专利名称：工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的工具，特别是一种用于加工硬的基底，特别是岩石、混凝土或类似物的凿具。
在加工硬的基底，尤其是岩石、混凝土或类似物时使用工具，特别是凿具，它可安装在一个钻具或凿削装置的工具接纳处。在加工过程中在工具的柄区首先形成弯曲力矩和拉力，它们再结合一个高的交变负荷要求具有一个高的破坏断裂韧性。此外该区域还要求一个高的耐磨损性以抵抗表面损伤。在工具插入区除了要有一个高的破坏断裂韧性以外，和钻具和/或凿削器摩擦接合的表面还要有一个高的耐磨性。
从WO97/15421已知一种凿具，它可插到一个钻具或/和凿削器上。该已知工具具有一个加工区，一个柄区，一个插入区和一个锤击区。柄区和插入区具有很硬的芯部区域，它由一较软的边缘区域包围。硬的芯部区使工具具有脆性，从而在加工基底时出现的高的应力以弯曲力矩和拉力的形式导致工具在柄区和插入区的快速折断。另外，由于边缘区的小的硬度又使该已知工具的表面易受到损伤。
本发明的目的在于，提供一种可经济地制造的工具，特别是凿具，它整体上特别是在柄区和插入区具有高的断裂韧性和一高的耐磨性。
具有按权利要求1特征的工具可实现所述目的。
用按本发明的工具在柄区和插入区达到所要求的高的断裂韧性，因为在工具的插入区首先出现一个高的表面应力和拉力以及在柄区附加地还出现一个高的弯曲力矩。此外，在柄区和插入区还可保证一个必要的高的耐磨性。
可有利地这样在柄区和插入区得到能满足要求的断裂韧性和耐磨性，即柄部区的芯部和/或插入区的芯部的硬度最高为35HRC，柄部区的边缘区域或/和插入区的边缘区域的硬度最小是50HRC。
一种断裂韧性和耐磨性的优选的情况宜这样实现，即柄部区和/或插入区的边缘区域的深度大约相当于0.10～0.15倍的柄部区的直径。
因为加工区和锤击区要承受很高的机械负荷，该加工区和/或锤击区的硬度最好应至少为50HRC。
由于使用方面的原因该加工区有利地应由不同于锤击区，插入区和柄部区的材料制成，并且通过摩擦焊而与柄部区接合在一起。加工区例如由含碳量至少在0.45％的空冷硬化的钢制成。锤击区，插入区和柄部区例如由其含碳量至少为0.40％的调质钢制成。
为了能达到由工具长度所限定的不同的硬度参数，可使用不同的方法，所述的参数单独地根据工具的不同应力区域而设计。
例如工具的硬化可通过感应淬火以在恒定的例如10KHZ的交变电流频率的情况下以不同的进给速度进行。在硬化柄部区和插入区的边缘区域时该进给速度例如为15-30mm/秒。在加工区和锤击区该进给速度显著地减少或者使工具停留一定时间，从而可在该区域得到淬透。
在感应淬火时例如通过一种冷却介质对工具进行淬火，它由一聚合物淬火剂和水组合而成。通过聚合物淬火剂可使水的淬火速度降低。例如可通过一个平行于感应线圈设置的喷水装置(Brause)而在工具上施加冷却介质。用这种方法使得工具离开感应线圈之后直接就被淬火。
以下借助描述一个实施例的附图对本发明进行进一步的描述。附图中
图1是按本发明的尖凿形式的凿具的局部剖视图；图2是按本发明的宽的扁铲形式的又一种凿具的局部剖视图。
在图1和2所示的工具1,10由一个工作区B，一个和工作区B相连的柄部区S，一个和柄部区S相连的插入区E和一个和插入区E相连的锤击区A组成。工作区B和锤击区A是淬透的并且在柄部区S和插入区E只是在边缘区域被淬硬。柄部区S和插入区E的芯部区域具有一个最高为35HRC的硬度。柄部区S和插入区E的边缘区的硬度为57±3HRC，并且加工区B的硬度以及锤击区A的硬度为57±3HRC。柄部区S和插入区E的淬硬的边缘区域的深度D2相应于0.10到0.15倍的柄部区S的直径D1。在多边形横截面的情况下该直径D1相应于其对角线(Eckmass)。图1和图2中所示的工具的柄部区S和插入区E的多边形的横截面具有六个角。
图1所示的尖凿1形式的工具的加工区B在加工方向收缩到一顶尖部。柄部区S和插入区E具有一个垂直于工具的纵轴延伸的六角形横截面。该插入区E在一个靠近柄部区S的部位具有一个回环形的凹处2，它用于接纳一工具夹的锁止件，按本发明的工具即插入该工具夹中。插入区E至锤击区A的过渡区以及整个锤击区A设计为圆柱形的。该柱形区域3和环形的凹处2例如具有一个直径，它最大相应于柄部区S的两个相互平行延伸的平面之间的距离。
图2所示的扁铲10形式的工具10的加工区B直到其自由端铲形扩大至一个宽度L。柄部区S和插入区E具有一个垂直于工具的纵轴延伸的带一个六角形外形的横截面。插入区E设有多个在周向均匀分布的长孔形式的凹槽11以接纳一个工具夹的锁止元件，按本发明的工具即插在该工具夹中。
权利要求
1．一种用于加工硬的基底，特别是岩石，混凝土或其类似物的工具，特别是凿具，它在其第一端部区具有一个加工区(B)，一个和该加工区(B)相连的柄部区(S)，一个和柄部区(S)相连的插入区(E)，和一个和该插入区相连的锤击区(A)，其中所述的加工区(B)和锤击区(A)被淬透并且柄部区(S)和插入区(E)的边缘区和芯部区具有不同的硬度，其特征在于，柄部区(S)的芯部区域和/或插入区(E)的芯部区域比各自的边缘区域软。
2．按权利要求1所述的工具，其特征在于，柄部区(S)的芯部区域的硬度和/或插入区(E)的芯部区域的硬度最高为35HRC。
3．按权利要求1或2所述的工具，其特征在于，柄部区(S)的边缘区域的硬度和/或插入区域(E)的边缘区域的硬度最小为50HRC。
4．按权利要求1至3之一所述的工具，其特征在于，柄部区(S)的边缘区域的深度(D1)和/或插入区(E)的边缘区域的深度(D2)相当于0.1至0.15倍的柄部区(S)的直径(D1)。
5．按权利要求1至4之一所述的工具，其特征在于，加工区(B)的硬度和/或锤击区(A)的硬度至少为50HRC。
6．按权利要求1至5之一所述的工具，其特征在于，加工区(B)由一种和锤击区(A)，插入区(E)以及柄部区(S)不同的材料制成并且通过摩擦焊与柄部区(S)相连。
7．按权利要求1至6之一所述的工具，其特征在于，通过感应淬火在恒定的交变电流频率时以不同的进给速度对工具进行硬化。
全文摘要
用于加工硬的基底,特别是岩石,混凝土或类似物的工具在其整个长度上具有多个带不同的硬度参数的区域(B,S,E,A),该硬度各自按工具的不同的应力而设计。加工区(B)和锤击区(A)被淬透,在柄部区(S)和插入区(E)只有边缘区域被硬化。
文档编号B25D17/00GK1220935SQ9812538
公开日1999年6月30日 申请日期1998年12月21日 优先权日1997年12月22日
发明者豪普特曼·尤多, 巴特林纳·赖纳, 瓦尔德曼·埃尔温, 布查切尔·曼弗雷德, 豪洛希·维尔莫什 申请人:希尔蒂股份公司