專利名稱：薄壁鉆頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鉆頭，具體為一種薄壁鉆頭。
背景技術：
由于薄壁鉆頭具有效率高、產出率高、功耗小等優(yōu)越性能，因此被越來越多地用到玻璃等硬、脆材料的加工中。目前國內外的金剛石薄壁鉆頭一般是采用傳統(tǒng)的高中頻整體熱壓燒結、或將燒結好的鉆環(huán)(或多個鉆齒)采用釬焊(銅焊、銀焊、激光焊等)制造方法焊接在基體上，基體與鉆環(huán)之間的結合面為平面。由于高速下的鉆頭的基體與鉆環(huán)之間需要承受巨大扭矩，但基體與鉆環(huán)之間僅僅依靠結合面處的包鑲力(整體燒結)、焊接結合力來抗拒巨大的扭矩，因此基體與鉆環(huán)之間的結合面需要足夠大，也就是說鉆頭必須達到一定的厚度，如果鉆頭較薄，基體與鉆環(huán)之間的結合面則會較小，結合強度則達不到要求，使用時鉆頭結合區(qū)會產生裂紋甚至斷裂。鉆頭在工作時，來自玻璃的阻力與鉆頭的驅動力形成一對力偶，任意兩個截面都有繞軸線轉動的趨勢。分析平面對接時接口任意平面的應力狀態(tài)，屬于純剪切狀態(tài)，當接口任意平面所受剪應力大于該處剪切比例極限時就會發(fā)生扭轉變形甚至斷裂。平面對接使最薄弱區(qū)域集中在同一平面上，對于減少扭轉變形(使任意兩個截面繞軸線轉動)很不利。而且傳統(tǒng)的高中頻整體熱壓燒結其結合強度不高，抗拒扭矩的能力差；銅、銀釬焊等焊接方法，釬料在高溫下軟化，焊接結合力降低甚至完全喪失；因此，在高速鉆削特別是干鉆時都容易導致鉆頭工作環(huán)部份脫落報廢，甚至易造成意外事故。另外，由于鉆頭基體和鉆環(huán)的結合處的硬度較低，使用時結合處往往被磨出溝槽，這樣進一步減小了結合面，降低了結合面的抗扭矩強度，造成鉆頭的提前報廢。如何在減小鉆頭壁厚的同時，提高鉆頭的抗扭矩能力，以提高工作效率和延長鉆頭使用壽命，是鉆頭制造業(yè)迫切需要解決的問題。
(三)實用新型內容本實用新型的目的是設計一種結合強度高、結合部位承受扭矩能力強的薄壁鉆頭。
實現(xiàn)本實用新型的技術方案為本薄壁鉆頭包括鉆頭基體和與之固連一體的鉆環(huán)，所述鉆頭基體與鉆環(huán)之間設有防止鉆頭基體與鉆環(huán)之間相互轉動或同時可以防止鉆頭基體與鉆環(huán)之間軸向運動的相互契合的止口和凸卡。
所述止口和凸卡可以有多種設計方案，如止口和凸卡沿徑向開設，但對于壁厚非常薄的鉆頭而言，一種開設簡單且止口抗扭矩能力強的方案是止口沿軸向開設，此時凸卡與之相應沿軸向設置；止口的形狀可以任意選擇，較好的選擇為矩形，或梯形，或三角形，或半圓形，或齒形，或它們之間的任意組合。
由于本薄壁鉆頭的鉆頭基體和鉆環(huán)之間設置了相互契合的止口和凸卡，使原來的平面結合面變成了曲面，因此，止口設計使鉆頭最薄弱部位不在同一平面上，抗扭能力相對提高；同時，止口設計增加了焊接面積，增大了焊接結合力；而薄壁鉆頭的壁厚薄，使本薄壁鉆頭的鉆頭基體和鉆環(huán)之間可以采用小功率激光焊接設備焊接，極大地節(jié)省了設備投資。經試驗本鉆頭有效提高鉆頭結合強度，使安全使用壽命和工作效率都比平面對接要高。且本鉆頭結構簡單，成本低，易于推廣利用。


圖1為鉆頭基體和鉆環(huán)的結合面為平面的結構示意圖；圖2為本實用新型的一種實施方式結構示意圖。
具體實施方式
下面是本實用新型的非限定實施例。
在圖2所示的本實用新型所示的實施方式中，本薄壁鉆頭包括鉆頭基體1和與之固連一體的鉆環(huán)2，鉆環(huán)2包括由超硬磨料與結合劑制成的工作部位和由焊接材料制成的焊接層或工作部位與焊接層全部由超硬磨料與結合劑制成的鉆環(huán)2；鉆頭基體1與鉆環(huán)2的結合面3上分別設有相互契合的止口5和凸卡4；在此實施方式中，所述止口5開設在鉆環(huán)2上，凸卡4開設在鉆頭基體1上，止口5沿軸向開設，凸卡4與之相應沿軸向設置；止口5為底部大、上端開口小的梯形，相應的凸卡4為上端大下端小的梯形。當然也可以是止口5開設在鉆頭基體1上，凸卡4設在鉆環(huán)2上。
權利要求1.薄壁鉆頭，包括鉆頭基體和與之固連一體的鉆環(huán)，其特征在于所述鉆頭基體(1)與鉆環(huán)(2)之間設有可防止鉆頭基體(1)與鉆環(huán)(2)之間相互轉動；或設有既可防止鉆頭基體(1)與鉆環(huán)(2)之間相互轉動，同時可以防止鉆頭基體與鉆環(huán)之間軸向運動的相互契合的止口(5)和凸卡(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的薄壁鉆頭，其特征在于止口(5)的形狀為矩形，或梯形，或三角形，或半圓形，或齒形，或它們之間的任意組合。
3.根據(jù)權利要求1所述的薄壁鉆頭，其特征在于所述止口(5)沿軸向開設，所述凸卡(4)與之相應沿軸向設置。
專利摘要本實用新型涉及一種薄壁鉆頭，包括鉆頭基體和與之固連一體的鉆環(huán)，鉆頭基體與鉆環(huán)的結合面上分別設有防止鉆頭基體與鉆環(huán)之間相互轉動或同時可以防止鉆頭基體與鉆環(huán)之間軸向運動的相互契合的止口和凸卡，使原來的平面結合面變成了曲面，因此，止口設計使鉆頭最薄弱部位不在同一平面上，抗扭能力相對提高；同時，止口設計增加了焊接面積，增大了焊接結合力；而薄壁鉆頭的壁厚薄，使本薄壁鉆頭的鉆頭基體和鉆環(huán)之間可以采用小功率激光焊接設備焊接，極大地節(jié)省了設備投資。經試驗本鉆頭有效提高鉆頭結合強度，使安全使用壽命和工作效率都比平面對接要高。且本鉆頭結構簡單，成本低，易于推廣利用。
文檔編號B28D1/14GK2925824SQ20062003395
公開日2007年7月25日 申請日期2006年4月21日 優(yōu)先權日2006年4月21日
發(fā)明者呂智, 宋京新, 唐振興, 黃洪躍, 陳明華, 龍慧玲 申請人:桂林創(chuàng)源金剛石有限公司