專利名稱：一種高效金剛石鉆頭及生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械加工領(lǐng)域，具體地是指一種高效金剛石鉆頭及生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
做切削刃的鉆頭稱為金剛石鉆頭，其包括刀頭和鋼基體，該刀頭通過焊接方式直接固連于鋼基體頂部端面上。以切割石材為例，該金剛石鉆頭的鋼基體固設(shè)于機器上，通過機器上的轉(zhuǎn)動機構(gòu)帶動金剛石鉆頭對石材進行旋轉(zhuǎn)切削。目前，金剛石鉆頭的刀頭一般采用金剛石顆粒和金屬粉末混合后燒結(jié)成型，金剛石顆粒和金屬粉末組成的混合物較均勻，刀頭受力均等，刀頭頂部易被磨平，刀頭頂部的鋒利度差，而且現(xiàn)有金屬粉末內(nèi)成分的配比不夠理想，導(dǎo)致刀頭的耐磨性差。在石材磨削加工過程中，一個金剛石鉆頭一般只能鉆100個孔，磨削力差，加工效率低，石材磨削作業(yè)的連續(xù)性差，影響加工石材的生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高效金剛石鉆頭及生產(chǎn)工藝，其主要目的在于克服現(xiàn)有金剛石鉆頭存在的鋒利度差、耐磨性差以及影響加工石材生產(chǎn)效率的缺陷。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種高效金剛石鉆頭，包括基體和固設(shè)于基體上的刀頭，該刀頭由內(nèi)鋒利胎體、外鋒利胎體以及夾設(shè)于內(nèi)、外鋒利胎體之間的耐磨硬質(zhì)胎體構(gòu)成，該內(nèi)、外鋒利胎體以及耐磨硬質(zhì)胎體均由金剛石顆粒和預(yù)合金粉末混合后燒結(jié)成型；
上述內(nèi)、外鋒利胎體的預(yù)合金粉末均包括以下重量百分比的各組分構(gòu)成鈷30-50%、 鐵 7-22%、鎳 4-12%、銅 13-27%、錫 3-12% ；
上述耐磨硬質(zhì)胎體的預(yù)合金粉末包括以下重量百分比的各組分構(gòu)成鈷30-50%、鐵 5-20%、鎳 2-10%、鎢 2-10%、銅 11-25%、錫 1_10%。上述內(nèi)、外鋒利胎體的頂部均設(shè)有一傾斜面，該內(nèi)鋒利胎體的傾斜面和外鋒利胎體的傾斜面以耐磨硬質(zhì)胎體為中心對稱分布形成三角尖頂?shù)犊?。上述刀頭設(shè)有四個，每個刀頭的外鋒利胎體設(shè)有相隔分布的兩外溝槽，該兩外溝槽的長度方向和外鋒利胎體高度方向相同，每個刀頭的內(nèi)鋒利胎體設(shè)有一內(nèi)溝槽，該內(nèi)溝槽的長度方向和內(nèi)鋒利胎體高度方向相同。上述基體外側(cè)壁還釬焊有相隔均布的四條外金剛石保護層，該四條外金剛石保護層均呈長方形，其長、寬、高之比為40 8:0. 1 ；所述基體內(nèi)側(cè)壁也釬焊有相隔均布的四條內(nèi)金剛石保護層，該四條內(nèi)金剛石保護層也均呈長方形，其長、寬、高之比為10 8:0. 1。上述基體的頂部端面開設(shè)有用于裝配刀頭的凹口，所述刀頭的連接部焊接于凹口中。上述凹口的深度為3讓。一種高效金剛石鉆頭的生產(chǎn)工藝，其包括以下步驟a)依鈷30-50%、鐵7-22%、鎳4_12%、銅13_27%、錫3-12%的重量百分比配置經(jīng)霧化處理制成鋒利胎體的預(yù)合金粉末，依鈷30-50%、鐵5-20%、鎳2-10%、鎢2_10%、銅11_25%、錫 1-10%的重量百分比配置經(jīng)霧化處理制成耐磨硬質(zhì)胎體的預(yù)合金粉末；
b)按照重量份配比為金剛石顆粒預(yù)合金粉末=2-5:95-98，將預(yù)定量的金剛石顆粒分別與鋒利胎體的預(yù)合金粉末和耐磨硬質(zhì)胎體的預(yù)合金粉末進行混合得到混合物一和混合物二 ；
c)把混合物一和混合物二裝入模具中，進行熱壓燒結(jié)而成三層胎體，該三層胎體分別為外鋒利胎體、耐磨硬質(zhì)胎體以及內(nèi)鋒利胎體，并且耐磨硬質(zhì)胎體設(shè)于內(nèi)、外鋒利胎體之間，該三層胎體構(gòu)成刀頭；
d)將刀頭通過高頻焊機焊接于鋼基體上。e)焊接好的產(chǎn)品進行質(zhì)檢，以刀頭中金剛石顆粒的不同粒度，進行區(qū)分噴漆，并打上對應(yīng)的標識。由上述對本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本刀頭采用夾層式構(gòu)造，即內(nèi)、外鋒利胎體之間夾設(shè)有耐磨硬質(zhì)胎體，再加上刀頭頂部三角尖頂?shù)犊诘脑O(shè)計，提高了刀頭頂部極佳的鋒利度。由于刀頭在磨削作業(yè)時，內(nèi)、外鋒利胎體的硬度低于耐磨硬質(zhì)胎體，這樣刀頭頂部可自始至終形成三角尖頂?shù)犊?，自始至終保持極佳的刀頭自銳性和鋒利度，磨削力強；本刀頭中預(yù)合金粉末的配比理想，特別加入了鎢粉，使得刀頭的耐磨性強，刀頭性能更加穩(wěn)定，對提高胎體的把持力和機械性能極大改善。采用內(nèi)、外金剛石保護層的設(shè)計，有效地保護了基體，使其不容易損壞，而且提高了金剛石鉆頭的工作效率， 由于內(nèi)、外金剛石保護層分別釬焊于基體內(nèi)、外側(cè)壁上，這樣對基體起到加強筋作用，同時在石材磨削作業(yè)中，可進行輔助地磨削石材。本基體頂部端面凹口的設(shè)計，刀頭的連接部焊接于凹口中，這樣刀頭和基體之間的焊接方式更加的穩(wěn)固，刀頭在磨削作業(yè)中，不易脫落， 極大地提高了本產(chǎn)品的使用壽命。


圖1為本發(fā)明的示意圖。圖2為圖1中沿A-A方向的剖視圖，其中未畫出外金剛石保護層。圖3為本發(fā)明中刀頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例一
參照圖1和圖2。一種高效金剛石鉆頭，包括基體和刀頭2，該基體為鋼基體1，其頂部端面10開設(shè)有用于裝配刀頭2的凹口 100，所述刀頭2的連接部焊接于凹口 100中，該凹口 100的深度為3mm。參照圖1和圖3。所述刀頭2由內(nèi)鋒利胎體20、外鋒利胎體21以及夾設(shè)于內(nèi)、外鋒利胎體之間的耐磨硬質(zhì)胎體22構(gòu)成，該耐磨硬質(zhì)胎體22的厚度大體為1mm，該內(nèi)、外鋒利胎體20、21以及耐磨硬質(zhì)胎體22均由金剛石顆粒和預(yù)合金粉末混合后燒結(jié)成型。所述內(nèi)、外鋒利胎體20、21的預(yù)合金粉末均包括以下重量百分比的各組分構(gòu)成鈷41%、鐵22%、 鎳6%、銅、錫7% ；所述耐磨硬質(zhì)胎體22的預(yù)合金粉末包括以下重量百分比的各組分構(gòu)成鈷 38%、鐵 15%、鎳 8%、鎢 5%、銅 25%、錫 9%。參照圖3。所述內(nèi)、外鋒利胎體20、21的頂部均設(shè)有一傾斜面，該內(nèi)鋒利胎體20的傾斜面200和外鋒利胎體21的傾斜面210以耐磨硬質(zhì)胎體22為中心對稱分布形成三角尖頂?shù)犊?。參照圖1、圖2和圖3。所述刀頭2設(shè)有四個，每個刀頭的外鋒利胎體21設(shè)有相隔分布的兩外溝槽211、212，該兩外溝槽211、212的長度方向和外鋒利胎體21高度方向相同， 每個刀頭的內(nèi)鋒利胎體20設(shè)有一內(nèi)溝槽201，該內(nèi)溝槽201的長度方向和內(nèi)鋒利胎體20高度方向相同。該兩外溝槽211、212和內(nèi)溝槽201的設(shè)計，提高了金剛石鉆頭排屑冷卻功能以及刀頭2頂部的自銳性和鋒利度。參照圖1和圖2。所述鋼基體1外側(cè)壁還釬焊有相隔均布的四條外金剛石保護層 11，該四條外金剛石保護層11均呈長方形，其長、寬、高之比為40 8:0. 1 ；所述鋼基體1內(nèi)側(cè)壁也釬焊有相隔均布的四條內(nèi)金剛石保護層12，該四條內(nèi)金剛石保護層12也均呈長方形，其長、寬、高之比為10 8:0. 1。該內(nèi)、外金剛石保護層12、11的設(shè)計，對鋼基體1的內(nèi)、 外側(cè)壁形成加強筋保護，鋼基體1不容易損壞，同時在石材磨削作業(yè)中，可進行輔助地磨削石材。所述鋼基體1的側(cè)壁上開設(shè)有多個條形槽13，該多個條形水槽13傾斜地布置于鋼基體1外側(cè)壁上，并且其相隔分布，該多個條形槽13的傾斜方向和金剛石鉆頭的旋轉(zhuǎn)方向一致，這樣方便排碎石屑。本高效金剛石鉆頭的生產(chǎn)工藝，其包括以下步驟
a)依鈷41%、鐵22%、鎳6%、銅、錫7%的重量百分比配置經(jīng)霧化處理制成鋒利胎體的預(yù)合金粉末；依鈷38%、鐵15%、鎳8%、鎢5%、銅25%、錫9%的重量百分比配置經(jīng)霧化處理制成耐磨硬質(zhì)胎體的預(yù)合金粉末。b)按照重量份配比為金剛石顆粒預(yù)合金粉末=4 :96，將預(yù)定量的金剛石顆粒分別與鋒利胎體的預(yù)合金粉末和耐磨硬質(zhì)胎體的預(yù)合金粉末進行混合得到混合物一和混合物二。c)把混合物一和混合物二裝入模具中，進行熱壓燒結(jié)而成三層胎體，該三層胎體分別為外鋒利胎體21、耐磨硬質(zhì)胎體22以及內(nèi)鋒利胎體20，并且耐磨硬質(zhì)胎體22設(shè)于內(nèi)、 外鋒利胎體之間，該三層胎體構(gòu)成刀頭2。d)將鋼基體1的頂部端面10等間距地開設(shè)有深度均為3mm的四個凹口 100，然后把四個刀頭2的連接部通過高頻焊機對應(yīng)地焊接于四個凹口 100中。e)焊接好的產(chǎn)品進行質(zhì)檢，以刀頭中金剛石顆粒的不同粒度，進行區(qū)分噴漆，并打上對應(yīng)的標識。實施例二
本實施例和實施例一的實施方式基本相同，不同之處在于依鈷39%、鐵20%、鎳8%、銅 25%、錫8%的重量百分比配置經(jīng)霧化處理制成鋒利胎體的預(yù)合金粉末；依鈷36%、鐵17%、鎳 10%、鎢9%、銅20%、錫8%的重量百分比配置經(jīng)霧化處理制成耐磨硬質(zhì)胎體的預(yù)合金粉末；按照重量份配比為金剛石顆粒預(yù)合金粉末=3 :97。實施例三
本實施例和實施例一的實施方式基本相同，不同之處在于依鈷40%、鐵18%、鎳10%、銅沈％、錫6%的重量百分比配置經(jīng)霧化處理制成鋒利胎體的預(yù)合金粉末；依鈷40%、鐵14%、鎳
58%、鎢6%、銅23%、錫9%的重量百分比配置經(jīng)霧化處理制成耐磨硬質(zhì)胎體的預(yù)合金粉末；按照重量份配比為金剛石顆粒預(yù)合金粉末=5 :95。 上述僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。
權(quán)利要求
1.一種高效金剛石鉆頭，包括基體和固設(shè)于基體上的刀頭，其特征在于該刀頭由內(nèi)鋒利胎體、外鋒利胎體以及夾設(shè)于內(nèi)、外鋒利胎體之間的耐磨硬質(zhì)胎體構(gòu)成，該內(nèi)、外鋒利胎體以及耐磨硬質(zhì)胎體均由金剛石顆粒和預(yù)合金粉末混合后燒結(jié)成型；所述內(nèi)、外鋒利胎體的預(yù)合金粉末均包括以下重量百分比的各組分構(gòu)成鈷30-50%、 鐵 7-22%、鎳 4-12%、銅 13-27%、錫 3-12% ；所述耐磨硬質(zhì)胎體的預(yù)合金粉末包括以下重量百分比的各組分構(gòu)成鈷30-50%、鐵 5-20%、鎳 2-10%、鎢 2-10%、銅 11-25%、錫 1_10%。
2.如權(quán)利要求1或2所述的一種高效金剛石鉆頭，其特征在于所述內(nèi)、外鋒利胎體的頂部均設(shè)有一傾斜面，該內(nèi)鋒利胎體的傾斜面和外鋒利胎體的傾斜面以耐磨硬質(zhì)胎體為中心對稱分布形成三角尖頂?shù)犊凇?br> 3.如權(quán)利要求1或2所述的一種高效金剛石鉆頭，其特征在于所述刀頭設(shè)有四個，每個刀頭的外鋒利胎體設(shè)有相隔分布的兩外溝槽，該兩外溝槽的長度方向和外鋒利胎體高度方向相同，每個刀頭的內(nèi)鋒利胎體設(shè)有一內(nèi)溝槽，該內(nèi)溝槽的長度方向和內(nèi)鋒利胎體高度方向相同。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種高效金剛石鉆頭，其特征在于所述基體外側(cè)壁還釬焊有相隔均布的四條外金剛石保護層，該四條外金剛石保護層均呈長方形，其長、寬、高之比為40 8:0. 1 ；所述基體內(nèi)側(cè)壁也焊接有相隔均布的四條內(nèi)金剛石保護層，該四條內(nèi)金剛石保護層也均呈長方形，其長、寬、高之比為10 8:0. 1。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種高效金剛石鉆頭，其特征在于所述基體的頂部端面開設(shè)有用于裝配刀頭的凹口，所述刀頭的連接部焊接于凹口中。
6.如權(quán)利要求5所述的一種高效金剛石鉆頭，其特征在于所述凹口的深度為3mm。
7.一種高效金剛石鉆頭的生產(chǎn)工藝，其包括以下步驟a)依鈷30-50%、鐵7-22%、鎳4_12%、銅13_27%、錫3-12%的重量百分比配置經(jīng)霧化處理制成鋒利胎體的預(yù)合金粉末，依鈷30-50%、鐵5-20%、鎳2-10%、鎢2_10%、銅11_25%、錫 1-10%的重量百分比配置經(jīng)霧化處理制成耐磨硬質(zhì)胎體的預(yù)合金粉末；b)按照重量份配比為金剛石顆粒預(yù)合金粉末=2-5:95-98，將預(yù)定量的金剛石顆粒分別與鋒利胎體的預(yù)合金粉末和耐磨硬質(zhì)胎體的預(yù)合金粉末進行混合得到混合物一和混合物二 ；c)把混合物一和混合物二裝入模具中，進行熱壓燒結(jié)而成三層胎體，該三層胎體分別為外鋒利胎體、耐磨硬質(zhì)胎體以及內(nèi)鋒利胎體，并且耐磨硬質(zhì)胎體設(shè)于內(nèi)、外鋒利胎體之間，該三層胎體構(gòu)成刀頭；d)將刀頭通過高頻焊機焊接于鋼基體上。
8.如權(quán)利要求7所述一種高效金剛石鉆頭的生產(chǎn)工藝，其特征在于還包括步驟e) 焊接好的產(chǎn)品進行質(zhì)檢，以刀頭中金剛石顆粒的不同粒度，進行區(qū)分噴漆，并打上對應(yīng)的標識。
全文摘要
一種高效金剛石鉆頭，包括基體和固設(shè)于基體上的刀頭，該刀頭由內(nèi)鋒利胎體、外鋒利胎體以及夾設(shè)于內(nèi)、外鋒利胎體之間的耐磨硬質(zhì)胎體構(gòu)成，該內(nèi)、外鋒利胎體以及耐磨硬質(zhì)胎體均由金剛石顆粒和預(yù)合金粉末混合后燒結(jié)成型。本刀頭采用夾層式構(gòu)造，即內(nèi)、外鋒利胎體之間夾設(shè)有耐磨硬質(zhì)胎體，提高了刀頭頂部極佳的鋒利度，由于刀頭在磨削作業(yè)時，內(nèi)、外鋒利胎體的硬度低于耐磨硬質(zhì)胎體，這樣刀頭頂部可自始至終形成三角尖頂?shù)犊?，自始至終保持極佳的刀頭自銳性和鋒利度，磨削力強。
文檔編號B28D1/14GK102528942SQ201110446959
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者涂連和, 申思, 許曉旺, 郭鎮(zhèn)義, 黃瑩祥 申請人:福建萬龍金剛石工具有限公司