王勝國 馬海瑞
?
管子割刀旋割金屬管所留痕跡特點研究
王勝國 馬海瑞
晉江市公安局
根據(jù)管子割刀的結(jié)構(gòu)、加工特征以及工作原理,對案發(fā)現(xiàn)場該類工具的留痕機理、所留痕跡進行研究,從中發(fā)現(xiàn)該類作案工具的留痕特點,以便在現(xiàn)場勘驗中準確判斷及認定作案工具。
旋割運動 螺形梯紋 斜向擦劃線條
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,生活水平的提高,人們防盜意識不斷加強,防盜窗柵已成為居家防盜設(shè)施的必需,這無疑給犯罪分子入室盜竊帶來一定的難度,管子割刀是有效破壞防盜窗柵的首選工具。本文選取市面上常見的兩輪管子割刀進行研究,找出推斷此類作案工具種類的依據(jù)和檢驗鑒定的有效方法。
根據(jù)金屬管壁材質(zhì)和厚度的不同,管子割刀種類和大小多有不同。它們均由旋鈕(手柄)、加力絲桿、刀體、割刀導向軌、導向塊、滾輪、割刀等部件構(gòu)成,滾輪二至四個不等,如圖1所示。
1——旋鈕 2——加力絲桿 3——刀體 4——割刀導向軌 5——導向塊 6——滾輪 7——割刀
常見的管子割刀一般分為4種型號,每種型號旋割管材的直徑如表1所示。
表1 刀型(號)來確定規(guī)格
管子割刀材料是保證高效率旋割金屬管的重要條件,根據(jù)金屬管的切削特點,要求管子割刀材料應(yīng)具有耐熱性好、耐磨性高、與金屬管的親和作用小等特點。目前常用的管子割刀材料有硬質(zhì)合金和高速鋼。鎢鈷合金(YG)類硬質(zhì)合金的韌性較好,可采用較大的前角,刀刃也可以磨得鋒利些,使切削輕快,且切削時,管子割刀不易產(chǎn)生粘結(jié);高速鋼主要用來制造立銑刀、鉆頭、絲錐、拉刀等復(fù)雜多刃管子割刀,采用新型高速鋼管子割刀切削金屬管可獲得較好的效果。
管子割刀刀體多采用鑄造工藝,刀體表面粗糙。有些大型管子割刀的導向軌兩側(cè)用氣割槍割裂出對稱的凹槽,形成粗糙的割裂斷面,同時,在氣槍吹入的一面容易形成凸凹不平的表面,在另一面則易留下鋼鐵熔珠,這些特征均是刀體的個別特征。
導向軌表面多采用銑削工藝。銑削的種類很多,根據(jù)被銑物的形狀、要求,采取不同的銑削。導向軌表面銑紋呈弧形、紋線粗大、明顯、連貫,有時在銑紋表面出現(xiàn)斷續(xù)狀。
割刀刃側(cè)表面加工花紋是車削、磨削工藝而成,靠近刃口兩側(cè)分布環(huán)形線條紋線,且紋線細小間隔不明顯;靠近中軸環(huán)形線條加工花紋逐漸變粗大,間隔明顯,且多見連續(xù)線條紋線;在刃口頂端,多采用磨削工藝,由于砂輪表面在加工過程中是不斷變化的,這樣具體紋圖都是唯一的,是很好的細節(jié)特征。具體表現(xiàn)為線痕數(shù)量多少的變化、線痕間距寬窄的變化、單一線痕有無的變化、單一線痕形狀的變化。
滾輪表面加工多采用磨削工藝。滾輪表面多見橫向細小、短直線加工花紋,紋線相互平行。
管子割刀旋割管材過程,是以管材的軸心定位,割刀與管壁相切,形成切點A,滾輪分別與管壁相切,形成B和C兩個切點。轉(zhuǎn)動旋鈕(手柄),旋轉(zhuǎn)加力絲桿,刀體垂直繞管件旋轉(zhuǎn)。在力的作用下,刀刃繞管材軸心轉(zhuǎn)動。伴隨轉(zhuǎn)動,割刀在管材旋割斷面上形成螺形梯紋。例如,圖2中A點旋轉(zhuǎn)360°到A1點位置,此時刀刃已將前面的阻礙旋割,完成了一個完整的旋割運動。循環(huán)往復(fù),割刀每旋轉(zhuǎn)一周,都完成一個完整的旋割動作,最終將管體切割開。
圖2 旋割
1——管材 2——變形區(qū) 3——割刀 4——滾輪
管子割刀旋割管材時,割刀在外力作用下向管材切線方向轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)動過程中,接觸部位首先發(fā)生彈性形變,繼續(xù)施加外力載荷,管材表面的接觸部位也繼續(xù)增加局部應(yīng)力。對于塑性材料的客體,由于在其接觸部位產(chǎn)生很大的局部應(yīng)力,使得該應(yīng)力區(qū)產(chǎn)生屈服而出現(xiàn)塑性區(qū),這個過程的變形是彈塑性形變。當割刀繼續(xù)頂進,塑性區(qū)的變形就成為宏觀的變形,塑性區(qū)將擴大到整個旋割橫斷面(如圖2所示),刃口不斷頂進,使管材在刃口處分離,同時,割刀和滾輪表面的生產(chǎn)加工特征及使用特征也同時印壓在圓環(huán)表面和管壁表面。
割刀表面圓形加工紋線是外圓車刀加工產(chǎn)生的。在現(xiàn)代化機械加工生產(chǎn)中,由于工藝的不斷改進和完善,車刀這種重要工具可以不間斷加工生產(chǎn)近萬件工件,車刀外表面隨時發(fā)生磨損變化,導致工件與工件之間加工花紋和外形上的不同,存在著個體的差異性,這種差異特征具有特定性。
除了固定螺絲外,其它部件均可能在現(xiàn)場遺留下痕跡。其中割刀、滾輪、軌道易在金屬管壁表面遺留下旋割痕跡,而旋鈕、加力絲桿、刀體、滾輪支架易在金屬管壁、窗框上遺留下撬壓痕跡。
有些犯罪分子對管子割刀使用不熟練,致使管材斷端發(fā)生形變(如圖4),形成不規(guī)則圖形,且邊緣形成數(shù)量不等的折角。有時管材在割刀與滾輪之間發(fā)生相對位移,在管壁表面遺留下刀刃和滾輪的擦劃痕跡。現(xiàn)場的防盜窗柵圓管表面常留有試割痕跡(如圖5),這類痕跡多為凹陷的橫向短直線。在短直線痕跡背面形成兩處對稱的印壓痕跡(如圖6),印壓痕跡由橫紋組成。
圖4 管材斷端形變
圖5 試割痕跡
圖6 印壓痕跡
這種痕跡是管子割刀未轉(zhuǎn)動時,滾輪印壓形成。如果管子割刀轉(zhuǎn)動了一定的角度,則變成帶狀印壓痕跡(如圖7),帶狀印壓痕跡的寬度直接反映了滾輪的寬度,進而推測出滾輪尺寸,確定管子割刀的規(guī)格。帶狀印壓痕跡反映了滾輪表面的生產(chǎn)加工特征和細節(jié)特征,如凸起或凹陷。割刀旋割金屬管的刀口處形成向內(nèi)的“ V”形切口,“V”形切口角度大小反映了刀刃的峰角大小,金屬管斷端圓環(huán)表面印壓痕跡反映了刃口處的生產(chǎn)加工特征。
圖7 帶狀印壓痕跡
割刀在螺旋遞進過程中,在管材斷端形成螺形梯紋(如圖8),隨著旋轉(zhuǎn)加力絲桿,割刀施加在管材表面的力不同,使得割刀作用在切削面上形成的螺形梯紋的間距也不同。作用力大,螺形梯紋間距變大;作用力小,螺形梯紋間距變小。因刃口磨削時形成特定花紋,在兩條螺形梯紋間形成細小的斜向擦劃線條(見圖9),靠近管壁一側(cè)擦劃線條明顯,擦劃線條傾斜方向反映了割刀的運動方向,上述條紋具有特定性,是認定管子割刀的主要細節(jié)特征。在割刀表面的生產(chǎn)加工花紋和迸刃、卷刃等細節(jié)特征印壓在管材斷端圓環(huán)表面形成獨特的痕跡特征遺留下來。金屬管的切割斷頭有明顯毛刺。
圖8 螺形梯紋
圖9 斜向擦劃線條
[1] 張書杰. 工具痕跡學[M]. 北京: 中國人民公安大學出版社, 2002.
[2] 趙連文,李驥,王居思,等. 線纜剪的加工特征及痕跡反映[J]. 中國刑警學院學報,2002,77(3):38-39.
[3] 沈斌. 犯罪工具及痕跡檢驗[M]. 北京: 中國人民公安大學出版社,2006.