专利名称：薄壁钻头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻头，具体为一种薄壁钻头。
背景技术：
由于薄壁钻头具有效率高、产出率高、功耗小等优越性能，因此被越来越多地用到玻璃等硬、脆材料的加工中。目前国内外的金刚石薄壁钻头一般是采用传统的高中频整体热压烧结、或将烧结好的钻环(或多个钻齿)采用钎焊(铜焊、银焊、激光焊等)制造方法焊接在基体上，基体与钻环之间的结合面为平面。由于高速下的钻头的基体与钻环之间需要承受巨大扭矩，但基体与钻环之间仅仅依靠结合面处的包镶力(整体烧结)、焊接结合力来抗拒巨大的扭矩，因此基体与钻环之间的结合面需要足够大，也就是说钻头必须达到一定的厚度，如果钻头较薄，基体与钻环之间的结合面则会较小，结合强度则达不到要求，使用时钻头结合区会产生裂纹甚至断裂。钻头在工作时，来自玻璃的阻力与钻头的驱动力形成一对力偶，任意两个截面都有绕轴线转动的趋势。分析平面对接时接口任意平面的应力状态，属于纯剪切状态，当接口任意平面所受剪应力大于该处剪切比例极限时就会发生扭转变形甚至断裂。平面对接使最薄弱区域集中在同一平面上，对于减少扭转变形(使任意两个截面绕轴线转动)很不利。而且传统的高中频整体热压烧结其结合强度不高，抗拒扭矩的能力差；铜、银钎焊等焊接方法，钎料在高温下软化，焊接结合力降低甚至完全丧失；因此，在高速钻削特别是干钻时都容易导致钻头工作环部份脱落报废，甚至易造成意外事故。另外，由于钻头基体和钻环的结合处的硬度较低，使用时结合处往往被磨出沟槽，这样进一步减小了结合面，降低了结合面的抗扭矩强度，造成钻头的提前报废。如何在减小钻头壁厚的同时，提高钻头的抗扭矩能力，以提高工作效率和延长钻头使用寿命，是钻头制造业迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是设计一种结合强度高、结合部位承受扭矩能力强的薄壁钻头。
实现本发明的技术方案为本薄壁钻头包括钻头基体和与之固连一体的钻环，所述钻头基体与钻环之间设有防止钻头基体与钻环之间相互转动或同时可以防止钻头基体与钻环之间轴向运动的相互契合的止口和凸卡。
所述止口和凸卡可以有多种设计方案，如止口和凸卡沿径向开设，但对于壁厚非常薄的钻头而言，一种开设简单且止口抗扭矩能力强的方案是止口沿轴向开设，此时凸卡与之相应沿轴向设置；止口的形状可以任意选择，较好的选择为矩形，或梯形，或三角形，或半圆形，或齿形，或它们之间的任意组合。
由于本薄壁钻头的钻头基体和钻环之间设置了相互契合的止口和凸卡，使原来的平面结合面变成了曲面，因此，止口设计使钻头最薄弱部位不在同一平面上，抗扭能力相对提高；同时，止口设计增加了焊接面积，增大了焊接结合力；而薄壁钻头的壁厚薄，使本薄壁钻头的钻头基体和钻环之间可以采用小功率激光焊接设备焊接，极大地节省了设备投资。经试验本钻头有效提高钻头结合强度，使安全使用寿命和工作效率都比平面对接要高。且本钻头结构简单，成本低，易于推广利用。
图1为钻头基体和钻环的结合面为平面的结构示意图；图2为本发明的一种实用方式结构示意图。
具体实施例方式下面是本发明的非限定实施例。
在图2所示的本发明所示的实施方式中，本薄壁钻头包括钻头基体1和与之固连一体的钻环2，钻环2包括由超硬磨料与结合剂制成的工作部位和由焊接材料制成的焊接层或工作部位与焊接层全部由超硬磨料与结合剂制成的钻环2；钻头基体1与钻环2的结合面3上分别设有相互契合的止口5和凸卡4；在此实施方式中，所述止口5开设在钻环2上，凸卡4开设在钻头基体1上，止口5沿轴向开设，凸卡4与之相应沿轴向设置；止口5为底部大、上端开口小的梯形，相应的凸卡4为上端大下端小的梯形。当然也可以是止口5开设在钻头基体1上，凸卡4设在钻环2上。
权利要求
1.薄壁钻头，包括钻头基体和与之固连一体的钻环，其特征在于所述钻头基体(1)与钻环(2)之间设有可防止钻头基体(1)与钻环(2)之间相互转动；或设有既可防止钻头基体(1)与钻环(2)之间相互转动，同时可以防止钻头基体与钻环之间轴向运动的相互契合的止口(5)和凸卡(4)。
2.根据权利要求1所述的薄壁钻头，其特征在于止口(5)的形状可以任意选择，较好的选择为矩形，或梯形，或三角形，或半圆形，或齿形，或它们之间的任意组合。
3.根据权利要求1所述的薄壁钻头，其特征在于所述止口(5)沿轴向开设，所述凸卡(4)与之相应沿轴向设置。
全文摘要
本发明涉及一种薄壁钻头，包括钻头基体和与之固连一体的钻环，钻头基体与钻环的结合面上分别设有防止钻头基体与钻环之间相互转动或同时可以防止钻头基体与钻环之间轴向运动的相互契合的止口和凸卡，使原来的平面结合面变成了曲面，因此，止口设计使钻头最薄弱部位不在同一平面上，抗扭能力相对提高；同时，止口设计增加了焊接面积，增大了焊接结合力；而薄壁钻头的壁厚薄，使本薄壁钻头的钻头基体和钻环之间可以采用小功率激光焊接设备焊接，极大地节省了设备投资。经试验本钻头有效提高钻头结合强度，使安全使用寿命和工作效率都比平面对接要高。且本钻头结构简单，成本低，易于推广利用。
文档编号B28D1/14GK1836872SQ200610020770
公开日2006年9月27日 申请日期2006年4月21日 优先权日2006年4月21日
发明者吕智, 宋京新, 唐振兴, 黄洪跃, 陈明华, 龙慧玲 申请人:桂林创源金刚石有限公司