CN112570825A - 一种超长螺旋焊接刀及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超长螺旋焊接刀及其制备工艺，包括以下步骤：将钢材进行粗加工后，按照图纸形态对其进行直槽或螺旋槽加工，得到粗胚A；对粗坯A进行淬火，将其加热到一定温度后进行保温，然后以适当冷却速度进行冷却，获得具有马氏体组织的钢件B；将超微粒硬质合金直刀条加热后使其扭曲变形，得到螺旋制品C；将钢件B加热，用银焊条带动铜焊条将钢件B与螺旋制品C焊接粘合，待其冷却后将焊接疤痕去除，得到半成品刀具D；对半成品刀具D进行外圆磨加工以保证其整体的同心度；然后再用工具磨进行刃磨，最后再次通过外圆磨对其进行柄部精磨，从而得到超长螺旋焊接刀。通过此工艺能够实现超长螺旋焊接刀的制备，强度以及精度较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种铣刀或一种焊接刀具，尤其涉及一种超长螺旋焊接刀及其制备工艺。
背景技术
传统的螺纹加工方法主要为采用螺纹车刀车削螺纹或采用丝锥、板牙手工攻丝及套扣。随着数控加工技术的发展，尤其是三轴联动数控加工系统的出现，使更先进的螺纹加工方式——螺纹的数控铣削得以实现。螺纹铣削加工与传统螺纹加工方式相比， 在加工精度、加工效率方面具有极大优势，且加工时不受螺纹结构和螺纹旋向的限制，如一把螺纹铣刀可加工多种不同旋向的内、外螺纹。对于不允许有过渡扣或退刀槽结构的螺纹，采用传统的车削方法或丝锥、板牙很难加工，但采用数控铣削却十分容易实现。此外，螺纹铣刀的耐用度是丝锥的十多倍甚至数十倍，而且在数控铣削螺纹过程中，对螺纹直径尺寸的调整极为方便，这是采用丝锥、板牙难以做到的。由于螺纹铣削加工的诸多优势， 目前发达国家的大批量螺纹生产已较广泛地采用了铣削工艺。
现有的螺纹铣刀分为整体式、可换刀片式、焊接式，其中焊接式一般强度、挠性差，其安全系数不稳定，市场上还没有一款能够兼顾强度、挠性以及安全性的螺纹铣刀，更没有加工难度更大的超长螺旋焊接刀。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种超长螺旋焊接刀及其制备工艺。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种超长螺旋焊接刀的制备工艺，包括以下步骤：S1：将钢材进行粗加工后，按照图纸形态对其进行直槽或螺旋槽加工，得到粗胚A；S2：对粗坯A进行淬火，将其加热到一定温度后进行保温，然后以适当冷却速度进行冷却，获得具有马氏体组织的钢件B；S3：将超微粒硬质合金直刀条加热后使其扭曲变形，得到螺旋制品C；S4：将钢件B加热，用银焊条带动铜焊条将钢件B与螺旋制品C焊接粘合，待其冷却后将焊接疤痕去除，得到半成品刀具D；S5：对半成品刀具D进行外圆磨加工以保证其整体的同心度；然后再用工具磨进行刃磨，最后再次通过外圆磨对其进行柄部精磨，从而得到超长螺旋焊接刀。
本发明一个较佳实施例中，还包括清洗步骤，S5完成后，将超长螺旋焊接刀进行超声波清洗。
本发明一个较佳实施例中，清洗过程中添加三氯或四氯清洗剂。
本发明一个较佳实施例中，所述步骤S1中，采用数控下料机以及数控车床以及钻头、攻丝刀具对钢材进行粗加工，同时采用加工中心对粗加工产物进行直槽或螺旋槽加工。
本发明一个较佳实施例中，所述步骤S2中，对粗坯A进行淬火时，将其加热到钢的下临界点温度以上温度。
本发明一个较佳实施例中，所述步骤S3中，在1400℃-1500℃温度下，将作为焊接刀具切削刃的超微粒硬质合金直刀条缓慢放入被升温的模具中，且需要一直使用Ar2注入反映容器内以隔绝O2。
本发明一个较佳实施例中，所述超微粒硬质合金直刀条以50N～70N的挤压力在模具中缓慢推进。
本发明一个较佳实施例中，所述螺旋制品C与所述钢件B端面角度相同。
本发明一个较佳实施例中，步骤S4中，使用使用O2与C2H2混合气体将工艺4的成品加温至700摄氏度，用银焊条充分流动来带动铜焊条在钢件B以及螺旋制品C之间均匀填充。
本发明还提供了一种超长螺旋焊接刀，包括柄部以及刃部，其特征在于：所述柄部为钢材料，且具备马氏体组织，所述刃部材料为超微粒硬质合金，所述刃部为非氧化产物，所述柄部与所述刃部通过银焊条以及铜焊条进行焊接连接，且二者同心度为0.005～0.008mm。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）本发明中通过数控车以及加工中心对钢材进行粗加工，确保其加工精度，使其主轴公差在0～0.008mm之间，给后续加工提供了良好的毛坯材料。
（2）本发明中将钢件加热到钢的下临界点温度以上适当温度，保持一 定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体组织，使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后到工序做好准备。
（3）本发明在超微粒硬质合金直刀条加工过程中，一直向加热容器内注入Ar2以隔绝O2，确保能够获得非氧化产品。
（4）本发明使用O2与C2H2混合气体将钢件B的成品加温至700摄氏度，用银焊条充分流动来带动铜焊条的均匀填充使钢件B与螺旋制品C牢牢粘合在一起，确保螺旋焊接刀整体的结合牢靠，提高使用寿命以及安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：一种超长螺旋焊接刀及其制备工艺，采用车床型号为：CNC排刀式车床100G，采用加工中心型号为：加工中心KVC850。
包括以下步骤：1.下料。
数控自动下料机根据需要的长短将所用钢材切到相应尺寸，公差为+-0.05mm。
2.车加工。
数控车（公差0.08mm）将毛坯本体利用数控车刀，钻头，丝攻等相应刀具加工至下一工序所需余量尺寸。
3.铣加工。
加工中心（主轴公差0～0.008mm）将数控车加工好的本体材料按照图纸形态进行直槽或螺旋槽加工。
4.热处理。
1.2.3工艺所产出的粗坯进行淬火，将钢件加热到钢的下临界点温度以上适当温度，保持一 定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体组织，使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后到工序做好准备。
4-1.异形扭制。
中频炉经过变压输出获得约1400度温度后，将作为焊接刀具切削刃的超微粒硬质合金直刀条缓慢放入被升温的模具中，并且以50N～70N的挤压力缓慢推进，使直刀条经过高温后得以在精加工好的模具中变形，并且最终形成与工艺4中的粗本体角度相同的螺旋制品。在此期间需要一直使用Ar2注入中频炉内以隔绝O2来获得非氧化产品。
5.焊接工艺。
使用O2与C2H2混合气体将工艺4的成品加温至700摄氏度，用银焊条充分流动来带动铜焊条的均匀填充使工艺4-1获得的成品与本体牢牢粘合在一起，并且进入保温箱保温等待自然冷却。
6.打磨工艺。
用打磨机将多余的焊接疤痕去除，得到半成品刀具。
7.外圆磨加工。
用外圆磨磨床将半成品刀具的切削刃粗磨，留一定余量。同时也要将半成品刀具被夹持柄部进行半精磨，来保持刀具的同心度（0.005～0.008mm）相对精度。
8.工具磨加工。
将工序7获得的半成品用万能工具磨进行刃磨，如螺旋立铣刀需要将刀具前角，后角，底刃等磨到根据被加工材料设计好的角度，以及磨到所要求的尺寸。
9.外圆磨加工。
工序8所获得的产品需要重新回到外圆磨床上进行柄部的精磨，以达到刀具最终尺寸从而提高刀具的使用寿命。
10.清洗。
由于刀具成品表面附着很多灰尘颗粒，需将成品放入中低功率超声波机进行1～2分钟的超声波清洗，此工艺需注意清洗剂应为三氯四氯清洗剂。
11.刻字，上防锈油，装袋，装盒，贴标，包装。
清洗完毕的刀具用电腐蚀机在柄部进行规格刻印，此工艺也可用激光打标机，但激光打标机所刻标记较淡。
标刻后的刀具需在表面涂上软膜防锈油以保证在5～10年内不生锈。
涂满防锈油的刀具需装入厚度为0.008的单封口塑料袋中进行相应包装。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (10)
1.一种超长螺旋焊接刀的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤;
S1：将钢材进行粗加工后，按照图纸形态对其进行直槽或螺旋槽加工，得到粗胚A；
S2：对粗坯A进行淬火，将其加热到一定温度后进行保温，然后以适当冷却速度进行冷却，获得具有马氏体组织的钢件B；
S3：将超微粒硬质合金直刀条加热后使其扭曲变形，得到螺旋制品C；
S4：将钢件B加热，用银焊条带动铜焊条将钢件B与螺旋制品C焊接粘合，待其冷却后将焊接疤痕去除，得到半成品刀具D；
S5：对半成品刀具D进行外圆磨加工以保证其整体的同心度；然后再用工具磨进行刃磨，最后再次通过外圆磨对其进行柄部精磨，从而得到超长螺旋焊接刀。
2.根据权利要求1所述的一种超长螺旋焊接刀的制备工艺，其特征在于：还包括清洗步骤，S5完成后，将超长螺旋焊接刀进行超声波清洗。
3.根据权利要求2所述的一种超长螺旋焊接刀的制备工艺，其特征在于：清洗过程中添加三氯或四氯清洗剂。
4.根据权利要求1所述的一种超长螺旋焊接刀的制备工艺，其特征在于：所述步骤S1中，采用数控下料机以及数控车床以及钻头、攻丝刀具对钢材进行粗加工，同时采用加工中心对粗加工产物进行直槽或螺旋槽加工。
5.根据权利要求1所述的一种超长螺旋焊接刀的制备工艺，其特征在于：所述步骤S2中，对粗坯A进行淬火时，将其加热到钢的下临界点温度以上温度。
6.根据权利要求1所述的一种超长螺旋焊接刀的制备工艺，其特征在于：所述步骤S3中，在1400℃-1500℃温度下，将作为焊接刀具切削刃的超微粒硬质合金直刀条缓慢放入被升温的模具中，且需要一直使用Ar2注入反映容器内以隔绝O2。
7.根据权利要求6所述的一种超长螺旋焊接刀的制备工艺，其特征在于：所述超微粒硬质合金直刀条以50N～70N的挤压力在模具中缓慢推进。
8.根据权利要求7所述的一种超长螺旋焊接刀的制备工艺，其特征在于：所述螺旋制品C与所述钢件B端面角度相同。
9.根据权利要求1所述的一种超长螺旋焊接刀的制备工艺，其特征在于：步骤S4中，使用使用O2与C2H2混合气体将工艺4的成品加温至700摄氏度，用银焊条充分流动来带动铜焊条在钢件B以及螺旋制品C之间均匀填充。
10.根据权利要求1所述的一种超长螺旋焊接刀，包括柄部以及刃部，其特征在于：所述柄部为钢材料，且具备马氏体组织，所述刃部材料为超微粒硬质合金，所述刃部为非氧化产物，所述柄部与所述刃部通过银焊条以及铜焊条进行焊接连接，且二者同心度为0.005～0.008mm。
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