CN111036919A

CN111036919A - 一种金刚石钻头刀头的生产方法

Info

Publication number: CN111036919A
Application number: CN201911202572.7A
Authority: CN
Inventors: 傅师铭; 吴白纯; 宁振东
Original assignee: Quanzhou Huazuan Diamond Tools Co ltd
Current assignee: Quanzhou Huazuan Diamond Tools Co ltd
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2039-11-29
Also published as: CN111036919B

Abstract

本发明涉及一种金刚石工具，提供一种金刚石钻头刀头的生产方法，所述金刚石钻头刀头的生产方法将刀头坯体制备为长方体状的标准刀头坯体，再根据订单需求进行二次加工，使得标准刀头坯体塑性变形以得到所需弧度刀头，通过所述金刚石钻头刀头的生产方法能够有效减少库存品种，增加生产灵活性，解决库存压力和成本问题，而且无需另外配置各弧度的石墨模具，降低生产制造成本，而且生产方法简单易实施，生产效率高，有效提升了资源利用率，提高交付速度，提升经济效益，实用性高。

Description

一种金刚石钻头刀头的生产方法

技术领域

本发明涉及一种金刚石工具，特别涉及一种金刚石钻头刀头的生产方法。

背景技术

因为用途的不同，金刚石钻头有各种直径，相对应的钻头刀头有多种弧度。针对前述情况，现有的多弧度刀头生产方法为：以碳化钨和钴作为制备刀头的金属粉末，使用不同弧度的冷压模具将前述金属粉末冷压成具有各种不同弧度的坯体，再将各弧度坯体分别放入与其弧度相匹配的石墨模具中进行烧结成型。现有的多弧度刀头生产方法具有如下缺陷：1、不仅需要配备有多种弧度的冷压模具，还需要配备能与冷压模具弧度匹配的各种弧度的石墨模具，模具成本高，生产成本大；2、生产方法操作繁琐，生产效率低，而各种弧度刀头的市场需求不同，生产商难以预料需求以进行备货，需要进行多种弧度刀头备货，库存压力大，库存成本高，易造成资源浪费，资源利用率低；同时，若某弧度刀头库存不足，易延长交货期，降低经济效益，实用性低。

发明内容

因此，针对现有技术存在的问题，本发明提出一种金刚石钻头刀头的生产方法；所述金刚石钻头刀头的生产方法将刀头坯体制备为长方体状的标准刀头坯体，再根据订单需求进行二次加工，使得标准刀头坯体塑性变形以得到所需弧度刀头，通过所述金刚石钻头刀头的生产方法能够有效减少库存品种，增加生产灵活性，解决库存压力和成本问题，而且无需另外配置各弧度的石墨模具，降低生产制造成本，而且生产方法简单易实施，生产效率高，有效提升了资源利用率，提高交付速度，提升经济效益，实用性高。

为实现上述技术问题，本发明采取的解决方案为：一种金刚石钻头刀头的生产方法，包括如下步骤：

步骤（1）刀头初加工：将超细粉末和金刚石搅拌混合均匀，其中所述金刚石体积分数25%算作100%浓度，然后把混合完成的物料用冷压机进行冷压成形，冷压成形时采用了标准方形体形状的钢模模腔，冷压成形后获得方体状的标准刀头坯体，所述标准刀头坯体的致密度为90%-95%，然后将所得各所述标准刀头坯体间隔式的立放于石墨托盘上，放入还原炉中烧结，烧结温度为850℃-900℃，以获得直刀头半成品，所述直刀头半成品的致密度为95%-98%，所述直刀头半成品可直接进行库存备货，后续再根据需求进行弧度加工；其中，所述超细粉末包含超细铜粉、钴粉和功能性粉材（功能性粉材是根据被所制刀头加工的材料而定），其中，按照质量百分比计算，所述超细铜粉为30%-50%，钴粉30%-50%，余量为功能性粉材；

步骤（2）刀头弧度加工，根据订单所需刀头弧度直径进行弧度加工方法选择：当订单所需刀头为长24mm、弧度直径大于80mm或者所需刀头为长16mm、弧度直径大于40mm,直接通过冷压机、对应弧度直径的钢模模具对直刀头半成品进行冷压成型，即可直接获得所需弧度刀头的成品；而针对其他订单所需刀头弧度直径，则采用热压烧结，所述热压烧结采用了热压烧结机、石墨隔板和对应弧度直径的耐热钢模模具，热压烧结时将所述耐热钢模模具与直刀头半成品组装构成模组，将石墨隔板组装于各个模组之间构成烧结模块，将烧结模块直接置于热压烧结机进行热压成型，即可直接获得所需弧度刀头的成品。

进一步的是，所述超细铜粉为800目，所述钴粉为400目。

进一步的是，所述功能性粉材为碳化钨，所述碳化钨为1200目；所述超细粉末中超细铜粉为30%-50%，钴粉30%-50%，碳化钨为10%-30%。该超细粉末制得的刀头可用于加工强研磨性的材料。

进一步的是，所述功能性粉材为镍粉，所述镍粉为800目；所述超细粉末中超细铜粉为30%-50%，钴粉30%-50%，镍粉为10%-30%。该超细粉末制得的刀头可用于加工钢筋含量高的混凝土。

进一步的是，所述功能性粉材为超细铁粉，所述超细铁粉为1200目；所述超细粉末中超细铜粉为30%-50%，钴粉30%-50%，超细铁粉为10%-30%。该超细粉末制得的刀头可用于加工常规材料。

进一步的是，所述步骤（1）中采用24mm*10mm的钢模模腔。通过该钢模模腔制得刀头可用于制备常规直径钻头的刀头。

进一步的是，所述步骤（1）中采用16mm*10mm的钢模模腔。通过该钢模模腔制得刀头可用于制备小直径钻头的刀头。

进一步的是，所述步骤（2）中热压烧结时设置热压烧结机先采用15KN压力配合30%的功率，经过1分钟加热，温度上升到200-300度，此时采用50%的功率，压力增加到40KN，观察加热过程的变形量， 2分钟后，温度上升到400-600度，达到所述变形量，完成热压烧结。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：如上所述设计的金刚石钻头刀头的生产方法，在超细粉末中引入超细铜粉，使得所得刀头半成品可以获得良好的塑性变形能力，并改善胎体的自锐性；超细铜粉的含量达到30%以上，烧结试样的延伸率达到10%，基本可以满足弧度变形所需的塑性要求；当超细铜含量达到50%以上，试样的硬度降低到HRB85，所以最佳Cu含量确定在30%-50%；因此，通过所述生产方法可先进行标准形状的直刀头半成品的制备保存，再根据订单所需弧度进行弧度的再加工处理，以得到各弧度刀头进行交货，通过该生产方法能够有效减少库存品种，增加生产灵活性，解决库存压力和成本问题，而且无需另外配置各弧度的石墨模具，降低生产制造成本，而且生产方法简单易实施，生产效率高，有效提升了资源利用率，提高交付速度，提升经济效益，实用性高。

附图说明

图1、本发明实施例1步骤（2）所述模组的结构示意图。

图2、本发明实施例1步骤（2）所述烧结模块的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法，所用试剂均为通过商业途径可以购买到的常用试剂。

实施例1

一种金刚石钻头刀头的生产方法，包括如下步骤：

步骤（1）刀头初加工：将超细粉末和金刚石搅拌混合均匀,其中所述金刚石体积分数25%算作100%浓度,然后把混合完成的物料用冷压机进行冷压成形，冷压成形时采用了标准方形体形状的钢模模腔，冷压成形后获得方体状的标准刀头坯体，所述标准刀头坯体的致密度为90%-95%，然后将所得各所述标准刀头坯体间隔式的立放于石墨托盘上，放入还原炉中烧结，烧结温度为850℃-900℃，以获得直刀头半成品，所述直刀头半成品的致密度为95%-98%，所述直刀头半成品可直接进行库存备货，后续再根据需求进行弧度加工；其中，所述超细粉末包含800目的超细铜粉、400目的钴粉和1200目的碳化钨，其中，按照质量百分比计算，所述超细铜粉为40%，钴粉40%，碳化钨为20%；该超细粉末制得的刀头可用于加工强研磨性材料。

步骤（2）刀头弧度加工，根据订单所需刀头弧度直径进行弧度加工方法选择：当订单所需刀头为长24mm、弧度直径大于80mm或者所需刀头为长16mm、弧度直径大于40mm,直接通过冷压机、对应弧度直径的钢模模具对直刀头半成品进行冷压成型，即可直接获得所需弧度刀头的成品；而针对其他订单所需刀头弧度直径，则采用热压烧结，所述热压烧结采用了热压烧结机、石墨隔板和对应弧度直径的耐热钢模模具，如图1-2所示，热压烧结时将所述耐热钢模模具与直刀头半成品组装构成模组，将石墨隔板组装于各个模组之间构成烧结模块，将烧结模块直接置于热压烧结机进行热压成型，即可直接获得所需弧度刀头的成品；热压烧结时设置热压烧结机先采用15KN压力配合30%的功率，经过1分钟加热，温度上升到200-300度，此时采用50%的功率，压力增加到40KN，观察加热过程的变形量， 2分钟后，温度上升到400-600度，达到所述变形量，完成热压烧结。

实施例2

所述金刚石钻头刀头的生产方法与实施例1基本一致，区别在于：实施例2中所述超细粉末为超细铜粉为30%，钴粉40%，800目的镍粉为30%。该超细粉末制得的刀头可用于加工钢筋含量高的混凝土。

实施例3

所述金刚石钻头刀头的生产方法与实施例1基本一致，区别在于：实施例3中所述超细粉末为超细铜粉40%，钴粉40%，1200目的超细铁粉20%。该超细粉末制得的刀头可用于加工常规材料。

综上所述，通过本发明设计的金刚石钻头刀头的生产方法能够有效减少库存品种，增加生产灵活性，解决库存压力和成本问题，而且无需另外配置各弧度的石墨模具，降低生产制造成本，而且生产方法简单易实施，生产效率高，有效提升了资源利用率，提高交付速度，提升经济效益，实用性高。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims

1.一种金刚石钻头刀头的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1）刀头初加工：将超细粉末和金刚石搅拌混合均匀，然后把混合完成的物料用冷压机进行冷压成形，冷压成形时采用了标准方形体形状的钢模模腔，冷压成形后获得方体状的标准刀头坯体，所述标准刀头坯体的致密度为90%-95%，然后将所得各所述标准刀头坯体间隔式的立放于石墨托盘上，放入还原炉中烧结，烧结温度为850℃-900℃，以获得直刀头半成品，所述直刀头半成品的致密度为95%-98%，所述直刀头半成品可直接进行库存备货，后续再根据需求进行弧度加工；其中，所述超细粉末包含超细铜粉、钴粉和功能性粉材，其中，按照质量百分比计算，所述超细铜粉为30%-50%，钴粉30%-50%，余量为功能性粉材；

2.根据权利要求1所述的金刚石钻头刀头的生产方法，其特征在于：所述超细铜粉为800目，所述钴粉为400目。

3.根据权利要求1所述的金刚石钻头刀头的生产方法，其特征在于：所述功能性粉材为碳化钨，所述碳化钨为1200目；所述超细粉末中超细铜粉为30%-50%，钴粉30%-50%，碳化钨为10%-30%。

4.根据权利要求1所述的金刚石钻头刀头的生产方法，其特征在于：所述功能性粉材为镍粉，所述镍粉为800目；所述超细粉末中超细铜粉为30%-50%，钴粉30%-50%，镍粉为10%-30%。

5.根据权利要求1所述的金刚石钻头刀头的生产方法，其特征在于：所述功能性粉材为超细铁粉，所述超细铁粉为1200目；所述超细粉末中超细铜粉为30%-50%，钴粉30%-50%，超细铁粉为10%-30%。

6.根据权利要求1所述的金刚石钻头刀头的生产方法，其特征在于：所述步骤（1）中采用24mm*10mm的钢模模腔。

7.根据权利要求1所述的金刚石钻头刀头的生产方法，其特征在于：所述步骤（1）中采用16mm*10mm的钢模模腔。

8.根据权利要求1所述的金刚石钻头刀头的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）中热压烧结时设置热压烧结机先采用15KN压力配合30%的功率，经过1分钟加热，温度上升到200-300度，此时采用50%的功率，压力增加到40KN，观察加热过程的变形量， 2分钟后，温度上升到400-600度，达到所述变形量，完成热压烧结。