EA028115B1 - Trimetal cutter with a tenacious core for road-building and mining machines, and method of manufacturing the same - Google Patents

Trimetal cutter with a tenacious core for road-building and mining machines, and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
EA028115B1
EA028115B1 EA201500325A EA201500325A EA028115B1 EA 028115 B1 EA028115 B1 EA 028115B1 EA 201500325 A EA201500325 A EA 201500325A EA 201500325 A EA201500325 A EA 201500325A EA 028115 B1 EA028115 B1 EA 028115B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
cutter
core
working part
shank
housing
Prior art date
Application number
EA201500325A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201500325A1 (en
Inventor
Игорь Владимирович Качанов
Василий Николаевич Шарий
Антон Андреевич Рубченя
Вячеслав Владимирович Власов
Original Assignee
Белорусский Национальный Технический Университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский Национальный Технический Университет filed Critical Белорусский Национальный Технический Университет
Priority to EA201500325A priority Critical patent/EA028115B1/en
Publication of EA201500325A1 publication Critical patent/EA201500325A1/en
Publication of EA028115B1 publication Critical patent/EA028115B1/en

Links

Abstract

The invention is related to a ground breaking and excavating tool. In particular, the present invention is related to a ground breaking and excavating tool having a working end made of a harder material than the material of the tool body. The objective of the invention consists in obtaining a non-detachable welded joint of the cutting tip with the body and the shank of the cutter by the combined high-speed hot extrusion (CHHE) method. As distinct from a soldered joint, a welded joint has higher strength. The cutting tip made by the CHHE method of high-alloyed die steel or high-speed steel instead of tungsten carbide alloy is preferable in terms of the cost factor and the combination of its physical, mechanical and service properties. Therefore, a cutter produced by the CHHE method will be more durable as compared to the prior art cutters. Further, the trimetal cutters manufactured in accordance with the invented method will include a shank with a non-hardened tenacious core of St3 steel, which will ensure considerable relaxation of the cutter body during work with impact loads.

Description

Настоящее изобретение относится к инструменту для отбойки и выемки грунта. В частности, настоящее изобретение относится к инструменту для отбойки и выемки грунта с рабочим концом из материала более твердого, чем корпус инструмента.The present invention relates to a tool for breaking and excavating. In particular, the present invention relates to a tool for breaking and excavating with a working end made of a material harder than the tool body.

Известен резец [1], включающий корпус, имеющий монтажный конец и рабочий конец, опорную поверхность на рабочем конце, включающую в себя полость и по оси выступающие боковые стенки, выполненные за одно целое с корпусом, вставку, расположенную внутри полости, имеющую наконечник на наиболее выступающем вперед по оси конце, клиновидную переднюю поверхность, боковую поверхность и переходный край на пересечении передней поверхности и боковой поверхности, и кольцо, расположенное радиально снаружи выступающих боковых стенок и образованное из материала более твердого, чем корпус инструмента, причем переходный край и наиболее выступающая вперед по оси поверхность каждой из боковых стенок и кольца выполнены в продолжающейся назад по оси ступенчатой конфигурации.Known cutter [1], comprising a housing having a mounting end and a working end, a supporting surface at the working end, including a cavity and axially protruding side walls made in one piece with the body, an insert located inside the cavity, having a tip on the most protruding along the axis end, a wedge-shaped front surface, a side surface and a transition edge at the intersection of the front surface and the side surface, and a ring located radially outside the protruding side walls and formed from a mat The series is harder than the tool body, and the transition edge and the most protruding axis along the surface of each of the side walls and rings are made in a stepped configuration extending back along the axis.

Способ изготовления включает образование первой опорной поверхности на рабочем конце корпуса инструмента, опорной поверхности, включающей в себя полость и по оси выступающие боковые стенки, выполненные за одно целое с корпусом, и образование второй опорной поверхности, радиально направленной наружу от полости первой опорной поверхности. Образование первой и второй опорной поверхности выполняется механической обработкой или комбинацией предварительной штамповки, например отливки или ковки, и механической обработки.The manufacturing method includes the formation of a first abutment surface at the working end of the tool body, a abutment surface including a cavity and axially protruding side walls integrally formed with the housing, and the formation of a second abutment surface radially outward from the cavity of the first abutment surface. The formation of the first and second supporting surfaces is performed by machining or a combination of pre-stamping, such as casting or forging, and machining.

Способ изготовления также содержит прикрепление вставки к первой опорной поверхности и прикрепление кольца ко второй опорной поверхности. Прикрепленное кольцо располагают радиально снаружи выступающих боковых стенок и переходного края, и наиболее выступающую вперед по оси поверхность каждой из боковых стенок и кольца выполняют в направленной назад по оси ступенчатой конфигурации. В примерных вариантах осуществления по меньшей мере одно из прикреплений вставки и прикреплений кольца включает в себя пайку твердым припоем с припуском на пересечении вставки и/или кольца и соответствующей опорной поверхности.The manufacturing method also includes attaching the insert to the first abutment surface and attaching the ring to the second abutment surface. The attached ring is arranged radially outside the protruding side walls and the transition edge, and the surface of each of the side walls and rings most protruding forward along the axis is made in a stepped configuration directed backward along the axis. In exemplary embodiments, at least one of the insert attachments and the ring attachments includes brazing with allowance at the intersection of the insert and / or ring and the corresponding abutment surface.

К недостаткам такого способа можно отнести сложность технологии получения резцов, а также низкую прочность паяного соединения и высокую стоимость твердосплавного наконечника.The disadvantages of this method include the complexity of the technology for producing cutters, as well as the low strength of the brazed joint and the high cost of the carbide tip.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является резец и способ его изготовления [2]. Резец состоит из режущего наконечника, выполненного из кремниево-карбидного алмазного композита и закрепленного в корпусе резца, выполненного из металлического материала, имеющего больший коэффициент теплового расширения, чем указанный композит режущего наконечника, и имеющего, по существу, цилиндрическую полость и размещенную в ней, по существу, цилиндрическую анкерную часть наконечника, при этом наконечник имеет покрытие, связанное с цилиндрической внешней поверхностью анкерной части, внутренний диаметр полости превышает внешний диаметр покрытой анкерной части для образования кольцевого зазора между цилиндрической внешней поверхностью покрытой анкерной части и поверхностью стенки полости, включающего легкоплавкий или тугоплавкий припой, связанный с каждым покрытием, нанесенным на анкерную часть, и стенкой полости. Покрытие может быть выбрано из меди, кобальта, никеля, серебра или марганца либо сплавов этих материалов. Корпус резца может быть выполнен из стали, нержавеющей стали или сплава никеля.The closest in technical essence and the achieved result is the cutter and the method of its manufacture [2]. The cutter consists of a cutting tip made of a silicon-carbide diamond composite and fixed in the body of the cutter made of a metal material having a greater coefficient of thermal expansion than the specified composite cutting tip, and having a substantially cylindrical cavity and placed in it, according to essentially a cylindrical anchor part of the tip, while the tip has a coating associated with the cylindrical outer surface of the anchor part, the inner diameter of the cavity exceeds the outer Diameter of the coated anchor portion to form an annular gap between the cylindrical outer surface of the coated anchor portion and the cavity wall surface, comprising a low-melting or high-melting solder associated with each coating applied to the anchor portion and the cavity wall. The coating may be selected from copper, cobalt, nickel, silver or manganese, or alloys of these materials. The tool body can be made of steel, stainless steel or nickel alloy.

Способ изготовления вышеописанного резца содержит следующие стадии в любом порядке: вставка покрытой анкерной части в полость;A method of manufacturing the above-described cutter comprises the following steps in any order: inserting a coated anchor portion into a cavity;

нагревание наконечника и части корпуса резца, образующей полость;heating the tip and part of the body of the cutter forming the cavity;

введение в полость нагретого металла, способного соединяться с каждым покрытием, нанесенным на анкерную часть, и стенкой полости, при затвердевании металла;introducing into the cavity a heated metal capable of connecting with each coating deposited on the anchor part and the wall of the cavity when the metal solidifies;

последующее охлаждение наконечника и части корпуса резца, образующей полость, таким образом, что разогретый металл затвердевает, и указанная часть корпуса резца дает усадку, оказывая достаточное давление на затвердевший металл для его прижатия к цилиндрической внешней поверхности анкерной части для закрепления наконечника в корпусе резца.subsequent cooling of the tip and the part of the tool body forming the cavity, so that the heated metal hardens, and the specified part of the tool body shrinks by exerting sufficient pressure on the hardened metal to press it against the cylindrical outer surface of the anchor part to fix the tip in the tool body.

Недостатком конструкции данных резцов является низкая прочность полученного соединения, значительный расход дорогостоящего твердосплавного материала, а недостатком данного способа является значительный расход дорогостоящих материалов покрытия и припоя. Недостатком конструкции резца является ее сборный вариант, что в условиях работы инструмента при воздействии динамических ударных нагрузок приводит к расшатыванию и выпадению твердосплавного элемента и, как следствие, преждевременному выходу инструмента из строя. Необходимость в использовании специальных покрытий и припоя требует дополнительных трудоматериальных затрат на изготовление резца.The disadvantage of the design of these cutters is the low strength of the obtained compound, a significant consumption of expensive carbide material, and the disadvantage of this method is the significant consumption of expensive coating materials and solder. The disadvantage of the design of the cutter is its prefabricated version, which under the conditions of the tool when exposed to dynamic shock loads leads to loosening and loss of the carbide element and, as a result, premature failure of the tool. The need to use special coatings and solder requires additional labor costs for the manufacture of the cutter.

Задача, решаемая изобретением, заключается в получении цельнометаллической конструкции резца за счет сварки компонентов полиметаллической заготовки методом комбинированного скоростного горячего выдавливания (КСГВ). Общеизвестно, что сварное соединение, в отличие от паяного, обладает более высокой прочностью. При этом рабочая часть резца, изготовленная, например, из высоколегированной инструментальной стали (Х12МФ, Р6М5) в процессе изготовления, получает дополнительное поверхностное упрочнение, обусловливающее наличие физико-механических и эксплуатационных свойств, по своим параметрам не уступающих твердому сплаву. Таким образом, резцы новой конструк- 1 028115 ции будут более технологичны в изготовлении наряду с обеспечением повышенной стойкости по сравнению с прототипом.The problem solved by the invention is to obtain an all-metal construction of the cutter by welding components of a polymetallic billet by the method of combined high-speed hot extrusion (KSGV). It is well known that a welded joint, in contrast to a soldered joint, has a higher strength. At the same time, the working part of the cutter, made, for example, of high alloy tool steel (X12MF, P6M5) during the manufacturing process, receives additional surface hardening, which determines the presence of physicomechanical and operational properties, which in their parameters are not inferior to the hard alloy. Thus, the cutters of the new design 1 028115 will be more technologically advanced in manufacture along with providing increased resistance compared to the prototype.

Резец, содержащий рабочую часть (наконечник), корпус с хвостовиком и поверхность неразъемного соединения рабочей части с опорной поверхностью корпуса, отличающийся тем, что резец состоит из трех, соединенных между собой путем сварки в осевом направлении элементов, включающих корпус, рабочую часть и сердечник, при этом корпус конструктивно состоит из головной части и хвостовика и представляет собой охватывающий формообразующий элемент, взаимосоединяющий рабочую часть и сердечник; головная часть корпуса представляет собой усеченный конус высотой Нг.ч.р., отсчитанной от нижнего основания конуса до верхнего, находящегося в плоскости, перпендикулярной оси резца и проходящей через линию пересечения корпуса и рабочей части; к нижнему основанию примыкает хвостовик, имеющий длину Ь; рабочая часть состоит из режущей кромки с формой и величиной вылета, зависящей от конструктивного исполнения резца и анкерной части, расположенной внутри головной части корпуса на глубину (0,85-0,9)Нг.ч.р.; рабочая часть имеет общие поверхности сварного соединения как с корпусом, так и с сердечником, сердечник расположен на высоту (0,3-0,5)Нг.ч.р. внутри головной части корпуса вдоль оси хвостовика корпуса; рабочая часть и корпус имеют твердость не ниже 63 ИКС, а сердечник имеет твердость материала в состоянии поставки.A cutter containing a working part (tip), a housing with a shank and a surface of one-piece connection of the working part with the supporting surface of the housing, characterized in that the cutter consists of three elements connected together by axial welding, including the housing, the working part and the core, while the housing is structurally composed of a head part and a shank and is a covering forming element interconnecting the working part and the core; the head of the body is a truncated cone with a height of N g hours p ., counted from the lower base of the cone to the upper, located in a plane perpendicular to the axis of the cutter and passing through the line of intersection of the body and the working part; a shank having a length b is adjacent to the lower base; the working part consists of a cutting edge with the shape and size of the departure, depending on the design of the cutter and the anchor part located inside the head of the body to a depth of (0.85-0.9) N g . hours p .; the working part has common surfaces of the welded joint with both the body and the core, the core is located at a height of (0.3-0.5) N g . hours r inside the head of the body along the axis of the shank of the body; the working part and the housing have a hardness of at least 63 ICS, and the core has the hardness of the material in the delivery state.

Способ изготовления резца, включающий соединение рабочей части резца с корпусом, отличающийся тем, что изготовление резца осуществляют за один удар путем комбинированного высокоскоростного горячего выдавливания составной заготовки в разъемных матрицах, при этом составную заготовку выполняют из трех частей - рабочей части, корпуса и сердечника; рабочую часть и сердечник запрессовывают по переходной посадке в корпус, выполненный в виде трубного элемента с соотношением наружного и внутреннего диаметров 61/62, равным 1,6-1,8; сопряжение рабочей части и сердечника осуществляют по конической поверхности с углом конусности 2α = 90-100°; процесс высокоскоростного горячего выдавливания осуществляют при температуре штамповки со скоростью деформирования 50-90 м/с, с одновременным созданием сварного соединения за промежуток времени 1пр, равный (300500)х10-6 с, между сопрягаемыми боковыми поверхностями рабочей части, корпуса и сердечника, вытянутыми в осевом направлении, кроме того, по завершении процесса высокоскоростного горячего выдавливания осуществляют операцию закалки рабочей части и корпуса на твердость не ниже 63 НКС, сердечник оставляют с твердостью материала в состоянии поставки.A method of manufacturing a cutter, comprising connecting the working part of the cutter to the housing, characterized in that the manufacturing of the cutter is carried out in one stroke by combined high-speed hot extrusion of the composite workpiece in split matrices, wherein the composite workpiece is made of three parts - the working part, the body and the core; the working part and the core are pressed into the transition fit into the housing, made in the form of a tube element with a ratio of outer and inner diameters of 61/62, equal to 1.6-1.8; the pairing of the working part and the core is carried out on a conical surface with a taper angle of 2α = 90-100 °; high hot extrusion process is carried out at a temperature of stamping with a deformation rate of 50-90 m / s, with the simultaneous creation of the weld joint during the time interval 1, etc., equal to (300500) x10 -6 s, between mating side surfaces of the working part, the housing and the core, elongated in the axial direction, in addition, upon completion of the high-speed hot extrusion process, the operation of hardening the working part and the housing for a hardness of at least 63 NKS is carried out, the core is left with a hardness of material and delivery.

На фиг. 1 показан резец, полученный по заявляемому способу. Резец состоит из рабочей части 1, корпуса 2 и сердечника 3. Корпус 2 конструктивно состоит из головной части 4 и хвостовика 5 и представляет собой охватывающий формообразующий элемент, взаимосоединяющий рабочую часть 1 и сердечник 3. Головная часть корпуса 4 представляет собой усеченный конус высотой Нг.ч.р., отсчитанной от нижнего основания конуса до верхнего, находящегося в плоскости, перпендикулярной оси резца и проходящей через линию пересечения корпуса 2 и рабочей части 1. К нижнему основанию примыкает хвостовик 5, имеющий длину Ь. Рабочая часть 1 состоит из режущей кромки 6 с формой и величиной вылета, зависящей от конструктивного исполнения резца и анкерной части 7, расположенной внутри головной части корпуса 4 на глубину (0,85-0,9)Нг.ч.р. Рабочая часть 1 имеет общие поверхности сварного соединения как с корпусом 2, так и с сердечником 3. Сердечник расположен на высоту (0,3-0,5)Нг.ч.р внутри головной части 4 корпуса 2 и на всем протяжении хвостовика 5 корпуса 2. Рабочая часть 1 и корпус 2 имеют твердость не ниже 63 НКС, а сердечник 3 имеет твердость материала в состоянии поставки.In FIG. 1 shows a cutter obtained by the present method. The cutter consists of the working part 1, the housing 2 and the core 3. The housing 2 is structurally composed of the head part 4 and the shank 5 and is a covering forming element interconnecting the working part 1 and the core 3. The head part of the housing 4 is a truncated cone with a height of N g . hours p ., counted from the lower base of the cone to the upper, located in a plane perpendicular to the axis of the cutter and passing through the line of intersection of the body 2 and the working part 1. A shank 5 having a length b is adjacent to the lower base. The working part 1 consists of a cutting edge 6 with the shape and size of the extension, depending on the design of the cutter and the anchor part 7 located inside the head of the housing 4 to a depth of (0.85-0.9) N g . hours r The working part 1 has common surfaces of the welded joint with both the housing 2 and the core 3. The core is located at a height of (0.3-0.5) N g . hours p inside the head part 4 of the housing 2 and throughout the shank 5 of the housing 2. The working part 1 and the housing 2 have a hardness of at least 63 NKS, and the core 3 has the hardness of the material in the delivery state.

Сущность способа поясняется фиг. 2, 3, на которых изображена последовательность его осуществления. При этом на фиг. 2 показана укладка составной заготовки в контейнер матрицы, на фиг. 3 - завершающая стадия процесса - получение триметаллического стержневого изделия.The essence of the method is illustrated in FIG. 2, 3, which depicts the sequence of its implementation. Moreover, in FIG. 2 shows the stacking of the composite preform in the matrix container, FIG. 3 - the final stage of the process - obtaining a trimetallic rod product.

Заготовку, состоящую из трех частей - передней части заготовки 8, корпуса заготовки 9 и задней части заготовки 10, изготавливают следующим образом. Переднюю часть 8 и заднюю часть 10 запрессовывают по переходной посадке в корпус заготовки 9, выполненный в виде трубного элемента с соотношением наружного и внутреннего диаметров 6ι/62, равным 1,6-1,8; сопряжение передней части заготовки 8 и задней части заготовки 10 осуществляют по конической поверхности с углом конусности 2α = 90100°. Затем заготовку нагревают до температуры штамповки и помещают в матрицу 11 штампа для закрытого выдавливания. Матрица 11 является разъемной и состоит из двух полуматриц. Матрицу 11 в сборе помещают в станину 12 импульсной установки. Формовочная полость 13 матрицы 11 представляет собой коническую поверхность. В дне матрицы выполнен сквозной канал 14 для отведения из формовочной полости 13 воздуха и смазочных материалов. Для деформации составной заготовки разгоняют промежуточный пуансон 15, в котором выполнена формовочная полость 16 на глубину Ь, предназначенная для формообразования хвостовика 5 резца. В торцевой части пуансона 15 имеются каналы - продольный 17 и поперечный 18, для отведения сжатого воздуха и смазочных материалов из формовочной полости 16. В станине 12 импульсной установки выполнено отверстие 19, служащее для выталкивания матрицы 11, а также для отведения сжатого воздуха и смазочных материалов из канала 14 матрицы 11. Разгон промежуточного пуансона 15 осуществляют ударным воздействием на него основного пуансона 20, который вылетает из ствола импульсной установки (на фиг. 2, 3 не показана).The workpiece, consisting of three parts - the front of the workpiece 8, the body of the workpiece 9 and the back of the workpiece 10, are made as follows. The front part 8 and the rear part 10 are pressed through a transitional fit into the body of the workpiece 9, made in the form of a tube element with a ratio of outer and inner diameters of 6ι / 6 2 equal to 1.6-1.8; the coupling of the front of the workpiece 8 and the rear of the workpiece 10 is carried out on a conical surface with a taper angle 2α = 90 100 °. Then the workpiece is heated to a stamping temperature and placed in the die matrix 11 for closed extrusion. The matrix 11 is detachable and consists of two half-matrices. The matrix 11 assembly is placed in the frame 12 of the pulse installation. The molding cavity 13 of the matrix 11 is a conical surface. A through channel 14 is made in the bottom of the matrix for discharging air and lubricants from the molding cavity 13. To deform the composite preform, the intermediate punch 15 is accelerated, in which the molding cavity 16 is made to a depth b, intended for shaping the shank 5 of the cutter. In the end part of the punch 15 there are channels — longitudinal 17 and transverse 18 — for discharging compressed air and lubricants from the molding cavity 16. A hole 19 is made in the frame 12 of the impulse unit, which serves to push out the matrix 11, as well as to discharge compressed air and lubricants from the channel 14 of the matrix 11. The acceleration of the intermediate punch 15 is carried out by impact on it of the main punch 20, which flies out of the barrel of the pulse installation (not shown in Fig. 2, 3).

- 2 028115- 2 028115

Способ реализуется следующим образом. В результате разгона в импульсной установке до скорости 50-90 м/с пуансон 15 получает запас энергии, обеспечивающий высокоскоростную деформацию составной заготовки, осуществляемую в основном путем пластического течения двух металлов в формовочную полость 13 матрицы 11 и в обратном направлении в формовочную полость 16 пуансона 15 вследствие чего формируется сварное соединение рабочей части 1, корпуса 2 и сердечника 3 резца, за счет совместной скоростной вытяжки трех металлов в осевом направлении. Процесс пластического формоизменения и сварки трех материалов завершается при соударении передней части заготовки 8 с дном формовочной полости 13 матрицы 11 и одновременном соударении торца формируемого хвостовика 5 резца с дном формовочной полости 16 пуансона 15. Ударное скоростное воздействие инструмента на заготовку формирует сжимающие импульсы, которые распространяются по поковке триметаллического резца и способствуют дальнейшему измельчению зерен и повышению качества сварных соединений.The method is implemented as follows. As a result of acceleration in a pulsed installation to a speed of 50-90 m / s, the punch 15 receives an energy reserve that ensures high-speed deformation of the composite workpiece, carried out mainly by plastic flow of two metals into the molding cavity 13 of the matrix 11 and in the opposite direction into the molding cavity 16 of the punch 15 as a result, a welded joint of the working part 1, the housing 2 and the core 3 of the cutter is formed due to the joint high-speed drawing of three metals in the axial direction. The process of plastic forming and welding of three materials ends when the front part of the workpiece 8 collides with the bottom of the molding cavity 13 of the matrix 11 and the end of the formed shank 5 of the cutter collides with the bottom of the molding cavity 16 of the punch 15. The shock impact of the tool on the workpiece generates compressive pulses that propagate along forging a trimetallic cutter and contribute to further grinding of grains and improve the quality of welded joints.

Экспериментально установлено, что при скорости деформирования менее 50 м/с не происходит локализации деформации, с одновременным созданием сварного соединения на поверхностях контакта сопрягаемых материалов, при этом время окисления ίο меньше, чем время 1пр создания сварного соединения, в результате чего сохраняется непроработанная крупнозернистая структура и не образуется соединения трех материалов.It was established experimentally that the rate of deformation of less than 50 m / s is no localization of deformation, with simultaneous creation of the weld joint on the contact surfaces of mating materials with oxidation time ίο less than the time of one straight create a welded joint, whereby stored unexamined coarse structure and no compound of the three materials is formed.

При скорости деформирования 50-90 м/с происходит создание сварного соединения за промежуток времени 1пр, который меньше времени окисления ίο на поверхности контакта свариваемых в осевом направлении материалов, пластическое течение которых сопровождается дроблением зерен и межкристаллитных включений. При этом происходит интенсивное течение металла с формированием качественного неразъемного соединения по границе триметалла и образования плотной волокнистой структуры.At a deformation rate of 50-90 m / s, a welded joint is created for a period of 1 ol , which is less than the oxidation time ί ο on the contact surface of axially welded materials, the plastic flow of which is accompanied by crushing of grains and intergranular inclusions. In this case, an intensive flow of metal occurs with the formation of a high-quality one-piece compound along the boundary of the trimetal and formation of a dense fibrous structure.

При скоростях соударения и деформирования выше 90 м/с имеют место разрывы и задиры стержневой части поковки под действием сил инерции и локальных термических разогревов, что исключает получение качественных триметаллических резцов.At collision and deformation velocities above 90 m / s, breaks and seizures of the rod part of the forging under the action of inertia forces and local thermal heating occur, which excludes the receipt of high-quality trimetallic cutters.

Анализ зарубежных аналогов резцов показал, что одним из направлений совершенствования конструкции резцов и повышения их эксплуатационных свойств является создание резцов с вязким хвостовиком. В частности, в каталогах резцов фирмы \Уп1деп [3] представлена информация о специальной технологии термообработки резцов, позволяющей получить такие резцы. Триметаллические резцы, изготовленные по заявляемому способу, будут содержать хвостовик с незакаленным вязким сердечником из стали Ст3, что обеспечит существенную релаксацию напряженного состояния тела резца при его работе с ударными нагрузками.An analysis of foreign analogues of incisors showed that one of the ways to improve the design of incisors and increase their operational properties is the creation of incisors with a viscous shank. In particular, the catalogs of incisors of the company \ Up1dep [3] provide information on a special technology for heat treatment of incisors, which allows to obtain such incisors. Trimetallic cutters made by the claimed method will contain a shank with an unhardened viscous core made of St3 steel, which will provide significant relaxation of the stress state of the body of the cutter during its work with shock loads.

Источники информации.Information sources.

1. КИ 2495242 С2, МПК Е21С 35/18, 2013.1. KI 2495242 C2, IPC E21C 35/18, 2013.

2. КИ 2394156 С2, МПК Е21С 35/183, 2006 (прототип).2. KI 2394156 C2, IPC E21C 35/183, 2006 (prototype).

3. ^1г1§еи Сгоир: РаПъ апй тоге. Каталог продукции ХУпЩеп 1п1егпаОопа1 СМВН, Германия 2013 г. -3. ^ 1g1gei Sgoir: RaPn apy toge. Product catalog KhUpShchep 1p1egpaOop1 SMVN, Germany 2013 -

Claims (3)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Резец, содержащий рабочую часть (наконечник), корпус с хвостовиком и поверхность неразъемного соединения рабочей части с опорной поверхностью корпуса, отличающийся тем, что резец состоит из трех, соединенных между собой путем сварки в осевом направлении элементов, включающих корпус, рабочую часть и сердечник, при этом корпус конструктивно состоит из головной части и хвостовика и представляет собой охватывающий формообразующий элемент, взаимосоединяющий рабочую часть и сердечник; головная часть корпуса представляет собой усеченный конус высотой Нг.ч.р., отсчитанной от нижнего основания конуса до верхнего, находящегося в плоскости, перпендикулярной оси резца и проходящей через линию пересечения корпуса и рабочей части; к нижнему основанию примыкает хвостовик, имеющий длину й; рабочая часть состоит из режущей кромки с формой и величиной вылета, зависящей от конструктивного исполнения резца и анкерной части, расположенной внутри головной части корпуса на глубину (0,85-0,9)Нг.ч.р.; рабочая часть имеет общие поверхности сварного соединения как с корпусом, так и с сердечником, сердечник расположен на высоту (0,3-0,5)Нг.ч.р. внутри головной части корпуса вдоль оси хвостовика корпуса; рабочая часть и корпус имеют твердость не ниже 63 НКС, а сердечник имеет твердость материала в состоянии поставки.1. The cutter containing the working part (tip), the housing with the shank and the surface of the integral connection of the working part with the supporting surface of the housing, characterized in that the cutter consists of three elements connected together by axial welding, including the housing, the working part and the core, while the housing is structurally composed of a head part and a shank and is a covering forming element interconnecting the working part and the core; the head of the body is a truncated cone with a height of N g hours p ., counted from the lower base of the cone to the upper, located in a plane perpendicular to the axis of the cutter and passing through the line of intersection of the body and the working part; a shank having a length of th is adjacent to the lower base; the working part consists of a cutting edge with the shape and size of the departure, depending on the design of the cutter and the anchor part located inside the head of the body to a depth of (0.85-0.9) N g . hours p .; the working part has common surfaces of the welded joint with both the body and the core, the core is located at a height of (0.3-0.5) N g . hours r inside the head of the body along the axis of the shank of the body; the working part and the case have a hardness of at least 63 NKS, and the core has the hardness of the material in the delivery state. 2. Способ изготовления резца, включающий соединение рабочей части резца с корпусом, отличающийся тем, что изготовление резца осуществляют за один удар путем комбинированного высокоскоростного горячего выдавливания составной заготовки в разъемных матрицах, при этом составную заготовку выполняют из трех частей - рабочей части, корпуса и сердечника; рабочую часть и сердечник запрессовывают по переходной посадке в корпус, выполненный в виде трубного элемента с соотношением наружного и внутреннего диаметров ф/й2, равным 1,6-1,8; сопряжение рабочей части и сердечника осуществляют по конической поверхности с углом конусности 2α = 90-100°; процесс высокоскоростного горячего выдавливания осуществляют при температуре штамповки со скоростью деформирования 50-90 м/с, с одновременным созданием сварного соединения за промежуток времени 1пр, равный2. A method of manufacturing a cutter, including connecting the working part of the cutter to the housing, characterized in that the manufacturing of the cutter is carried out in one stroke by combined high-speed hot extrusion of the composite workpiece in split matrices, while the composite workpiece is made of three parts - the working part, the body and the core ; the working part and the core are pressed through a transitional fit into the body, made in the form of a tube element with a ratio of the outer and inner diameters f / 2 equal to 1.6-1.8; the pairing of the working part and the core is carried out on a conical surface with a taper angle of 2α = 90-100 °; the process of high-speed hot extrusion is carried out at a stamping temperature with a deformation rate of 50-90 m / s, with the simultaneous creation of a welded joint for a period of time 1 pr equal - 3 028115 (300-500)х 10-6 с, между сопрягаемыми боковыми поверхностями рабочей части, корпуса и сердечника вытянутыми в осевом направлении, кроме того, по завершении процесса высокоскоростного горячего выдавливания осуществляют операцию закалки рабочей части и корпуса на твердость не ниже 63 ИКС, сердечник оставляют с твердостью материала в состоянии поставки.- 3 028115 (300-500) x 10 -6 s, between the mating side surfaces of the working part, the casing and the core elongated in the axial direction, in addition, upon completion of the high-speed hot extrusion process, the operation of hardening the working part and the casing for hardness not lower than 63 IR, the core is left with the hardness of the material in the delivery state.
EA201500325A 2015-03-02 2015-03-02 Trimetal cutter with a tenacious core for road-building and mining machines, and method of manufacturing the same EA028115B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201500325A EA028115B1 (en) 2015-03-02 2015-03-02 Trimetal cutter with a tenacious core for road-building and mining machines, and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201500325A EA028115B1 (en) 2015-03-02 2015-03-02 Trimetal cutter with a tenacious core for road-building and mining machines, and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201500325A1 EA201500325A1 (en) 2016-09-30
EA028115B1 true EA028115B1 (en) 2017-10-31

Family

ID=56991033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201500325A EA028115B1 (en) 2015-03-02 2015-03-02 Trimetal cutter with a tenacious core for road-building and mining machines, and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA028115B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4376553A (en) * 1980-02-12 1983-03-15 Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia Floor cutter bit
SU1009678A1 (en) * 1981-07-14 1983-04-07 Сестрорецкий Инструментальный Завод Им.Воскова Method of manufacturing blank for cutting tool
SU1675016A1 (en) * 1988-10-27 1991-09-07 Физико-технический институт АН БССР Method for manufacturing blanks of bimetal tool
RU2526919C2 (en) * 2009-01-13 2014-08-27 Даймонд Инновейшнз, Инк. Radial tool with superhard cutting surface

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4376553A (en) * 1980-02-12 1983-03-15 Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia Floor cutter bit
SU1009678A1 (en) * 1981-07-14 1983-04-07 Сестрорецкий Инструментальный Завод Им.Воскова Method of manufacturing blank for cutting tool
SU1675016A1 (en) * 1988-10-27 1991-09-07 Физико-технический институт АН БССР Method for manufacturing blanks of bimetal tool
RU2526919C2 (en) * 2009-01-13 2014-08-27 Даймонд Инновейшнз, Инк. Radial tool with superhard cutting surface

Also Published As

Publication number Publication date
EA201500325A1 (en) 2016-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0602072B1 (en) Friction forming
CA2603422C (en) Method for manufacturing a cutting pick
US8657385B2 (en) Carbide block and sleeve wear surface
US6508318B1 (en) Percussive rock drill bit and buttons therefor and method for manufacturing drill bit
US20100266438A1 (en) Method and device for producing annular, rotationally symmetrical workpieces made of metal and/or ceramic powder
US7685857B2 (en) Curved extrusions and method of forming the same
CN101218413A (en) Rotary drill bit shank, rotary drill bits so equipped, and methods of manufacture
KR20120002998A (en) Cutting tool and a process for making such a cutting tool
JP2006502868A (en) Tool with tool shank and cutting head
US20080042484A1 (en) Cutting bit body and method for making the same
JPH04231164A (en) Manufacture for bimetal castings and abrasive resistant parts produced by said method
CN104741875A (en) Processing process of axle shaft sleeve
US20060193713A1 (en) Thread-cutting screw
US2413989A (en) Rotary tool
EA028115B1 (en) Trimetal cutter with a tenacious core for road-building and mining machines, and method of manufacturing the same
US6192730B1 (en) Process for extruding a hollow section or the like from a billet and a device for that purpose
US2373921A (en) Steel cartridge case
US3230759A (en) Extrusion die and the like
US10947844B1 (en) Diamond Tipped Unitary Holder/Bit
JP4683900B2 (en) Manufacturing method of forged products
JP2006334624A (en) Metallic die and its usage
CN214442734U (en) Rotary swaging machining die
KR20100006345A (en) A complex hard metal piercing pin and manufacturing method thereof
JP2011256651A (en) Drill bit and manufacturing method thereof
US10968739B1 (en) Diamond tipped unitary holder/bit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU