CN113417576A - 一种金刚石套料钻头及其制备方法 - Google Patents

一种金刚石套料钻头及其制备方法 Download PDF

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刘子文
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Abstract

本发明涉及钻头制备技术领域，公开了一种金刚石套料钻头及其制备方法，包括钻头胎体和金刚石，所述钻头胎体的顶部中间固定设有连接头，所述钻头胎体的外侧开设分布有取料槽，所述金刚石的底部开设分布有排水槽，所述金刚石的顶部一周固定设有磁铁环，且所述金刚石的顶部一周固定分布有定位柱，所述定位柱的侧部固定设有定位弹头，其中按重量配制比例：铁占比设为15份‑25份，铜占比设为5份‑12份，钴占比设为1份‑3份，镍占比设为0.6份‑1.5份，锡占比设为0.5份‑0.9份，炭占比设为0.9份‑2.2份，铬占比设为1.1份‑3.5份，硅占比设为0.3份‑0.6份。该金刚石套料钻头及其制备方法，方便快速取出物料，提高加工效率，高效拆装更加稳定，提高了钻头强度，延长使用寿命。

Description

一种金刚石套料钻头及其制备方法
技术领域
本发明涉及钻头制备技术领域，具体为一种金刚石套料钻头及其制备方法。
背景技术
金刚石，俗称“金刚钻”，它是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体，化学式为C，也是常见的钻石的原身。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具，也是一种贵重宝石。切削刃使用的是金刚石材料的钻进刀具就是金刚石钻头，金刚石钻头的主要优势在于能够适应研磨性较高、地质较硬的地层，切割性能也比较优良。在高速钻探方面具有非常显著的优势。
目前，现有的金刚石套料钻头及其制备方法存在如下问题：不便多方位快速取出物料，加工的效率低，不便快速拆装，结构单一，成本高，钻头的强度不足，使用寿命短。为此，需要设计相应的技术方案给予解决。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种金刚石套料钻头及其制备方法，解决了不便多方位快速取出物料，加工的效率低，不便快速拆装，结构单一，成本高，钻头的强度不足，使用寿命短的技术问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种金刚石套料钻头，包括钻头胎体和金刚石，所述钻头胎体的顶部中间固定设有连接头，所述钻头胎体的外侧开设分布有取料槽，所述金刚石的底部开设分布有排水槽，所述金刚石的顶部一周固定设有磁铁环，且所述金刚石的顶部一周固定分布有定位柱，所述定位柱的侧部固定设有定位弹头，所述钻头胎体由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为15份-25份，铜占比设为5份-12份，钴占比设为1份-3份，镍占比设为0.6份-1.5份，锡占比设为0.5份-0.9份，炭占比设为0.9份-2.2份，铬占比设为1.1份-3.5份，硅占比设为0.3份-0.6份。
优选的，所述钻头胎体由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为15份，铜占比设为5份，钴占比设为1份，镍占比设为0.6份，锡占比设为0.9份，炭占比设为2.2份，铬占比设为3.5份，硅占比设为0.6份。
优选的，所述钻头胎体由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为25份，铜占比设为12份，钴占比设为3份，镍占比设为1.5份，锡占比设为0.5份，炭占比设为0.9份，铬占比设为1.1份，硅占比设为0.3份。
优选的，所述钻头胎体由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为20份，铜占比设为8份，钴占比设为2份，镍占比设为1.1份，锡占比设为0.7份，炭占比设为1.5份，铬占比设为2.2份，硅占比设为0.4份。
优选的，制备步骤包括如下，
S1，预处理：按照重量份数比例将铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，粉末进行混料，得到钻头胎体的胎体粉；
S2，混合后干燥：将钻头胎体的胎体粉和金刚石粉末进行混料，得到金刚石套料钻头的胎体粉，将混合粉料在真空干燥箱干燥，干燥后研磨并过筛制粒；
S3，烧结后冷却脱模：将制备好的混料填入模具中进行热压烧结，冷却后进行脱模处理，得到金刚石钻头毛坯；
S4，钎焊烧结：采用钎焊工艺将钻头胎体基体和金刚石钻头制成烧结金刚石套料钻头。
优选的，步骤S2中，所述真空干燥箱的内部设有搅拌轴，所述搅拌轴的侧部焊接分布有搅拌叶，所述搅拌轴的顶部连接有驱动电机。
优选的，步骤S2中，采用研磨机研磨物料，筛网的目数为55-155目。
(三)有益效果
该金刚石套料钻头及其制备方法，通过在钻头胎体外侧开设分布的取料槽，方便快速取出物料，使用方便，提高了加工效率，通过在金刚石顶部一周固定设置的磁铁环，可高效的吸附定位安装，拆卸方便，结构简单，成本低，通过在金刚石顶部一周固定分布的定位柱和定位柱侧部固定设置的定位弹头，使得拆装更加稳定，设计合理，通过设置的钻头胎体和金刚石的成分比例，有效提高了钻头的强度，延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的金刚石钻头结构示意图；
图3为本发明的定位柱结构示意图；
图4为本发明的制备步骤示意图。
图中，钻头胎体1、金刚石2、连接头3、排水槽4、取料槽5、磁铁环6、定位柱7、定位弹头8。
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。
请参阅图1-4，本发明实施例提供一种技术方案：一种金刚石套料钻头，包括钻头胎体1和金刚石2，所述钻头胎体1的顶部中间固定设有连接头3，所述钻头胎体1的外侧开设分布有取料槽5，可直接采用工具插入取料槽5内部进行取料，将内部物料抠出，所述金刚石2的底部开设分布有排水槽4，钻孔排水更加高效，所述金刚石2的顶部一周固定设有磁铁环6，可稳定精确密封固定，且所述金刚石2的顶部一周固定分布有定位柱7，所述定位柱7的侧部固定设有定位弹头8，弹性拆装固定，结构简单，所述钻头胎体1由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为15份-25份，铜占比设为5份-12份，钴占比设为1份-3份，镍占比设为0.6份-1.5份，锡占比设为0.5份-0.9份，炭占比设为0.9份-2.2份，铬占比设为1.1份-3.5份，硅占比设为0.3份-0.6份。
进一步改进地，制备步骤包括如下，
S1，预处理：按照重量份数比例将铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，粉末进行混料，得到钻头胎体1的胎体粉；
S2，混合后干燥：将钻头胎体1的胎体粉和金刚石粉末进行混料，得到金刚石套料钻头的胎体粉，将混合粉料在真空干燥箱干燥，干燥后研磨并过筛制粒；
S3，烧结后冷却脱模：将制备好的混料填入模具中进行热压烧结，冷却后进行脱模处理，得到金刚石钻头毛坯；
S4，钎焊烧结：采用钎焊工艺将钻头胎体1基体和金刚石钻头制成烧结金刚石套料钻头。
进一步改进地，步骤S2中，所述真空干燥箱的内部设有搅拌轴，所述搅拌轴的侧部焊接分布有搅拌叶，所述搅拌轴的顶部连接有驱动电机，方便直接控制转动搅拌，使得干燥速度更快，加工效率高。
具体改进地，步骤S2中，采用研磨机研磨物料，筛网的目数为55-155目，使得研磨更加精细，加工出的钻头更加高效，强度高，韧性大，坚固耐用。
实例1
本发明提供一种技术方案：所述钻头胎体1由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为15份，铜占比设为5份，钴占比设为1份，镍占比设为0.6份，锡占比设为0.9份，炭占比设为2.2份，铬占比设为3.5份，硅占比设为0.6份。
实例2
本发明提供一种技术方案：所述钻头胎体1由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为25份，铜占比设为12份，钴占比设为3份，镍占比设为1.5份，锡占比设为0.5份，炭占比设为0.9份，铬占比设为1.1份，硅占比设为0.3份。
实例3
本发明提供一种技术方案：所述钻头胎体1由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为20份，铜占比设为8份，钴占比设为2份，镍占比设为1.1份，锡占比设为0.7份，炭占比设为1.5份，铬占比设为2.2份，硅占比设为0.4份。
本发明参数表格如下表:
生产成本 稳定性 使用寿命 加工效率
实施例1 70％ 60％ 60％ 85％
实施例2 85％ 80％ 70％ 80％
实施例3 75％ 85％ 80％ 70％
综上，通过在钻头胎体外侧开设分布的取料槽，方便快速取出物料，使用方便，提高了加工效率，通过在金刚石顶部一周固定设置的磁铁环，可高效的吸附定位安装，拆卸方便，结构简单，成本低，通过在金刚石顶部一周固定分布的定位柱和定位柱侧部固定设置的定位弹头，使得拆装更加稳定，设计合理，通过设置的钻头胎体和金刚石的成分比例，有效提高了钻头的强度，延长使用寿命。
本发明的钻头胎体1、金刚石2、连接头3、排水槽4、取料槽5、磁铁环6、定位柱7、定位弹头8，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明解决的问题是不便多方位快速取出物料，加工的效率低，不便快速拆装，结构单一，成本高，钻头的强度不足，使用寿命短，本发明通过上述部件的互相组合，方便快速取出物料，使用方便，提高了加工效率，可高效的吸附定位安装，拆卸方便，结构简单，成本低，使得拆装更加稳定，有效提高了钻头的强度，延长使用寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种金刚石套料钻头，其特征在于：包括钻头胎体(1)和金刚石(2)，所述钻头胎体(1)的顶部中间固定设有连接头(3)，所述钻头胎体(1)的外侧开设分布有取料槽(5)，所述金刚石(2)的底部开设分布有排水槽(4)，所述金刚石(2)的顶部一周固定设有磁铁环(6)，且所述金刚石(2)的顶部一周固定分布有定位柱(7)，所述定位柱(7)的侧部固定设有定位弹头(8)，所述钻头胎体(1)由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为15份-25份，铜占比设为5份-12份，钴占比设为1份-3份，镍占比设为0.6份-1.5份，锡占比设为0.5份-0.9份，炭占比设为0.9份-2.2份，铬占比设为1.1份-3.5份，硅占比设为0.3份-0.6份。
2.根据权利要求1所述的一种金刚石套料钻头，其特征在于：所述钻头胎体(1)由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为15份，铜占比设为5份，钴占比设为1份，镍占比设为0.6份，锡占比设为0.9份，炭占比设为2.2份，铬占比设为3.5份，硅占比设为0.6份。
3.根据权利要求1所述的一种金刚石套料钻头，其特征在于：所述钻头胎体(1)由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为25份，铜占比设为12份，钴占比设为3份，镍占比设为1.5份，锡占比设为0.5份，炭占比设为0.9份，铬占比设为1.1份，硅占比设为0.3份。
4.根据权利要求1所述的一种金刚石套料钻头，其特征在于：所述钻头胎体(1)由铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，其中按重量配制比例：铁占比设为20份，铜占比设为8份，钴占比设为2份，镍占比设为1.1份，锡占比设为0.7份，炭占比设为1.5份，铬占比设为2.2份，硅占比设为0.4份。
5.根据权利要求1-4所述的一种金刚石套料钻头的制备方法，其特征在于：制备步骤包括如下，
S1，预处理：按照重量份数比例将铁、铜、钴、镍、锡、炭、铬和硅，粉末进行混料，得到钻头胎体(1)的胎体粉；
S2，混合后干燥：将钻头胎体(1)的胎体粉和金刚石粉末进行混料，得到金刚石套料钻头的胎体粉，将混合粉料在真空干燥箱干燥，干燥后研磨并过筛制粒；
S3，烧结后冷却脱模：将制备好的混料填入模具中进行热压烧结，冷却后进行脱模处理，得到金刚石钻头毛坯；
S4，钎焊烧结：采用钎焊工艺将钻头胎体(1)基体和金刚石钻头制成烧结金刚石套料钻头。
6.根据权利要求5所述的一种金刚石套料钻头的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述真空干燥箱的内部设有搅拌轴，所述搅拌轴的侧部焊接分布有搅拌叶，所述搅拌轴的顶部连接有驱动电机。
7.根据权利要求5所述的一种金刚石套料钻头的制备方法，其特征在于：步骤S2中，采用研磨机研磨物料，筛网的目数为55-155目。
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