專利名稱：V型焊接整體硬質(zhì)合金鉆頭的方法及其整體硬質(zhì)合金鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種V型焊接整體硬質(zhì)合金鉆頭的方法及其整體硬質(zhì)合金鉆頭。
背景技術(shù)：
目前數(shù)控機(jī)床打孔鉆頭國(guó)內(nèi)外通行的辦法是采用整體硬質(zhì)合金棒料制作而成，由于不起切削作用的其他部位如連接部分和刀柄均用硬質(zhì)合金，材料成本高，刀具價(jià)格昂貴，嚴(yán)重浪費(fèi)資源。國(guó)外也有采用U鉆或冠狀鉆頭的，這兩款鉆頭可節(jié)約成本，能生產(chǎn)到D12直徑鉆頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是一種V型焊接整體硬質(zhì)合金鉆頭的方法及其整體硬質(zhì)合金鉆頭，其目的是提高刀具的整體性能，降低刀具的材料成本，拓寬應(yīng)用范圍。本發(fā)明的技術(shù)解決方案整體硬質(zhì)合金鉆頭，其結(jié)構(gòu)包括鉆頭刃部、鉆頭柄部，其中在鉆頭柄部上設(shè)“V”型焊接部位，所述的“V”型焊接部位處是一個(gè)“V”型凹槽，該“V”型凹槽的“V”型角的角度是120°，“V”型角的頂部是應(yīng)力釋放槽。V型焊接整體硬質(zhì)合金鉆頭的方法，包括如下工藝步驟
一、選擇對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金棒料K40，刀體材料9Crsi；
二、按工藝要求確定鉆頭刃部I的長(zhǎng)度為100mm-103mm，鉆頭柄部3的長(zhǎng)度65mm-70mm ；
三、無(wú)芯磨磨鉆頭刃部的合金棒棒料，到D16.5mm ；
四、用線切割機(jī)在合金棒棒料上切割鉆頭刃部和“V”型焊接部位；該“V”型焊接部位乃是一個(gè)“V”型凹槽，該“V”型凹槽的“V”型角度是120° ;用專用夾具確?！癡”型焊接部位的位置與合金棒材料中心同心，偏心< O. 05mm ；
五、在鉆頭柄部上銑出一個(gè)與“V”型凹槽大小相等的應(yīng)力釋放槽，該應(yīng)力釋放槽在“V”型角的頂部，應(yīng)力釋放槽的槽長(zhǎng)13. 5mm、槽寬5mm、槽深5mm ；
六、鉆頭柄部熱處理，硬度50HRC；
七、鉆頭刃部預(yù)加溫，用專用保溫箱，箱內(nèi)溫度300°C，保溫4 6小時(shí)；
八、用焊接專用夾具將鉆頭柄部裝夾于該夾具的底端，高頻加熱700度，時(shí)間5秒，將硼砂灑在“V”型焊接部位上，注意不要灑到應(yīng)力釋放槽內(nèi)，否則會(huì)裇弱其釋放應(yīng)力效果，融化后，鉆頭刃部自?shī)A具上端導(dǎo)套中放下，“V”型凹槽與應(yīng)力釋放槽對(duì)正，加溫900-1000度，力口溫時(shí)間10秒鐘，使專用銅焊料溶進(jìn)“V”型焊接部位上，松開(kāi)腳踏開(kāi)關(guān)停止高頻加熱，等待10秒鐘將焊好的刀具從夾具中取出！放進(jìn)保溫箱；
九、保溫箱預(yù)熱到300°C，將焊好的整體硬質(zhì)合金鉆頭進(jìn)保溫箱，保持300° C，恒溫4 6小時(shí)，然后自動(dòng)切斷電源，直至整體硬質(zhì)合金鉆頭冷卻。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)采用該技術(shù)，對(duì)于加工易切材料和一般強(qiáng)度鋼，能大大降低刀具的材料成本，最終很大程度上降低了刀具價(jià)格，用該方法制作而成的刀具，價(jià)格較整體硬質(zhì)合金的至少降1/3以上，而性能保持不受影響。在國(guó)內(nèi)機(jī)加工行業(yè)中，尤其是數(shù)控加工中，由于主用高速切削，整體硬質(zhì)合金鉆頭被廣泛利用，高速鋼鉆頭市場(chǎng)份額越來(lái)越小，本發(fā)明的推廣應(yīng)用，將節(jié)約大量資源，帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


附圖I是V型焊接整體硬質(zhì)合金鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是V型底部銑出的應(yīng)力釋放槽的放大圖。圖中的I是鉆頭刃部、2是“V”型焊接部位、3是鉆頭柄部、4是“V”型角、5是應(yīng)力
釋放槽。
具體實(shí)施例方式對(duì)照附圖I、2，整體硬質(zhì)合金鉆頭的結(jié)構(gòu)包括鉆頭刃部I、鉆頭柄部3，其中在鉆頭柄部3上設(shè)V”型焊接部位2，所述的V”型焊接部位2處的“V”型角4的角度是120°，“V”型角4的頂部是應(yīng)力釋放槽5。
實(shí)施例V型焊接D16X165焊接式整體硬質(zhì)合金鉆頭的方法，包括如下工藝步驟
一、選擇對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金棒料K40(德國(guó)藍(lán)枳)，刀體材料9Crsi ；
二、按工藝要求確定鉆頭刃部I長(zhǎng)度100mm-103mm,鉆頭柄部3的長(zhǎng)度65mm-70mm；
三、無(wú)芯磨磨鉆頭刃部I的合金棒棒料，到D16.5mm ；
四、銑鉆頭柄部3上的應(yīng)力釋放槽5，槽長(zhǎng)13.5mm、槽寬5mm、槽深5mm ；
五、用線切割機(jī)在合金棒棒料上切割鉆頭刃部I和“V”型焊接部位2；
并用焊接專用夾具確保“V”型焊接部位2的位置與合金棒材料中心同心，偏心^ O. 05mm, “V”型焊接部位2處的“V”型角4的角度是120° ；
六、鉆頭柄部3熱處理，硬度50HRC；
七、鉆頭刃部I預(yù)加溫，用專用保溫箱，300° C保溫4 6小時(shí)；
八、用專用夾具將鉆頭柄部3裝夾于夾具底端，高頻加熱700度，時(shí)間5秒、將硼砂灑在V型面上，注意不要灑到應(yīng)力釋放槽內(nèi)，否則會(huì)裇弱其釋放應(yīng)力效果，融化后，鉆頭刃部I自?shī)A具上端導(dǎo)套中放下，使整體合金棒料I和刀體3兩“V”型槽對(duì)正，加溫900-1000度，加溫時(shí)間10秒鐘，使專用銅焊料溶進(jìn)“V”型焊接部位2，松開(kāi)腳踏開(kāi)關(guān)停止高頻加熱，等待10秒鐘將焊好的刀具從夾具中取出！放進(jìn)保溫箱；冷卻；整個(gè)過(guò)程一氣呵成，特別注意焊接溫度不能過(guò)高，否則會(huì)產(chǎn)生“過(guò)燒”現(xiàn)象，鉆頭刃部脆性加大，形成斷裂；
九、保溫箱預(yù)熱到300°C，將焊好的整體硬質(zhì)合金鉆頭進(jìn)保溫箱，保持300° C，恒溫4 6小時(shí)，然后自動(dòng)切斷電源，直至整體硬質(zhì)合金鉆頭冷卻。“V”型聯(lián)接部分線切割時(shí)確保對(duì)稱，S卩“V”型底中心與棒料中心基本保持一致，偏差不能大。鉆頭柄部3上所設(shè)的“V”型焊接部位2處的“V”型凹槽，銑出一個(gè)相應(yīng)大小的槽，該槽被稱為應(yīng)力釋放槽。這是消除焊接加溫以及不同材料熱膨脹率產(chǎn)生應(yīng)力，防止開(kāi)裂的關(guān)鍵技術(shù)。
硬質(zhì)合金棒料的預(yù)加熱同樣起到減小應(yīng)力、防止開(kāi)裂的作用。焊接專用夾具，確保鉆頭刃部I、鉆頭柄部3直線度好。焊接后保溫的溫度和保溫時(shí)間同樣起消除焊接殘余應(yīng)力的作用，有效防止刀具開(kāi)
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ο本發(fā)明適合的加工材料范圍招合金、鑄鐵、球鐵、一般強(qiáng)度鋼。適用刀具規(guī)格Φ10 Φ25。
權(quán)利要求
1.整體硬質(zhì)合金鉆頭，其特征是結(jié)構(gòu)包括鉆頭刃部、鉆頭柄部，其中在鉆頭柄部上設(shè)“V”型焊接部位，所述的“V”型焊接部位處是一個(gè)“V”型凹槽，該“V”型凹槽的“V”型角的角度是120°，“V”型角的頂部是應(yīng)力釋放槽。
2.V型焊接整體硬質(zhì)合金鉆頭的方法，其特征是包括如下工藝步驟 一、選擇對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金棒料K40，刀體材料9Crsi； 二、按工藝要求確定鉆頭刃部的長(zhǎng)度為100mm-103mm,鉆頭柄部3的長(zhǎng)度65mm-70mm； 三、無(wú)芯磨磨鉆頭刃部的合金棒棒料，到D16.5mm ； 四、用線切割機(jī)在合金棒棒料上切割鉆頭刃部和“V”型焊接部位；該“￥”型焊接部位乃是一個(gè)“V”型凹槽，該“V”型凹槽的“V”型角度是120° ;用專用夾具確保“V”型焊接部位的位置與合金棒材料中心同心，偏心< O. 05mm ； 五、在鉆頭柄部上銑出一個(gè)與“V”型凹槽大小相等的應(yīng)力釋放槽，該應(yīng)力釋放槽在“V”型角的頂部，應(yīng)力釋放槽的槽長(zhǎng)13. 5mm、槽寬5mm、槽深5mm ； 六、鉆頭柄部熱處理，硬度50HRC； 七、鉆頭刃部預(yù)加溫，用專用保溫箱，箱內(nèi)溫度300°C，保溫4 6小時(shí)； 八、用焊接專用夾具將鉆頭柄部裝夾于該夾具的底端，高頻加熱700度，時(shí)間5秒，將硼砂灑在“V”型焊接部位上，注意不要灑到應(yīng)力釋放槽內(nèi)，否則會(huì)裇弱其釋放應(yīng)力效果，融化后，鉆頭刃部自?shī)A具上端導(dǎo)套中放下，“V”型凹槽與應(yīng)力釋放槽對(duì)正，加溫900-1000度，力口溫時(shí)間10秒鐘，使專用銅焊料溶進(jìn)“V”型焊接部位上，松開(kāi)腳踏開(kāi)關(guān)停止高頻加熱，10秒鐘后從夾具中取出，再將焊好的鉆頭放進(jìn)保溫箱； 九、保溫箱預(yù)熱到300°C，將焊好的整體硬質(zhì)合金鉆頭進(jìn)保溫箱，保持300° C，恒溫4 6小時(shí)，然后自動(dòng)切斷電源，直至整體硬質(zhì)合金鉆頭冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的V型焊接整體硬質(zhì)合金鉆頭的方法，其特征是“V”型焊接部位線切割時(shí)確保對(duì)稱，即“V”型底中心與棒料中心保持一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的V型焊接整體硬質(zhì)合金鉆頭的方法，其特征是焊接專用夾具應(yīng)確保鉆頭刃部、鉆頭柄部直線度好。
全文摘要
本發(fā)明是一種V型焊接整體硬質(zhì)合金鉆頭的方法及其整體硬質(zhì)合金鉆頭，其V型焊接方法包括選擇對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金棒料；確定鉆頭刃部和鉆頭柄部的長(zhǎng)度；無(wú)芯磨磨鉆頭刃部的合金棒棒料；用線切割機(jī)在合金棒棒料上切割鉆頭刃部和“V”型焊接部位；銑應(yīng)力釋放槽；鉆頭柄部熱處理，硬度50HRC；鉆頭刃部預(yù)加溫；用焊接專用夾具將鉆頭柄部裝夾于該夾具的底端，高頻加熱；將焊好的整體硬質(zhì)合金鉆頭保溫。其結(jié)構(gòu)是在鉆頭柄部上設(shè)“V”型焊接部位，是一個(gè)“V”型凹槽，“V”型角度120°，“V”型角的頂部是應(yīng)力釋放槽。優(yōu)點(diǎn)降低刀具的材料成本，提高整體性能。整體硬質(zhì)合金鉆頭的廣泛利用，將節(jié)約大量資源，帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)B23P15/28GK102814532SQ20121027202
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者王偉 申請(qǐng)人:泰興市信達(dá)克刀具有限公司