专利名称：一种异形合金钻头及其固齿工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于矿山凿岩钻探工具，具体涉及一种异形合金钻头及其固齿工艺。
背景技术：
目前，国内所有片状硬质合金钻头的生产都是将嵌在钻头钻体上的合金通过对焊料、钻体和合金同时高温加热，焊料融化后在焊剂作用 下将合金片钎焊在钻体上。采用这种方式钎焊时，硬质合金在高温后会形成较大的内应力，甚至会发生钻头未使用前就出现裂片现象，使用中因碎片导致产品早期报废。且合金修磨次数有限，修磨几次后就因钻头直径缩小或合金外露而报废，使用寿命不长，影响了生产效率，且对我国钨钴资源造成极大浪费，同时也增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种异形合金钻头及其固齿工艺，以解决现有技术中存在的钻头使用寿命短的问题。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种异形合金钻头，包括钻体和合金片，所述合金片设在所述钻体的上端内，所述钻体的上端设有四个合金槽，所述四个合金槽呈十字对称排列，所述合金槽上设有凹槽，所述合金片两侧设有与所述凹槽相配合的凸出楞，所述合金片通过凹槽和凸出楞安装在所述合金槽内。一种异形合金钻头的固齿工艺，所述钻体与合金片采用冷镶过盈固齿法固齿，所述合金片与合金槽的配合角度为1° I. 5°，所述钻体上的合金槽呈中心窄外边缘宽的梯形状；与合金槽配合的合金片也呈中心窄外边缘宽的梯形状的梯形状，配合角度也为I。 I. 5。。所述的合金片与合金槽过盈配合的公差范围为0. 3mm 0. 5mm。本发明的有益效果是由于采用钻体和合金片凹凸过盈配合设计，使用中当合金头部磨平时可将合金片顺着凹凸槽剔出，向钎体头部依凹凸槽移动合适的距离，按位置镶好后继续使用，直至合金片磨完为止，最终将硬质合金片最大限度地磨损消耗。由于采用冷镶固齿工艺和方法，避免和消除了硬质合金钎头在高温钎焊时产生的综合内应力，确保合金的性能不发生改变，防止钻头早期出现裂片现象，节约了生产能耗和人力。采用冷镶固齿工艺和凹凸过盈配合设计，极大提高了合金利用率，钻头的整体使用寿命提高了 2 3倍。节省了昂贵的钎焊料和国家宝贵的钨钴资源，提高了工作效率，降低了生产成本。本发明的合金钻头是一种理想的矿山企业用于钻探凿岩用片状钻头的换代产品。
图I为本发明的第一种实施方式的结构示意 图2是图I的俯视图；图3是图2的B— B剖面 图4为本发明的第一种实施方式的凹槽和凸出楞配合形式结构示意 图5为本发明的第二种实施方式的凹槽和凸出楞配合形式结构示意 图6为本发明的第三种实施方式的凹槽和凸出楞配合形式结构示意 图7为本发明的第四种实施方式的凹槽和凸出楞配合形式结构示意图； 图8为本发明的第五种实施方式的凹槽和凸出楞配合形式结构示意图。
具体实施例方式实施例I
如图I、图2、图3所示，本发明异形合金钻头包括钻体I和合金片2，合金片2设在钻体I的上端内，钻体I的上端设有四个合金槽5,四个合金槽5呈十字对称排列,合金槽5上设有凹槽3，合金片2两侧设有与凹槽3相配合的凸出楞4，合金片2通过凹槽3和凸出榜4配合安装在合金槽5内。如图4所示，凹槽3和凸出楞4的配合形式为矩形配合。钻体与合金片采用冷镶过盈固齿工艺固齿，合金片与合金槽的配合角度为1° I. 5°，钻体上的合金槽呈中心窄外边缘宽的梯形状；与合金槽配合的合金片也呈中心窄外边缘宽的梯形状的梯形状，配合角度为1° I. 5°。合金片与合金槽过盈配合的公差范围为0. 3mm 0. 5mm。实施例2
如图5所示，凹槽(3)和凸出楞(4)的配合形式为三角形配合。其它同实施例I。实施例3
如图6所示，凹槽(3)和凸出楞(4)的配合形式为梯形配合。其它同实施例I。实施例4
如图7所示，凹槽(3)和凸出楞(4)的配合形式为半圆形配合。其它同实施例I。实施例5
如图8所示，凹槽(3)和凸出楞(4)的配合形式为S形配合。其它同实施例I。此种钻头在矿山凿岩钻探使用中当合金片头部磨平时将合金片顺凹凸槽剔出，将合金片向钻体头部依凹凸槽移动合适的距离，按位置将合金片镶好后继续使用，直至合金片磨完为止，最终将硬质合金片最大限度地磨损消耗。由于采用冷镶过盈固齿工艺，避免和消除了硬质合金钎头在高温钎焊时产生的综合内应力，确保合金的性能不发生改变，防止钎头出现裂片现象，节约了生产原料、能耗和人力。采用冷镶固齿工艺和凹凸过盈配合设计，极大提高了合金利用率，钻头的整体使用寿命提高了 2 3倍。节省了昂贵的钎焊料和宝贵的钨钴资源，提高了工作效率，降低了生产成本。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种异形合金钻头，包括钻体和合金片，所述合金片设在所述钻体的上端内，其特征在于所述钻体(I)的上端设有四个合金槽(5)，所述四个合金槽(5)呈十字对称排列，所述合金槽(5)上设有凹槽(3)，所述合金片(2)两侧设有与所述凹槽(3)相配合的凸出楞(4)，所述合金片(2 )通过凹槽(3 )和凸出楞(4)配合安装在所述合金槽(5 )内。
2.如权利要求I所述的异形合金钻头，其特征在于所述凹槽(3)和所述凸出楞(4)的配合形式为矩形配合。
3.如权利要求I所述的异形合金钻头，其特征在于所述凹槽(3)和所述凸出楞(4)的配合形式为三角形配合。
4.如权利要求I所述的异形合金钻头，其特征在于所述凹槽(3)和所述凸出楞(4)的配合形式为梯形配合。
5.如权利要求I所述的异形合金钻头，其特征在于所述凹槽(3)和所述凸出楞(4)的 配合形式为半圆形配合。
6.如权利要求I所述的异形合金钻头，其特征在于所述凹槽(3)和所述凸出楞(4)的配合形式为S形配合。
7.一种异形合金钻头的固齿工艺，其特征在于所述钻体与合金片采用冷镶过盈固齿工艺固齿，所述合金片与合金槽的配合角度为1° 1.5°，所述钻体上的合金槽呈中心窄外边缘宽的梯形状；与合金槽配合的合金片也呈中心窄外边缘宽的梯形状的梯形状，配合角度也为1° 1.5°。
8.如权利要求7所述的异形合金钻头的固齿工艺，其特征在于所述的合金片与合金槽过盈配合的公差范围为0. 3mm 0. 5mm。
全文摘要
本发明提供了一种异形合金钻头及其固齿工艺，以解决现有技术中存在的钻头使用寿命短的问题。它包括钻体和合金片，所述合金片设在所述钻体的上端内，所述钻体的上端设有四个合金槽，所述四个合金槽呈十字对称排列，所述合金槽上设有凹槽，所述合金片两侧设有与所述凹槽相配合的凸出楞，所述合金片通过凹槽和凸出楞安装在所述合金槽内。一种异形合金钻头的固齿工艺，所述钻体与合金片采用冷镶过盈固齿法固齿。本发明采用冷镶固齿工艺和凹凸过盈配合设计，极大提高了合金利用率，钻头的整体使用寿命提高了2-3倍。节省了昂贵的钎焊料和国家宝贵的钨钴资源，提高了工作效率，降低了生产成本。
文档编号E21B10/46GK102704854SQ20121017305
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者任永谦, 周矿兵, 李琦, 梁友乾 申请人:西北矿冶研究院