[发明专利]一种高效金刚石钻头及生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域，具体地是指一种高效金刚石钻头及生产工艺。

背景技术

做切削刃的钻头称为金刚石钻头，其包括刀头和钢基体，该刀头通过焊接方式直接固连于钢基体顶部端面上。以切割石材为例，该金刚石钻头的钢基体固设于机器上，通过机器上的转动机构带动金刚石钻头对石材进行旋转切削。

目前，金刚石钻头的刀头一般采用金刚石颗粒和金属粉末混合后烧结成型，金刚石颗粒和金属粉末组成的混合物较均匀，刀头受力均等，刀头顶部易被磨平，刀头顶部的锋利度差，而且现有金属粉末内成分的配比不够理想，导致刀头的耐磨性差。在石材磨削加工过程中，一个金刚石钻头一般只能钻100个孔，磨削力差，加工效率低，石材磨削作业的连续性差，影响加工石材的生产效率。

发明内容

本发明提供了一种高效金刚石钻头及生产工艺，其主要目的在于克服现有金刚石钻头存在的锋利度差、耐磨性差以及影响加工石材生产效率的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种高效金刚石钻头，包括基体和固设于基体上的刀头，该刀头由内锋利胎体、外锋利胎体以及夹设于内、外锋利胎体之间的耐磨硬质胎体构成，该内、外锋利胎体以及耐磨硬质胎体均由金刚石颗粒和预合金粉末混合后烧结成型；

上述内、外锋利胎体的预合金粉末均包括以下重量百分比的各组分构成：钴30-50%、铁7-22%、镍4-12%、铜13-27%、锡3-12%；

上述耐磨硬质胎体的预合金粉末包括以下重量百分比的各组分构成：钴30-50%、铁5-20%、镍2-10%、钨2-10%、铜11-25%、锡1-10%。

上述内、外锋利胎体的顶部均设有一倾斜面，该内锋利胎体的倾斜面和外锋利胎体的倾斜面以耐磨硬质胎体为中心对称分布形成三角尖顶刀口。

上述刀头设有四个，每个刀头的外锋利胎体设有相隔分布的两外沟槽，该两外沟槽的长度方向和外锋利胎体高度方向相同，每个刀头的内锋利胎体设有一内沟槽，该内沟槽的长度方向和内锋利胎体高度方向相同。

上述基体外侧壁还钎焊有相隔均布的四条外金刚石保护层，该四条外金刚石保护层均呈长方形，其长、宽、高之比为40：8:0.1；所述基体内侧壁也钎焊有相隔均布的四条内金刚石保护层，该四条内金刚石保护层也均呈长方形，其长、宽、高之比为10：8:0.1。

上述基体的顶部端面开设有用于装配刀头的凹口，所述刀头的连接部焊接于凹口中。

上述凹口的深度为3mm。

一种高效金刚石钻头的生产工艺，其包括以下步骤：

a)    依钴30-50%、铁7-22%、镍4-12%、铜13-27%、锡3-12%的重量百分比配置经雾化处理制成锋利胎体的预合金粉末，依钴30-50%、铁5-20%、镍2-10%、钨2-10%、铜11-25%、锡1-10%的重量百分比配置经雾化处理制成耐磨硬质胎体的预合金粉末；

b)    按照重量份配比为金刚石颗粒：预合金粉末=2-5：95-98，将预定量的金刚石颗粒分别与锋利胎体的预合金粉末和耐磨硬质胎体的预合金粉末进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装入模具中，进行热压烧结而成三层胎体，该三层胎体分别为外锋利胎体、耐磨硬质胎体以及内锋利胎体，并且耐磨硬质胎体设于内、外锋利胎体之间，该三层胎体构成刀头；

d)    将刀头通过高频焊机焊接于钢基体上。

e）焊接好的产品进行质检，以刀头中金刚石颗粒的不同粒度，进行区分喷漆，并打上对应的标识。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：本刀头采用夹层式构造，即内、外锋利胎体之间夹设有耐磨硬质胎体，再加上刀头顶部三角尖顶刀口的设计，提高了刀头顶部极佳的锋利度。由于刀头在磨削作业时，内、外锋利胎体的硬度低于耐磨硬质胎体，这样刀头顶部可自始至终形成三角尖顶刀口，自始至终保持极佳的刀头自锐性和锋利度，磨削力强；本刀头中预合金粉末的配比理想，特别加入了钨粉，使得刀头的耐磨性强，刀头性能更加稳定，对提高胎体的把持力和机械性能极大改善。采用内、外金刚石保护层的设计，有效地保护了基体，使其不容易损坏，而且提高了金刚石钻头的工作效率，由于内、外金刚石保护层分别钎焊于基体内、外侧壁上，这样对基体起到加强筋作用，同时在石材磨削作业中，可进行辅助地磨削石材。本基体顶部端面凹口的设计，刀头的连接部焊接于凹口中，这样刀头和基体之间的焊接方式更加的稳固，刀头在磨削作业中，不易脱落，极大地提高了本产品的使用寿命。