CN105983848A - 切削钻头制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切削钻头制造方法，其制造步骤包括：a1、设置金属柄及金属钻头，该钻头硬度大于金属柄硬度，且分别具有可同轴对接的端面；a、对金属柄及金属钻头对接端面位置焊接，使焊接位置形成熔融池；a3、对焊接后的焊接位置后加工表面处理；a4、对焊接位置加热退火处理；藉此本发明可采用二种材料组合以降低成本可具有较佳的经济效益，且藉由焊接位置退火处理可消除焊接造成的内应力，可提升成品强度及使用寿命。

Description

切削钻头制造方法

技术领域

本发明涉及一种切削钻头制造方法。

背景技术

习知钻头前端具有钻头部，钻头部后方具可提供与外部工具接合的柄部，并该钻头部及柄部一般以硬度约HRC 30的钢材一体制成，然而因该钢材硬度较低，造成其前端钻头部位置磨损率高，必须时常更换钻头，因此将增加作业更换时间；该前端钻头部有磨损时将造成钻孔精度及质量不佳的缺失。

为改进前述缺失目前具有采用硬度约HRC 70的钨碳钢一体制造的钻头，该高硬度钻头部钻孔作业可较前述较低硬度钢材钻头部磨损率减低，且可具更佳钻孔作业精准度及质量。

然而该高硬度钻头的成本远高于低硬度钻头成本，因此具有成本高较不符合经济效益的缺失。

因而为改进上述二种钻头的缺失，目前亦具有前端钻头部采用高硬度金属材质，后端柄部采用较低硬度金属材质再予以焊接组合设计，藉由柄部位置材料成本可降低整支钻头成本，然而该二种不同金属材质焊接后因焊接位置由熔融高温至冷却过程中将产生收缩内应力，造成焊接位置强度不均，并使该钻头钻孔作业时焊接位置易产生断裂的缺失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节省成本，并可提升强度、增加使用寿命之切削钻头制造方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种切削钻头制造方法，其制造步骤包括：

a1、设置金属柄及金属钻头，该钻头硬度大于金属柄硬度，且分别具可同轴对接的端面；

a2、对金属柄及金属钻头对接端面位置焊接，使焊接位置形成熔融池；

a3、对焊接后的焊接位置后加工表面处理；

a4、对焊接位置加热退火处理。

进一步，所述a2步骤的焊接是采用沿钻头与金属柄端面接触区环绕而形成同轴的焊接方式，其具体实施可应用特殊弧焊和雷射焊，特殊弧焊和雷射焊通过控制操作于5kw到30kw而形成深度为0.1mm到10mm的熔融池，进而达到金属结合。

进一步，所述a2步骤的焊接是应用摩擦焊和电阻焊，摩擦焊和电阻焊通过控制操作于5kw到50kw而形成深度为10mm到50mm的熔融池，进而达到金属结合。

进一步，所述a3步骤是将a2焊接后的金属柄与钻头焊接接触区形成的凸出氧化物去除表面处理，其处理为机械加工车削或表面抛光研磨方式。

进一步，所述a4步骤的退火处理是对焊接位置加热，具体实施操作温度为400℃到800℃，操作时间为1~20秒。

进一步，所述退火处理是由超音波对焊接位置局部加热。

进一步，所述a1步骤的金属柄材料为铬、钒、钼、钴、锰、碳、鵭、钛、铌、镍等和碳化物组成的合金或高速钢，所述钻头材料为不锈钢、铬、钒、钼、钴、锰、碳、钨、钛、铌、镍等和碳化物组成的合金或由碳钨内容物组成的合金或由钛、铌、镍、钼内容物组成的合金，金属柄硬度约为HRC 30；钻头硬度约HRC 70。

进一步，所述金属柄端面具有凸体，所述钻头端面对应凸体位置具有凹部。

进一步，所述金属柄端面具正螺旋纹路，所述钻头端面对应正螺旋纹路位置具逆螺旋纹路。

进一步，所述金属柄端面具有凸出曲面，所述钻头端面对应位置具有凹入曲面。

本发明切削钻头制造方法采用高硬度钻头配合较低硬度金属柄结合可降低成本，并可藉由高硬度钻头提升钻孔效率及寿命，而本发明焊接后针对焊接位置再进行退火处理可消除高热焊接直接冷却后产生收缩内应力，并可提供钻孔作业时避免焊接位置因不当收缩应力断裂，可确保更佳使用寿命及安全性。

附图说明

图1为本发明的制造流程图；

图2为本发明第一实施例的分解图；

图3为本发明第二实施例的分解图；

图4为本发明第三实施例的分解图；

图5为本发明第四实施例的分解图；

图6为本发明第五实施例的分解图；

图7为本发明金属柄与钻头焊接后形成凸出氧化物的示意图；

图8为本发明金属柄与钻头焊接后经处理的示意图。

其中：

1金属柄 11端面 111凸体

112正螺旋纹路 13凸出曲面 2钻头

20输送通路 21端面 211凹部

212逆螺旋纹路 213凹入曲面 3氧化物。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

请参阅图1、图2，本发明切削工具制造步骤包括：a1、设置金属柄及金属钻头，该钻头硬度大于金属柄硬度，且分别具可同轴对接的端面；a2、对金属柄及金属钻头对接端面位置焊接，使焊接位置形成熔融池；a//对焊接后的焊接位置后加工表面处理；a4、对焊接位置加热退火处理。

前述a1步骤的金属柄1材料可经热处理，金属柄1为铬、钒、钼、钴、锰、碳、钨、钛、铌、镍等和碳化物组成的合金，或适合任何机具或接杆的高速钢、不锈钢或合金，其硬度可约为HRC 30，该金属柄1形状在具体实施中可具有如图式的圆柱体、多角型棒状或其他直接适用于机器旋转夹头柱状结构。

该钻头2材料可经热处理，钻头2可为不锈钢、铬、钒、钼、钴、锰、碳、钨、钛、铌、镍等和碳化物组成的合金，钻头2还可包含了由碳钨内容物组成的高强度切削钻孔钻头2与由钛、铌、镍、钼内容物组成，其硬度可约为HRC70。

该钻头2图中显示为麻花形，并可依据其实施需求设置如麻花钻、直槽钻、沉头钻、锥度钻、阶梯钻和其他锐利钻孔的形状。

该钻头2包含了由不同半径尺寸结构所组成，其半径尺寸在具体实施中可由0.1mm到50mm，而其长度尺寸具体实施可由20mm到500mm，该钻头2上具备有各种形状平滑凹槽以形成平顺流体效应，其具体实施包含有直式刻纹、螺旋刻纹以及内部含有油与气体输送通路20的特殊结构钻头2，又该凹槽刻纹具备有特殊螺旋纹角度与长度，其具体实施刻纹凹槽角度分布由5度到85度而其应用实际长度由0.2mm到200mm，而上述钻头2内具备有特殊油气输送通路20其尺寸长度为10mm到200mm。

本发明的金属柄1及钻头2对接的端面11、21分别可具多种不同形状，如图2所示第一实施例的端面11、21为全平面形状，图3所示第二实施例为金属柄1端面11具一凸体111，钻头2端面21对应位置具可接合的凹部211；图4所示第三实施例金属柄1的端面11具有三个凸体111，钻头2端面21对应位置设置可接合的三个凹部211；图5所示金属柄1端面11具有正螺旋纹路112，钻头2的端面21设置可接合的逆缧旋纹路212；图6所示第五实施例的金属柄1端面11设置凸出曲面213，钻头2的端面21设置对应的凹入曲面213，前述第二至五施实例接合时可具有更佳同轴精准度。

前述a2步骤的焊接可沿钻头2与金属柄1端面11、21接触区环绕而形成同轴的焊接技术，其具体实施可应用了特殊弧焊(闪焊)和雷射焊，上述技术通过控制操作于5kw到30kw而形成深度为0.1mm到10mm的熔融池，进而达到金属结合，前述焊接可应用摩擦焊和电阻焊，上述技术通过控制操作于5kw到50kw而形成深度为10mm到50mm的熔融池，进而达到金属结合。

请参阅图7，前述a3步骤是将a2焊接后的金属柄1与钻头2焊接接触区形成的凸出氧化物3去除表面处理，其处理为机械加工车削或表面抛光研磨方式。

请参阅图8，前述a4步骤的退火处理是对焊接位置加热，具体实施操作温度为400℃到800℃和操作时间为1~20秒。

本发明的退火制程可释放因焊接时金属加热到融化温度再冷却收缩时的内应力，避免金属内部缺陷产生，而退火处理后本发明产品金属柄1至钻头2的硬度为HCR 30~70。

本发明方法采用高硬度钻头2配合较低硬度金属柄1结合可降低成本，并可藉由高硬度钻头2提升钻孔效率及寿命，而本发明焊接后针对焊接位置再进行退火处理可消除高热焊接直接冷却后产生收缩内应力，并可提供钻孔作业时避免焊接位置因不当收缩应力断裂，可确保更佳使用安全性。

本发明成品第一部分的高性能钻头以及与钻头2连接的第二部分另一端面的金属柄1，其组合连接长度比例在本具体实施中为第一部分与第二部份比例为1:5到1:30，而其外径比为1:1到1:10而依据不同钻孔切削目的调整形成同轴高性能切削工具。

综上所述，本发明可节省成本，经a4步骤处理后更可提升强度，避免焊接位置断裂。上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种切削钻头制造方法，其制造步骤包括：

a1、设置金属柄及金属钻头，该钻头硬度大于金属柄硬度，且分别具可同轴对接的端面；

a2、对金属柄及金属钻头对接端面位置焊接，使焊接位置形成熔融池；

a3、对焊接后的焊接位置后加工表面处理；

a4、对焊接位置加热退火处理。

2.如权利要求1所述的切削钻头制造方法，其特征在于：所述a2步骤的焊接是采用沿钻头与金属柄端面接触区环绕而形成同轴的焊接方式，其具体实施可应用特殊弧焊和雷射焊，特殊弧焊和雷射焊通过控制操作于5kw到30kw而形成深度为0.1mm到10mm的熔融池，进而达到金属结合。

3.如权利要求1所述的切削钻头制造方法，其特征在于：所述a2步骤的焊接是应用摩擦焊和电阻焊，摩擦焊和电阻焊通过控制操作于5kw到50kw而形成深度为10mm到50mm的熔融池，进而达到金属结合。

4.如权利要求1所述的切削钻头制造方法，其特征在于：所述a3步骤是将a2焊接后的金属柄与钻头焊接接触区形成的凸出氧化物去除表面处理，其处理为机械加工车削或表面抛光研磨方式。

5.如权利要求1所述的切削钻头制造方法，其特征在于：所述a4步骤的退火处理是对焊接位置加热，具体实施操作温度为400℃到800℃，操作时间为1~20秒。

6.如权利要求5所述的切削钻头制造方法，其特征在于：所述退火处理是由超音波对焊接位置局部加热。

7.如权利要求1所述的切削钻头制造方法，其特征在于：所述a1步骤的金属柄材料为铬、钒、钼、钴、锰、碳、鵭、钛、铌、镍等和碳化物组成的合金或高速钢，所述钻头材料为不锈钢、铬、钒、钼、钴、锰、碳、钨、钛、铌、镍等和碳化物组成的合金或由碳钨内容物组成的合金或由钛、铌、镍、钼内容物组成的合金，金属柄硬度约为HRC 30；钻头硬度约HRC 70。

8.如权利要求1所述的切削钻头制造方法，其特征在于：所述金属柄端面具有凸体，所述钻头端面对应凸体位置具有凹部。

9.如权利要求1所述的切削钻头制造方法，其特征在于：所述金属柄端面具正螺旋纹路，所述钻头端面对应正螺旋纹路位置具逆螺旋纹路。

10.如权利要求1所述的切削钻头制造方法，其特征在于：所述金属柄端面具有凸出曲面，所述钻头端面对应位置具有凹入曲面。