V型焊接整体硬质合金钻头的方法及其整体硬质合金钻头

摘要

本发明是一种V型焊接整体硬质合金钻头的方法及其整体硬质合金钻头，其V型焊接方法包括选择对应的硬质合金棒料；确定钻头刃部和钻头柄部的长度；无芯磨磨钻头刃部的合金棒棒料；用线切割机在合金棒棒料上切割钻头刃部和“V”型焊接部位；铣应力释放槽；钻头柄部热处理，硬度50HRC；钻头刃部预加温；用焊接专用夹具将钻头柄部装夹于该夹具的底端，高频加热；将焊好的整体硬质合金钻头保温。其结构是在钻头柄部上设“V”型焊接部位，是一个“V”型凹槽，“V”型角度120°，“V”型角的顶部是应力释放槽。优点：降低刀具的材料成本，提高整体性能。整体硬质合金钻头的广泛利用，将节约大量资源，带来很大的经济效益和社会效益。

说明书

技术领域

  本发明涉及的是一种V型焊接整体硬质合金钻头的方法及其整体硬质合金钻头。

背景技术

 目前数控机床打孔钻头国内外通行的办法是采用整体硬质合金棒料制作而成，由于不起切削作用的其他部位如连接部分和刀柄均用硬质合金，材料成本高，刀具价格昂贵，严重浪费资源。国外也有采用U钻或冠状钻头的，这两款钻头可节约成本，能生产到D12直径钻头。

发明内容

本发明提出的是一种V型焊接整体硬质合金钻头的方法及其整体硬质合金钻头，其目的是提高刀具的整体性能，降低刀具的材料成本，拓宽应用范围。

本发明的技术解决方案：整体硬质合金钻头，其结构包括钻头刃部、钻头柄部，其中在钻头柄部上设“V”型焊接部位，所述的“V”型焊接部位处是一个“V”型凹槽， 该“V”型凹槽的“V”型角的角度是120°，“V”型角的顶部是应力释放槽。

V型焊接整体硬质合金钻头的方法，包括如下工艺步骤：

一、选择对应的硬质合金棒料K40，刀体材料9Crsi；

二、按工艺要求确定钻头刃部1的长度为100mm-103mm，钻头柄部３的长度65mm-70mm；

三、无芯磨磨钻头刃部的合金棒棒料，到D16.5mm；

四、用线切割机在合金棒棒料上切割钻头刃部和“V”型焊接部位；该“V”型焊接部位乃是一个“V”型凹槽，该“V”型凹槽的“V”型角度是120°；用专用夹具确保“V”型焊接部位的位置与合金棒材料中心同心，偏心≤0.05mm；

五、在钻头柄部上铣出一个与“V”型凹槽大小相等的应力释放槽，该应力释放槽在“V”型角的顶部，应力释放槽的槽长13.5mm、槽宽5mm、槽深5mm；

六、钻头柄部热处理，硬度50HRC；

七、钻头刃部预加温，用专用保温箱，箱内温度300°C，保温4～6小时；

八、用焊接专用夹具将钻头柄部装夹于该夹具的底端，高频加热700度，时间5秒，将硼砂洒在“V”型焊接部位上，注意不要洒到应力释放槽内，否则会桖弱其释放应力效果，融化后，钻头刃部自夹具上端导套中放下，“V”型凹槽与应力释放槽对正，加温900-1000度，加温时间10秒钟，使专用铜焊料溶进“V”型焊接部位上，松开脚踏开关停止高频加热，等待10秒钟将焊好的刀具从夹具中取出！放进保温箱；

九、保温箱预热到300°C，将焊好的整体硬质合金钻头进保温箱，保持300°C，恒温4～6小时，然后自动切断电源，直至整体硬质合金钻头冷却。

本发明的优点：采用该技术，对于加工易切材料和一般强度钢，能大大降低刀具的材料成本，最终很大程度上降低了刀具价格，用该方法制作而成的刀具，价格较整体硬质合金的至少降1/3以上，而性能保持不受影响。在国内机加工行业中，尤其是数控加工中，由于主用高速切削，整体硬质合金钻头被广泛利用，高速钢钻头市场份额越来越小，本发明的推广应用，将节约大量资源，带来很大的经济效益和社会效益。

附图说明

附图1是V型焊接整体硬质合金钻头的结构示意图。

附图2是V型底部铣出的应力释放槽的放大图。

图中的1是钻头刃部、2是“V”型焊接部位、3是钻头柄部、4是“V”型角、5是应力释放槽。

具体实施方式

对照附图１、２，整体硬质合金钻头的结构包括钻头刃部１、钻头柄部３，其中在钻头柄部３上设V”型焊接部位２，所述的V”型焊接部位２处的“V”型角４的角度是120°，“V”型角４的顶部是应力释放槽５。

实施例

V型焊接D16X165焊接式整体硬质合金钻头的方法，包括如下工艺步骤：

一、选择对应的硬质合金棒料K40（德国蓝枳），刀体材料9Crsi；

二、按工艺要求确定钻头刃部1长度100mm-103mm，钻头柄部３的长度65mm-70mm；

三、无芯磨磨钻头刃部1的合金棒棒料，到D16.5mm；

四、铣钻头柄部3上的应力释放槽５，槽长13.5mm、槽宽5mm、槽深5mm；

五、用线切割机在合金棒棒料上切割钻头刃部1和“V”型焊接部位2；

并用焊接专用夹具确保“V”型焊接部位2的位置与合金棒材料中心同心，偏心≤0.05mm， “V”型焊接部位２处的“V”型角４的角度是120°；

六、钻头柄部３热处理，硬度50HRC；

七、钻头刃部1预加温，用专用保温箱，300°C保温4～6小时；

八、用专用夹具将钻头柄部３装夹于夹具底端，高频加热700度，时间5秒、将硼砂洒在V型面上，注意不要洒到应力释放槽内，否则会桖弱其释放应力效果，融化后，钻头刃部1自夹具上端导套中放下，使整体合金棒料1和刀体3两“V”型槽对正，加温900-1000度，加温时间10秒钟，使专用铜焊料溶进“V”型焊接部位2，松开脚踏开关停止高频加热，等待10秒钟将焊好的刀具从夹具中取出！放进保温箱；冷却；整个过程一气呵成，特别注意焊接温度不能过高，否则会产生“过烧”现象，钻头刃部脆性加大，形成断裂；

九、保温箱预热到300°C，将焊好的整体硬质合金钻头进保温箱，保持300°C，恒温4～6小时，然后自动切断电源，直至整体硬质合金钻头冷却。

 “V”型联接部分线切割时确保对称，即“V”型底中心与棒料中心基本保持一致，偏差不能大。

钻头柄部３上所设的“V”型焊接部位２处的“V”型凹槽，铣出一个相应大小的槽，该槽被称为应力释放槽。这是消除焊接加温以及不同材料热膨胀率产生应力，防止开裂的关键技术。

硬质合金棒料的预加热同样起到减小应力、防止开裂的作用。

焊接专用夹具，确保钻头刃部１、钻头柄部３直线度好。

焊接后保温的温度和保温时间同样起消除焊接残余应力的作用，有效防止刀具开裂。

本发明适合的加工材料范围：铝合金、铸铁、球铁、一般强度钢。

适用刀具规格：Φ10～Φ25。