋转运动，从而手柄部分从张开位置到闭 合位置的运动使得钳口部分从咬合面彼此相隔较远的张开位置运动到 咬合面彼此相隔较近的闭合位置，并且手柄部分朝张开位置的运动使 得咬合面彼此远离运动，以使得咬合面通过在钳口部分处于它们的张 开位置时，将工件置于咬合面之间并将钳口部分朝它们的闭合位置运 动，而能够向工件施加基本相对的咬合力；通过以下步骤将刀片构件 焊接到每个细长形构件的钳口部分，(a)将工具主体的钳口部分置于 它们的闭合位置处，(b)定位刀片构件使每个刀片构件与相应钳口部 分上的突起相接触，并且刀片构件的切割刃彼此处于相邻的关系，(c) 向工具主体和刀片构件传导电流并施加外力，利用与刀片构件相接触 的第一电极和与工具主体相接触的第二电极传导电流，所传导的电流 流经每个突起和相关刀片构件，并在每个突起中建立足够强的电流强 度以使每个突起的金属材料得到软化，外力由第一电极施加，第一电 极应可操作用于将每个刀片构件和已软化的金属材料从每个突起向相 关钳口部分运动，因而在每个刀片构件和工具主体的相应钳口部分之 间形成焊接连接，以及随着每个焊接连接的形成，将刀片构件的切割 刃彼此对齐，从而当钳口部分处于它们的闭合位置时，刀片构件的切 割刃处于彼此相邻的关系。
本发明还提供了一种将工件咬合构件焊接到工具主体上的方法， 该工件接合结构由至少一种金属材料构成，并且具有一个由较硬的材 料构成的工件接合部分，工具主体则由较软的金属材料构成。该方法 包括：提供由至少一种金属材料构成并且具有工件接合部分的工件接 合结构。该工件接合结构包括一个衬垫部分，并且工件接合部分固定 到该衬垫部分上。该方法还包括提供由较软的金属材料构成的工具主 体，并且该工具主体具有一个或多个从其表面整体向外凸出的突起。 该方法还包括使工件接合结构的衬垫部分与工具主体上的突起相接 触；向工具主体和工件接合结构传导电流并施加外力。所传导的电流 从工件主体经每个突起在工具主体和工件接合结构之间传导，并在每 个突起中建立足够强的电流强度，以对每个突起进行充分加热，从而使 每个突起的金属材料得到软化。施加的外力使工件接合结构以及已软 化的金属材料从每个突起向工具主体运动，因而在工件接合结构以及 工具主体之间形成了一个焊接连接。每个突起以及工件接合结构都构 造及设置使得，所传导的电流将突起充分加热，以软化每个突起的金属 材料，使得焊接连接能够在不将工件接合结构加热到基本影响该工件 接合结构的工件接合部分的硬度的程度的情况下，形成焊接连接。工 件接合结构的衬垫部分可能包括突起，而不是工具主体。
本发明的其他方面，特征以及优点将结合本发明示例性实施方式， 附图以及所附的权利要求在以下部分的详细说明中体现出来。
附图简要说明
图1所示的是根据本发明的实质构造的一种手动工具的示例性实 施方式。
图2为图1所示的实施方式沿2-2线的横截面图；
图3为图1所示的手动工具的局部放大图，只表示了该手动工具 在刀片构件被安装于其上之前的状态；
图4为图3所示的手动工具的侧视图。
图5与图3所示相似，只显示了刀片构件被固接在形成于手动工 具上的槽后的状态；
图6为图5所示的手动工具侧视图。
图7为图5所示的工具沿7-7线的横截面图。
图8为图4中所示的手动工具的局部放大侧视图，所示为用于安 装刀片构件的槽；
图9和10所示的是刀片构件在如图1所示的手动工具上的固定连 接方法的一个示例性实施方式；
图11和12所示的是刀片构件在如图1所示的手动工具上的固定 连接方法的另一示例性实施方式；
图13-16所示的是刀片构件的切割刃可以具有的一些形状的示 例性实施方式；
图17所示的是刀片构件的又一示例性实施方式；
图18是图17所示的刀片构件沿线18-18的截面图；
图19是图17所示的刀片构件沿线19-19的截面图；
图20是图17所示的刀片构件沿线20-20的截面图；
图21所示的是一双材料刀片构件的示例性实施方式；
图22为现有技术中钳具的侧视图，其中一单边切割刀片与另一钳 口上的砧座相配合，由于典型的制造偏差的原因，刀片的切割刃和砧 座没有很好呈直线对准，这样在光测试中就有光从刀片的切割刃和砧 座之间透过；
图23为图22所示的现有技术中钳具的正视图；
图24为刀片构件的一个具体实施方式的侧视图，刀片构件中的一 个为刮刀片，另一个为具有倾斜面的砧座，刮刀片与砧座的倾斜表面 有一个位置偏移；
图25为刀片构件的一个具体实施方式的侧视图，刀片构件中的一 个为刮刀片，另一个为具有弓形凹面的砧座；
图26为图24所示的刀片构件的正视图；
图27为现有技术中半钳的透视图，切割刃的背面有一个预留槽或 孔；和
图28为图1所示的手动工具的透视图，在刀片构件的每个切割刃 的后面区域设置有一个斜面。

本发明可以在多方面得到应用。例如，本发明的一些方面可以应 用于一些工具(如手动工具)和机械设备的结构上。比如，本发明的 一个方面描述了一种用于将由相对硬质的金属材料构成的金属构件 (或具有一个由相对硬质的金属材料的构成部分)焊接到一个由相对 软质的金属材料构成的工具主体上、并在焊接的过程中基本上不折损 或削弱相对硬质构件的物理性能或特点(如，硬度)的方法。本发明 的这一方面可以用于将一个或多个切割构件(例如切割刀片)连接到 一个工具主体上，或者例如，将一个或多个构件(例如具有咬合面的 构件或在使用工具时接触并作用在工件上的表面)连接到可用于钳取、 折卷、处理、成形或其它作用于工件的工具主体上。
这里，通过举例说明将由相对硬质的金属材料构成的切割刀片连 接到一个由相对软质的金属材料构成的工具主体上的方法对本发明的 一些方面进行进一步描述。附图1所示的具体实施方式是一副钳具10， 但本发明的实质并不仅限于钳具、手动切割工具、连接刀片到至少具 有一个刀片的工具或构件的方法。因此，本发明适用于更宽范围的机 械工具，包括更宽范围的手动工具，这些工具具有至少一个切割刃(例 如，单片切割工具如凿或双片切割工具如钳或专用钢丝切断器)，并可 用于切断各种类型的工件，本发明也不仅限于那些具有一个或多个切 割刀片或切割刃的工具或机械设备。
钳具10包括一对纵向细长形构件16、17，该构件16、17彼此可 旋转地联接，以构成钳具10的主体11。一对刀片构件12，13刚性地 连接到钳具10的主体11上，每个刀片构件12，13都被连接到一个细 长形构件16，17上。每个刀片构件12，13具有一个可以应用于切割 各种工件(例如，各种类型以及尺寸钢丝)的切割刃14，15。刀片构 件12，13可以由不同于构成钳具10的主体11的金属材料构成。例如， 钳具10的主体可以使用一种与构成刀片构件12，13的金属材料相比， 相对便宜和低硬度的金属材料制成。刀片构件12，13每个都由比构成 钳具主体11的金属材料更硬的金属材料(例如，工具钢或其他合金) 制成，以使切割刃14，15的耐用性以及切割性能最大化。
每个细长形构件16，17分别在其一端形成一个手柄部分18，19， 并在其相对侧的另一端形成一个钳口部分20，21。本具体实施方式中 的细长形构件16，17在其具体结构上基本相同，这里只参照细长形构 件16进行了描述，这些结构描述同样适用于细长形构件17。
相应咬合面22，23形成在每个细长形构件16，17的钳口部分20， 21上。咬合面22，23可以被用于夹紧工件。每个细长形构件16，17 的中间部分在接头26处的方式彼此可运动的联接在一起。可以认识 到，接头26可以有很多种结构形式，并可应用在各个连接部位。接头 26形成于细长形构件16，17之间，但这仅是示例性的，并不限于该 位置。更具体地，在本实施例的钳具10中，细长形构件16，17在接 头26处以铆钉28的方式彼此可旋转地联接在一起。在每个细长形构 件16，17的中间部位形成一个孔29，铆钉28从该细长形构件16，17 的对齐孔29中延伸穿过并被固定联接。这种可旋转地彼此联接细长形 构件16，17的方式在此仅是一种举例，并不认为是对细长形构件16， 17可运动地彼此联接方式进行限制。细长形构件16，17可以用任何 合适的机构以任何适当的方式彼此可运动地被联接。
当钳具10在闭合位置时，钳口部分20在接头26的一侧，手柄部 分18在接头26的相对另一侧。然而这种结构也是示例性的，并不认 为是对发明保护范围的限制。例如，钳口部分上的咬合面或另一对咬 合表面也可以设置在接头26相对手柄部分18的一侧。在本示例性具 体实施例中，细长形构件16，17是可运动地彼此连接的，这样，当手 柄部分18，19从张开位置，即手柄部分18，19在彼此相背离的最远 位置运动到闭合位置，即手柄部分18，19位于彼此相对地最接近的位 置进行运动时，钳口部分20，21从张开位置即钳口部分20，21背离 彼此的位置处朝闭合位置即钳口部分20，21彼此咬合的位置运动。手 柄部分18，19的远离运动使得钳口部分20，21彼此也远离地运动。
本示例性实施例所示的钳具10的结构使得当钳口部分20，21在 张开位置时，咬合面22，23在背离彼此的位置以使工件可以置于其中， 并且当钳口部分20，21在闭合位置时，咬合面22，23彼此相接触。 在其他实施方式中，钳具10还可以具有这样的结构，即当钳口部分在 它们的闭合位置处，咬合面22，23处于彼此相对最接近的位置处，但 彼此之间仍有细微的缝隙。当工件至于咬合面22，23之间时，钳口部 分20，21朝向它们闭合位置运动，咬合面22，23就会对工件施加大 致相对的咬合力。
每个刀片构件12，13分别被刚性连接在钳口部分20，21上，当 钳口部分20，21在它们的张开位置时，切割刃14，15在在背离彼此 的位置以使工件可以置于切割刃14，15之间，并且当钳口部分20， 21在它们的闭合位置处，切割刃14，15彼此搭邻并且对接在一起(参 见图2所示)。当钳口部分20，21向闭合位置运动时，切割刃14，15 切割工件。
制造方法
附图1和2所示的是一种已经装配好的示例性钳具10。附图3-4 和附图5-7所示的是在装配期间处于不同的完成阶段的钳具10，以说 明可以装配钳具10的方法。
每个细长形构件16，17可以由钢或其他适当的金属材料构成。每 个细长形构件16，17可以采用任何适当的金属材料和/或任何适当的 金属成形方法形成。例如，每个细长形构件16，17可以由钢通过锻造 成型的方法制成。
经过锻造之后，每个细长形构件16，17可以被进一步成形制造成 具有钳具10的特征的构件。例如，在锻造之后，每个细长形构件16， 17可以通过一个或多个(切削)加工工序增加或进一步确定其作为钳 具10的特征，从而完成成形。比如，进行(切削)加工以进行进一步 成形操作或增加每个细长形构件16，17手柄部分18，19的具体化特 征，和/或进行进一步成形操作或增加每个细长形构件16，17钳口部 分20，21的具体化特征。
每个细长形构件16，17或细长形构件16，17的部分在进行了(切 削)加工后可选择性的进行退火处理。在对细长形构件16，17进行了 锻造、切削加工以及可选的退火处理之后，接着对细长形构件16，17 进行可运动连接或彼此耦合连接。在本示例性实施方式中，是利用铆 钉28穿过细长形构件16，17上的同心孔的方式将细长形构件16，17 可旋转的耦合连接在一起的。在安装了铆钉28之后，对铆钉28的一 端或两端进行磨削或平滑处理。比如，可以对铆钉28的一端或两端进 行磨削处理，以使其与钳具10的主体11齐平。
将细长形构件16，17可旋转地彼此联接在一起之后，在钳具主体 11上形成一个用以安装刀片构件12，13的横向延伸槽。比如，这可 以通过将钳口部分20，21置于其闭合位置处，并通过切削加工在钳具 主体的钳口部分横向形成一个大致连续伸展的开口槽。可选择地，槽 也可以在钳口部分20，21分别形成。所述大致连续伸展的开口槽由在 每个钳口部分20，21上形成的槽30，31组成。槽30，31距离彼此有 一个间隔，由于在本实施例中，钳口在成形时，钳口部分20，21在它 们的闭合位置处在其中心形成了一个中心开口43。槽30，31从钳口 部分20，21的一侧到其相对侧在大致横向的方向上延伸。
槽30，31的尺寸和结构适于安装刀片构件12，13(如附图3和4 所示)。每个槽30，31从相结合的钳口部分20，21的一侧延伸到钳口 部分的另一侧，并且如上所述，每个槽都具有一对相对的横向开口端。 槽30，31采取这样的结构和配置使得当钳口部分20，21位于它们的 闭合位置处，槽30，31在横向方向彼此对齐，并联合在一起形成一个 从钳具主体11的一侧到其相对另一侧大致沿横向方向基本连续伸展 的槽(参见图1-4所示)。槽30，31可以通过一个单一的切削工序形 成于钳口部分20，21。可选择地，每个钳口部分20，21也可以被分 别切削加工(例如，可以在对细长形构件可运动地耦合连接之前或之 后进行)。
槽30包括一个朝外的下壁表面32以及一对纵向的侧壁表面34。 槽31包括一个朝外的下壁表面33以及一对纵向的侧壁表面35。槽30， 31可以通过切削加工形成，这样使得当钳口部分20，21位于它们的 闭合位置处，其各自朝外的下壁表面32，33彼此对齐，(即，在同一 平面上)以及在细长形构件16上的侧壁面34与位于细长形构件17 上的相邻侧壁面35对齐(即，在同一平面上)，当然，这并不是必要 的。每个槽30，31可以通过切削加工形成，并使各自的侧壁面34， 35垂直于彼此相邻接的朝外的下壁面32，33(参加图4所示)，尽管 这也不是必要的。
钳具10的主体11可以通过切削加工使每个槽30，31内具有一个 或多个整体突起68，69以形成每个刀片构件12，13的突起焊条，并 在槽30，31内分别形成。在本示例性具体实施方式中，每个钳口部分 20，21包括多突起68，69。并在本示例性具体实施方式中，突起68， 69呈三角形，但突起68，69还可以具有其它结构以及各种截面形状 (例如，正方形，矩形，圆形，新月形或半圆形，半椭圆形)，故在本 示例性具体实施方式中使用三角形截面形状并不意味着是对本发明范 围的限制。在本实施例中，在每个钳口部分20，21上都设有两个突起 68，69，并且突起68，69具有基本相同的截面尺寸(参见附图4)， 但这种示例性的实施例并不意味着是对本发明保护范围的限制。在本 发明的其它实施方式中，在每个钳口部分20，21还可以设置其它数量 的突起，这些突起可以是彼此不同尺寸、不同结构以及不同截面形状 的。整体突起68，69可以通过切削加工形成，它们从槽30，31的一 横向开口侧(或端)横向延伸到槽30，31的另一横向开口侧(或端)。 在本实施例中，突起68，69是相互平行的，但这不并是必要的。
在钳具10的主体11与刀片构件12，13之间的焊接过程中，突起 68，69以如下所述的方式使用。在本实施例中，突起68，69的特征 (例如，形状，位置，大小)紧接在下文中描述。这对示例形的突起 68，69可以参见附图8的放大侧视图。每个突起68，69都具有一个 基本上呈三角形的横截面和一个高为H的高度(参见附图8)。每个突 起68，69的侧表面66，67形成一个角度A。每个突起68，69的角度 A最好在大致60度到大致90度的范围内(或者说，角度A可以在75 度±15度的范围内)。刀片构件12，13可以如下所述的方式通过突起 68焊接到槽30，31中。
槽30，31和突起68，69可以通过一个切削加工工序在钳具10 的主体11上一起加工形成。在钳具10的主体11上切削加工形成槽 30，31和突起68，69之后，钳具10可以被热处理以增强构成钳具主 体11的金属材料的硬度。每个细长形构件16，17可以被这样处理是 因为，为了使细长形构件16，17更易于被切削加工，在经过了锻造加 工工序后，构成细长形构件16，17的金属材料处于一个相对软质的状 态。热加工处理工序可以增强构成细长形构件16，17的金属材料的硬 度以使钳具10的主体11的金属材料足够坚硬以承受日常使用中的强 直张缩运动。例如，金属材料的硬度可以从大约35HRC增加到大约 50HRC。增加多少硬度值是受到各种因素的影响的，例如，包括钳具 的构成型式，钳具将被应用于的作业的类型。一般说来，增强钳具10 的主体11的金属材料的硬度可以增加钳具10的耐用性。
在热处理期间，细长形构件16，17的金属材料将发生运动和/或 扭曲。这种金属材料的扭曲/运动变化常出现在钳具的细长形构件的热 处理过程中，这是由于，每个细长形构件都是相对长而且细、并且包 括了很复杂的形状特征。因此，可选择地，钳具10可以在热处理工序 之后被矫直以对钳具10进行重新对齐和/或重新成形。例如，对钳具 10的手柄部分18，19进行矫正和/或对钳具部分20，21进行矫正。由 铆钉提供的枢转接头26的张力也可以在热处理之后进行调整，从而钳 具10在打开和关闭位置之间更容易相对彼此枢转。
热处理也可以使得槽30，31彼此之间不能对准。例如，在热处理 工序中，槽30，31朝外向的下壁面32，33可能产生位移使得二者不 能在同一平面上对齐。一般在热处理之后没有必要为了保证刀片构件 12，13的切割刃14，15能准确的邻接对齐而对槽30，31进行重新对准 加工，这是因为，使用如下所述的这种将刀片构件12，13焊接到钳具 10的主体11上的凸焊或电阻焊接方法可以保证即使在由于钳具10的 主体11的热处理加工而导致的其下壁面32，33不能对齐或由于其它 原因而造成的下壁面32，33不能对齐的情况下，刀片构件12，13的 切割刃也能准确的邻接对齐。这样，当使用本发明的焊接方法将刀片 构件12，13连接到槽30，31中时，朝外的下壁面32，33的错位一般 并不造成刀片构件12，13的错位。
在对钳具10的主体11进行热处理后，刀片构件12，13可以被分 别固接到槽30，31中。刀片构件12，13可以通过如下所述的凸出焊 接或电阻焊接或电阻加热钎焊的方式被分别焊接到槽30，31中。刀片 构件12，13基本上呈矩形(如图5和7所例示)。在每个刀片构件12， 13被分别固接到钳具10的钳口部分20，21上之后，每个刀片构件12， 13应被进行修整加工以使刀片构件12，13具有一个适于安装到钳具 10的主体11上的形状。例如，如图5-7所示的处于未修整状态的刀片 构件12，13以及附图1和2所示的经过修整加工之后的刀片构件。在 本示例性实施方式中的钳具10，其刀片构件12，13可以被裁切、除 刺以及可选择地磨削或抛光以使每个刀片构件12，13具有一个适于安 装在钳具10的钳口部分20的外边缘上的外部刃边。
在刀片构件12被安装以及修整加工之后，钳具10可以被清洗、 去油、和/或抛光。还可以在细长形构件16，17和/或刀片构件12，13 的金属材料上涂上防锈剂。并在细长形构件16，17的手柄部分18， 19安装上手柄套44。手柄套44可以使用一种可以为工作者的手掌提 供舒适的握紧面和/或为工作者的手掌与细长形构件16，17的金属材 料之间提供绝缘(例如，电绝缘，热绝缘)的材料(例如，塑性材料， 橡胶材料，复合材料)制成。
用于制造刀片构件12，13(或至少是刀片构件12，13的切割刃 部分)的金属材料可以选用一个相对高硬度的材料(这里说的“相对” 指的是，比如，与适用于制造钳具10的主体11的金属材料的硬度相 比较)。刀片构件12，13可以由一种具有相对高的硬度的适当的合金 材料制造以最大限度地增强刀片构件12，13的切割刃14，15的切割 性能以及耐用性能。例如，刀片构件12可以由高等级工具钢，高碳钢， 高合金钢制造。其它合适的金属材料还包括，马氏体或弥散硬化不锈 钢。钳具10的主体11可以由一种比目前使用的用于制造一种具有在 主体上整体形成切割刃的钳具的更低等级的钢制造。
如上所述，刀片构件12，13分别连接到钳口部分20，21上，例 如，可以通过焊接方式连接。这样，刀片构件12，13的切割刃14， 15可以不必通过切削加工形成，例如，可以在每个切割刃后方形成一 个预留孔或槽。如申请人在发明背景部分所述，这些预留孔或槽中经 常陷入从工件上切割下来的碎屑，这将对后续的切割操作的产生很不 利的影响。与公知的钳具相比，本发明的钳具在每个刀片构件12，13 的切割刃14，15之后的钳口部分20，21处，具有一个沿各自刀片构 件12，13大致向上、向外延伸的斜坡面205，207，参见图28。在钳 口部分20，21设置这样的斜面205，207是为了导引工件碎屑脱离刀 片构件12，13，这样，工件碎屑可以很容易地从钳具上滑落。
固定刀片构件的方法
刀片构件12，13可以通过凸出焊接或电阻焊接的方式被分别焊接 到槽30，31中。图9和10中例证说明了电阻焊接操作。在此操作过 程中，每个刀片构件12，13与相应的钳口部分20，21上的突起68， 69相接触，向工具主体11和刀片构件12，13传导电流和以及施加外 力。这时就有电流(图9和10中以i标记)流过每个钳口部分20，21 上的每个突起68，69和组合作用的刀片构件12，13。使流过每个突 起68，69的电流具有足够强的电流强度以对突起68，69进行充分加 热从而使突起68，69的金属材料得到软化。施加的外力(图9和10 中标记为F)使每个刀片构件12，13以及经软化金属材料从每个突起 68，69向组合作用的钳口部分20，21运动，这样在工具主体11的每 个刀片构件12，13以及相应的钳口部分20，21之间形成焊接连接。
每个刀片构件12，13固定在本发明的示例性实施例的工具主体 11上，这样当钳口部分20，21位于它们的张开位置时，刀片构件12， 13的切割刃就彼此远离，当钳口部分20，21位于它们的闭合位置时， 刀片构件12，13的切割刃就相互毗邻。然而，这种结构并非必需的。 作为一种可选择的结构，本发明的一些工具实例中刀片构件可以固定 连接在工具主体上，这样当钳口部分处于它们的闭合位置时，刀片构 件的切割刃彼此可有一个小的间隔(例如，剥线钳，或者可替代的， 分割工具的构造)。
本发明的一个实施方式中，每个钳口部分20，21都包括一个槽 30，31，其尺寸加工成容纳相应的刀片构件12，13，每个钳口部分20， 21上的突起68，69都形成于槽30，31中。然而，通过槽将刀片构件 12，13固定连接到工具主体10上并非必需的。在钳口部分20，21具 有槽30，31的实施例中，可以将每个刀片构件12，13放置在与其相 应的钳口部分20，21上进行焊接操作，这样每个刀片构件12，13就 与相应的钳口部分20，21上的每个突起68，69相接触并与相应的槽 30，31相对齐。施加的外力F将每个刀片构件12，13以及每个突起 68，69被软化后金属材料压入相应的槽30，31中，从而当在每个刀 片构件12，13与相应的钳口部分20，21之间形成焊接连接时，每个 刀片构件12、13设置在相应槽30，31中。
本发明的实施例中，刀片构件12，13被固定安装在钳具10上， 并使得刀片构件12，13的切割刃14，15相对于枢轴沿径向延伸，但 在本发明中这并非必需的。具备其它结构的钳具以及切割工具同样包 括在本发明范围之内。例如，可以利用现有技术中的方法将刀片构件 固定在钳口部分，这样刀片构件的切割刃与钳具的枢轴线是平行的。
根据本发明实施方式的一种焊接方法，将刀片构件12，13置于与 突起68，69相接触的位置，并与槽30，31相对齐。两个导电构件或 电极74，76通常设置在钳具10的主体11的两个相对端上(参见图9)。 其中每个导电构件74，76，例如，可以是铜电极。每个导电构件74， 76都可以与电源等电源的相应一端导电连接。电源78向导电构件74， 76同时或交替的提供一种直流(DC)或交流(AC)电流。通过对电 源78进行控制可以得到需要的电流。例如，在利用电源78产生直流 电的实施方式中，在焊接操作过程中可以分别控制电流的大小(安培)、 持续时间以及方向。在利用电源78产生交流电的实施方式中，可以在 焊接操作期间分别控制大小、频率、波形以及持续时间等电流波的性 质。
图9和10所示的实施例中，一个导电构件74放置在刀片构件12， 13的外表面上，另一个导电构件76放置在与刀片构件12，13相对的 钳具10的钳口部分58，59的外表面上。钳具10的主体11以及每个 刀片构件12，13都由导电材料构成。
导电构件74，76中的一个或两个与一个机械能源(例如，一个水 压装置或气动机)相连，导电构件74，76相互协作，在刀片构件12， 13和工具主体11之间施加一个可控制的外力(注意，是可控制的外 力)，该外力的方向是使刀片构件12，13向钳具10的主体11和钳具 10上的相应槽运动的方向。图9和10所示的实施例中，通过刚性固 定的元件74和导电构件76向刀片构件12，13施加外力，这样在焊接 成形过程中，导电构件76就为钳具10提供一个固定的支撑面。在焊 接成形过程中，向钳具10施加的外力以F标记并在图9和10中以直 箭头表示。在两个刀片构件12，13和主体11之间形成焊接连接的实 施例中，在电阻焊接操作开始之前，钳口部分20，21处于闭合位置， 刀片构件12，13处于相应的位置上，这样刀片构件12，13就可以与 槽30，31相对齐，同时刀片构件12，13的切割刃14，15相互对齐并 毗邻对接，虽然这些并非必需的。
在接通电流之前，刀片构件12，13的内表面与三角形突起68， 69的尖端或顶点相接触(例如，见图9)。通电流之后，电流经三角形 突起68，69流经刀片构件68，69和钳具10的主体。通过每个突起 68，69的电流强度与通过刀片构件12，13以及钳具10主体11其它 部分的电流强度密切相关。这时突起68，69就开始发挥作用，以集中 钳具10的主体11和刀片构件12，13中电流的引向器的形式，提高突 起68，69中的电流强度。
在每个突起68，69中通过足够大的电流以加热突起68，69到足 够高的温度，使包含突起68，69的金属材料的强度充分降低，使突起 68，69的金属材料达到软化，或流动状态。接通电流之后，导电构件 74，76会在刀片构件12，13和钳具10主体11上施加外力F(该外力 在不同的实施例中可相同或不同)。压力F导致突起68，69的金属材 料陷落或变形，并且从刀片构件12，13的内向表面传递到相应的槽 30，31的朝外的内壁表面32，33。构造和固定导电构件74以在焊接 操作过程中向两个刀片构件12，13同时施加外力F。因为导电构件 74与两个刀片构件12，13都接触，因此刀片构件12，13同时向相应 的槽30，31的下部壁表面运动。这样，在刀片构件向工具主体运动时， 刀片构件的切割刃之间保持相互对齐。流过突起68，69的高强度电流 和施加的压力相配合以在刀片构件12，13和钳口部分58，59的金属 材料之间形成一个固态电阻焊接。虽然优选固态焊接，但刀片构件12， 13与钳口部分58，59也可以选用其它合适方式的联接。
如图10所示，经过焊接操作和可选择性的低电流回火操作后，刀 片构件位于钳具10的槽30，31内。在焊接之后进行了淬火和回火处 理。
在工具主体11的刀片构件12，13和钳口部分20，21之间进行了 焊接操作之后，焊接连接部分是很脆的。对于很多手动工具来说，并 不希望这种脆性。可以通过对焊接连接部分进行回火还原或消除这种 脆性。例如，通过在导电构件74，76和钳具的焊接连接部分接通一个 预定时间的低强度电流，可以还原或消除焊接连接部分的这种脆性。 通过这种对焊接连接部分的低电流回火处理可以使其达到预期的硬 度。例如，可以在焊接连接部分通相对比较低的电流，使焊接连接部 分的硬度还原到大约45HRC。
如上所述，经焊接后，每个刀片构件12，13的边缘部分会进行切 削或修整和除刺操作，以使刀片构件12，13的外边缘与钳具10的主 体形状一致。
图11和12为应用焊接操作将刀片构件12，13定位固接在钳具 10上的另一个实施方式。当然，在图11和12中虽仅仅示出槽31和 刀片构件13的连接，但这里的讨论也同样适用于槽30和相关的刀片 构件12。在本实施例中，将一薄金属材料层或箔片80放置在槽31的 突起68，69和刀片构件13之间。将另一薄金属材料层或箔片(未示 出)放置在槽30的突起68，69和刀片构件12之间。箔片80可以应 用于电阻钎接焊操作中。虽然这些实施例中只涉及刀片构件13，箔片 18和槽30，但显然，同样的焊接操作可以同时应用于将刀片构件12 固定于槽30中。
箔片80可以由不同的金属材料构成并可以具有不同的特性。例 如，在使用电阻钎接焊的实施方式中，箔片80的熔点低于构成刀片构 件12和钳具10主体部分(包括突起68，69在内的整个钳具10的主 体)的金属材料的熔点。箔片80也可以具有比构成刀片构件13或钳 具10的主体11的材料更高容量的电阻(即，更高的通过电流抗阻性)。 构成箔片80的金属材料同样优选能与构成刀片构件13的金属材料以 及钳具10的主体11的金属材料具有冶金兼容性的金属材料。
可用于构成箔片80的合适的金属材料包括不锈钢，铜，或者铬镍 铁合金TM。比如，可选用这些材料中的任一种作为箔片80的构成材 料，这样，构成钳具10的主体11和刀片构件12，13就可以相应的选 用适当等级的钢材。每个箔片80与相对应的槽具有几乎相同的长度和 宽度，并且每片箔片80具有大约0.001到0.020英寸的厚度(见图14 和15的垂直方向所示)。图11中，对箔片80的厚度进行了放大(就 是说，这里的厚度并非真实大小)以进一步说明本发明。
为了将刀片构件13固定在槽31中，向电源78施加电压，这时就 有电流i在导电构件74，76中流过。此电流流经刀片构件13，箔片 80以及钳具10的主体11，并通过导电构件74，76向刀片构件12， 13和钳具10的主体11施加外力F。外力F使刀片构件12，13可以 同时移入槽30，31中。在图11和12所示的实施方式中，导电构件 74，76同时施加外力F，但在某些情况下，可以只通过导电构件74， 76中的一个施加外力F，对另一个导电构件固定以起到承受来自另一 构件产生的压力、支撑钳具10的作用。这里描述的方法都是可选择的， 但优选向同样构件施加外力和接通电流，但这并非必需的。也就是说， 可以向其中一个或一些构件通电流，而向另一个或另一些构件施加外 力。可以向刀片构件12，13，箔片80以及钳具10的主体11上同时 施加外力和接通电流。
通过向钳具通入电流和施加外力的方式形成每一焊接连接部分。 通入的电流流经每个突起68，69，每片金属材料或箔片80以及相应 的刀片构件12，13。使流经突起68，69和箔片80的电流具有足够的 电流强度，以使每个突起68，69和每片箔片的金属材料软化，或者呈 流态。外力F将刀片构件12，13和金属材料已经软化的突起68，69 以及金属材料已经软化或呈流态的箔片80移到相应的槽30，31中， 从而在每个刀片构件12，13和相关的槽30，31之间形成焊接连接。
在单个导电构件74与两个刀片构件12，13都相接触的情况下， 同时向两个刀片构件12，13施加外力F。因此，导电构件74可以将 刀片构件12，13同时并且尺寸一致地运动到相应的槽30，31中。于 是，随着刀片构件12，13移入相应的槽30，31中，单个导电构件74 可操作用于将刀片构件12，13的切割刃保持彼此对齐。突起68，69 的金属材料(在焊接操作中使用箔片80的实施例中，同样包括箔片 80的金属材料)在刀片构件12，13和槽30，31的内壁表面之间展开。 在焊接成形过程中，金属材料的这种展开以及使用单个导电构件74 运动处于对齐状态的刀片构件12，13(即，切割刃彼此对齐)，确保 了即使槽面向外部的内壁表面32，33在焊接成型之前没有对齐，在焊 接成形完成后刀片构件12，13的切割刃14，15也能互相对齐。
刀片构件12，13移到槽30，31之中后，突起已经消失，并且刀 片构件12，13与槽30，31的内壁表面32，33齐平(见图12)。在焊 接成形完成后可选地可以进行淬火和/或回火处理。
本发明的焊接方法中，在刀片构件12，13和钳具10的主体11 之间进行的焊接操作要足够快，这样每个刀片构件12，13的切割刃部 分就不会被加热到足以影响刀片构件12，13上切割刃14，15区域部 分的硬度或质量的程度。这样，当电阻焊接操作完成后，刀片构件12， 13的切割刃14，15就保持了它们最初的硬度(即它们在进行焊接之 前的硬度)。这样，在进行焊接操作之前和之后，刀片构件12，13的 切割刃部分的硬度基本上是相同的。
在一个具体的实施例中，在进行焊接操作(包括可选的淬火和/ 或回火处理)前后，每个刀片构件12，13的切割刃14，15都具有约 60HRC的硬度。这样，这个实施例中进行的电阻焊接操作只对进行焊 接的连接区域或部分产生影响，该连接区域或部分是远离要形成切割 刃14，15的刀片构件12，13边缘部分的，这就使得在焊接操作前后 不会对刀片构件12，13的切割刃14，15的硬度产生显著影响。
可以以多种方法实施上述焊接操作，包括图9-10以及11-12 中所示的焊接操作。例如，焊接参数，导电构件74，76以及钳具的不 同组成部分(例如，刀片构件12，13，钳具10的主体，和/或箔片80) 的物理性质都可以具有一个很宽的取值范围。很多种材料都可以用做 导电构件74，76，刀片构件12，13，钳具10的主体和/或箔片80的 构成材料。每个构件也可以有多种结构。
例如，图9-10或图11-12中所示的焊接操作的实施方式中，导 电构件74，76的硬度可以在70洛氏硬度B(HRB)到45HRC范围 内选择。每个导电构件74，76的电导率可以在约40％国际退火(软) 铜标准(IACS)(International Annealed Copper Standard)到90％ IACS范围内选择。可以利用2级，3级或20级的铜构成导电构件74， 76，得到具有这种级别电导率的导电构件74，76。
图9-10或图11-12中所示的焊接操作可以通过使用直流或交流 电实施。例如，操作能源78以向导电构件74，76提供一种频率为60 周期每秒(cps)的电流。在这种情况下，实施每次焊接操作大约需要 1电流周期到4电流周期的时间(就是说，时间范围为约0.008秒直到 约0.100秒)。在焊接操作过程中，流经导电构件74，76的电流的波 峰为约70千安培(KA)到200千安培或者约50KA RMS(均方根) 到150KA RMS。
在进行图9-10或图11-12所示的焊接操作后，可以自选的进行 淬火和/或回火处理。例如，刀片构件12，13焊接在槽30，31中之后， 可以对焊接连接进行1到15秒钟的淬火处理。进行淬火处理后，对焊 接连接部分进行约1到5秒钟或者多于5秒的回火处理。用于对每个 焊接连接进行回火的电流可以在每个突起68，69的高度H(例如，参 见图8)上大约为突起的每线性英寸10到20千安培。
突起的特征(例如，每个突起的尺寸和形状，突起的数目，突起 之间的间距)是可以变化的。在每个突起68，69具有三角形截面的情 况下，每个突起68，69都具有一个很宽的角度取值范围。例如，如上 所述，本发明实施例中的突起68，69的坡口角度大约在60度到约90 度的范围内(例如，参见图8)。突起68，69的特征可以根据形成的 具体焊接连接的需要进行改变。例如，在每个突起具有三角形截面形 状的情况下，根据每个焊接的需要，可以改变每个突起的高度和/或坡 口角度。
例如，当刀片构件和手动工具主体之间需要一个更强的焊接连接 时，可以使用具有更高高度H的突起。在刀片构件与手动工具主体之 间放置有薄材料层(例如箔片80)的情况下，也可以降低突起的高度。 施加给刀片构件和手动工具主体的夹力F也可以变化。例如，在刀片 构件12，13焊接到手钳10的焊接操作中，施加的夹力F在高度H上 为突起的每线性英寸约3500磅到约5000磅。
宽范围的刀片类型和刀片构造可以用于一个或两个刀片构件。刀 片构件的切割刃的截面形状以及几何构造也具有一个很大选择范围。 图13-21说明了切割刃轮廓的各种例子。每个切割刃轮廓都可以设计 成，使切割刃具有最大耐用性和在进行特定切割操作时切割力减小或 最小化。
图13示出了刀片构件84的示例性实施例，该刀片构件具有一个 双边规则斜面形的切割刃86。刀片构件也可以构造成具有安装在一对 钳具或其它手动工具上的单边规则斜面形的切割刃。
图14示出了刀片构件88的示例性实施例，该刀片构件具有一个 双边复合斜面形的切割刃90。刀片构件也可以构造成具有安装在一对 钳具或其它手动工具上的单边复合斜面形的切割刃。
图15示出了刀片构件92的示例性实施例，该刀片构件具有一个 双边中空斜面形的切割刃94。刀片构件也可以构造成具有单边中空的 斜面形的切割刃。
图16示出了刀片构件96的示例性实施例，该刀片构件具有一个 双边抛物线斜面形的切割刃98。刀片构件也可以构造成具有单边抛物 线斜面形的切割刃。
图17-20示出了具有不同角度切割刃102的刀片构件100的示例 性实施例。刀片构件100的切割刃102为双边斜面形。切割刃的倾斜 角可以从刀片构件100的一端103变化到切割刃的相对端104。切割 刃的倾斜角可以从一端103连续变化到相对端104。所说明的切割刃 从一端103约55度的角度变化为相对端104约80度的角度。这样， 具有可变角度的切割刃的刀片构件可以设计使得，切割刃在较钝端具 有耐用性，在相对的较锋利的端部更易于切割。例如，这可以允许使 用者用刀片构件的钝头部分切割非常硬的材料而对切割刃没有任何损 害。锋利的另一端可以用来切割柔软和/或纤细(即，较小直径)的材 料。
图24-26说明了刀片构件的两个实施例，该刀片构件构造成切割 刃精确对齐，并且当钳具闭合在一起时，光线无法通过切割刃。如图 24所示，其中一个刀片构件为刮刀片209的形式，另一个为具有斜面 213的砧座211的形式。刮刀片209与砧座211的斜面213偏置，从 而当钳口部分处于闭合位置时，刀片209的切割刃215与砧座211的 斜面213较近，并且由于砧座211的斜面213将刀片209的切割刃215 掩蔽，而使光线无法从中穿过(如图26所示)。这向消费者表明该钳 具具有好质量的切割刃。
图25中，给出了当钳具闭合时使光线无法透过其中的另一种刀片 构件的具体实施方式。在本实施例中，一个刀片构件为刮刀片217的 形式，另一个为具有弓形凹面的砧座219的形式。当钳口部分处于闭 合位置时，刮刀片217的切割刃223与砧座219的弓形凹面221相隔 较近，并且由于砧座219的弓形凹面221将刮刀片217的切割刃223 掩蔽，而使光线就无法从中穿过。这种能够防止光线穿过刮刀片217 和砧座219的特性表明本发明的钳具具有一个高质量的切割刃。
上述具体实施方式中的刀片构件不会对刀片构件的切割性能产生 不利影响。并且，本发明刀片构件的实施方式中还解决了由于焊接操 作等原因所产生的切割刃之间轻微的不重合问题。
在一种或多种切割操作中，每种刀片经设计都可以达到最佳性能。 一般而言，构成刀片构件的金属材料要比构成工具主体的金属材料具 有更高的质量和更为昂贵。通过将刀片构件作为相对于工具主体的一 个独立元件来构造，就可使得，刀片构件可以由质量更高和更为昂贵 的金属材料构成，同时允许手动工具的主体部分还是由价格较为低廉 和/或更易于成形的金属材料构成。通过优化设计钳具或其它类型的切 割工具上的切割刃的几何构状，就可以得到在特定应用中具备优良性 能的刀片。通过独立制造刀片构件，然后将其固定连接在手动工具同 样可以得到具有相同或一致质量的切割刃的手钳或其它手动工具。通 过独立制造刀片构件，还可以使操作者能通过控制自动化装置进行操 作。多个刀片构件可以制造成连续的条状，然后切割成单个的刀片构 件。
虽然硬金属材料为理想的刀片构件构成材料，但一些硬金属材料 很难装配到工具主体上，需要其它专门程序。例如，碳可以作为合金 元素加入到金属材料例如铁中以提高金属的硬度和耐磨度。一般而言， 碳含量高于0.55％的钢铁很难通过焊接装配到手动工具(例如手钳) 的主体上。例如，比较难将碳含量相对较高的刀片构件通过电阻焊接 定位到手动工具的主体部分。在某些情况或实际应用中，有时需要使 用碳含量为1.0％或更高的铁来制造每个刀片构件的切割刃。
当然，刀片构件可以由两种或两种以上的金属材料构造。在图21 所示的实施方式中，刀片构件110由两种金属材料构造而成。刀片构 件110的衬垫部分112由第一种金属材料构成，切割刃部分114由第 二种金属材料构成。构成衬垫部分112的金属材料应该很容易焊接到 手动工具主体上，而构成切割刃部分114的金属材料可以相对较硬(例 如高碳钢)，以形成耐用的切割刃115。
刀片构件110可以由一片双材料金属例如双材料钢构造而成。双 材料钢可以很容易地在市场上买到，由一片细长的长条形AISI (American Iron and Steel Institute，美国钢铁协会)工具钢(例如， 高速钢(HSS))构成，通过电子束焊接到由较为廉价的金属材料构成 的衬垫部分中。双材料钢的高速钢部分可以用来制造刀片构件110的 切割刃部分114。双材料钢背面材料部分可以用来制造刀片构件110 的衬垫部分112。
双材料钢的高速钢部分的含碳量相对较高，衬垫部分含碳量相对 较低。刀片构件110的衬垫部分112的含碳量较低，这样，刀片构件 110的衬垫部分112就可以很容易的焊接到例如钳具等手动工具的主 体上了。刀片构件110的衬垫部分112被固定焊接到手动工具的主体 上，同时切割刃部分114提供耐用的切割刃115。
用于安装到比如一对手钳等手动工具中的刀片构件同样可以由包 括衬垫部分和有钛化氮(TiN)等切削工具涂层的长条形金属材料的 双材料金属组成。长条形金属材料提供刀片构件的切割刃部分。由此， 一些本发明实施例中的刀片构件可以包括切割刃部分和衬垫部分。刀 片构件的切割刃部分可以由具有切削工具涂层的相对较硬的金属材料 (例如高碳钢)构成。刀片构件的衬垫部分可以由相对较容易焊接(相 对切割刃部分的材料而言)的金属材料构成，例如相对的低碳钢。在 刀片构件的切割刃部分提供涂层是可取的，这可以增加切割刃的硬度 和/或增强切割刃的润滑性。例如，在工人切割工件的过程中，通过涂 层可以增强切割刃与工件之间的润滑性从而降低切割中需要施加的外 力。
可以理解的是，关于手动工具的实施方式只是为了说明本发明的 原理以及本发明的一些具体的实施方式，并非对本发明范围的限制。 可以预想很多对本发明的改变。根据本发明的原理，可以设想构造许 多类型的机械和工具，其中包括许多类型的手动工具。
本发明的原理可以应用到广阔范围的钳具或类似钳具类型的工具 上，例如但并不限于本发明实施例中所示和描述。例如，虽然实施例 中通过一个简单的枢轴类型的连接实现了钳具细长形构件之间的联 结，但不限于这种方式。其它类型的联结也可以用来实现细长形构件 之间的运动联结。类似的，虽然实施例中钳具的细长形构件在中间部 分实现可动联结，但是，这并不说明本发明仅仅限于此范围。本领域 人员可以预想细长形构件可以通过许多不同的方法实现可动连接以增 强其杠杆作用力，例如，将这种工具构造到不同的装置上，这样细长 形构件可以不必在中间部分实现可动连接了。
本领域技术人员很容易想到虽然实施例中的钳具包括咬合面部 分，但这并非必需的。也很容易想到虽然本发明实施例中咬合面位于 钳口部分的末端，但这并非为对本发明的限制，在特定的工具中咬合 面可以位于一个很广阔的位置范围内。本领域技术人员也很容易想到， 虽然实施例中的钳具在处于闭合位置时都有一对配合对齐的刀片构 件，这并非必需的，可以设想其它的实施和排列方式。例如，一双钳 具类的剪刀，由单个切割刀片与相对钳口上的砧座配合工作(例如， 切割枝干和其它植物的修剪型剪刀)。又例如，本发明中的一双刀片构 件可以根据本发明方法固定在切割工具上以进行修剪型的操作(例如， 剪刀或者树篱修剪工具)。
本领域人员同样很容易理解构造钳具类工具的过程中，不同操作 的顺序可以在一个很大范围内变动，本发明的实施例并非用来限定发 明范围。因此，在构造钳具等手动工具的过程中，其中的操作可以按 照不同的顺序完成。例如，槽(焊接操作中利用突起定位刀片的过程 中，槽是任选的、并非必需的)可以在细长形构件进行可动连接之前 或之后在细长形构件上成形。相类似的，刀片构件也可以在细长形构 件进行可动连接之前或之后在细长形构件上成形。在特定的顺序中形 成不同的特征，和/或手动工具的配件按照特定的不同顺序进行集合也 受很多因素的影响，例如构造工具的类型以及构造工具的用途等。刀 片构件可以同时定位到工具主体上，或者可选择的，一个刀片构件首 先定位到工具主体上，然后在此之后另一刀片构件在定位到工具主体 上。刀片构件可以选择地在钳具处于闭合位置、张开位置或者半开位 置时定位到钳具主体上。一个特定钳具的组装方式取决于许多因素， 包括例如构造钳具的类型以及该钳具将用于何种工作等等。
本发明的原理可以应用到其它非钳具类手动工具上。例如，可以 用来构造不包括咬合面的专用金属丝切割工具。本发明的原理还可以 用来构造树篱修剪工具或剪刀等修剪类型的装置上或者凿刀等只有一 个切割刃的工具。例如，根据本发明，可以构造一个工具，其中啮合 一个以上工件的结构至少部分由较硬金属材料构成，每个工件啮合结 构中相对较软的金属材料部分连接到工具主体上，工件工件啮合结构 中相对较硬的部分提供一个工件啮合部分或表面(例如紧夹，定形， 压接工件)。每个结构都可以按照本发明的方法焊接到工具主体上，而 不会改变固定到工具主体上的每个结构的较硬部分的物理性质。
虽然本发明在这里只公开和描述了有限数量的实施例，但是，对 此进行的改变和改进实质上属于本发明并在本发明的范围之内，本领 域技术人员还可以对其进行其它改进。因此，下面的权利要求覆盖了 对它进行的改进、改变及其等同形式的替代。
本申请请求享有编号为60/439,470的美国临时专利申请的优先 权，在此引入其全部内容以供参考。