专利名称：一种工程薄壁钻基体组合结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及薄壁钻头制造技术领域，尤其涉及一种工程薄壁钻基体组合结构。
背景技术：
金刚石工程薄壁钻头广泛应用于科研、建筑工程钢筋混凝土的钻孔，墙壁、公路、 机场等基础设施、陶瓷、玻璃等建筑材料及脆硬非金属材料的打孔取芯，作为工程易耗品， 不仅要求耐磨等使用寿命的技术指标高，且钻头同轴度、同心度要求相当严格。金刚石工程薄壁钻在国内已经有几十年的加工历史，管体加工传统的工艺是直接对壁厚为9mm 12mm 的厚壁管进行车加工，最终加工到壁厚为2mm 3mm为成品，其弊端明显，如效率低，车加工时间长；损耗大，原材料的利用率只有20%左右；精度低，主要表现在表面粗糙度低及同心度方面。而接头和接头片的制作更加单调，生产成本、制造缺陷较大。现有技术中的金刚石薄壁钻头的制造也采用不同的制造方式或结构形式。如专利公开号为CN13957117781的一种薄壁钻头，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，止口设计增加了焊接面积，以增大焊接结合力。这种止口和凸卡的形式增大了制作材料毛坯，增加了不少加工工序。如专利公告号为CN200981130的一种整体成型钻头基体，整体成型钻头基体的钻柄及钻体为一体， 其形状是中空薄壁回转体，钻柄和钻体的外径及内径均不车削，钻柄拉伸成直柄或锥柄。成本虽低，但强度有限，只能作为小型钻头基体使用，且一次性钣金拉伸工艺，报废率高。
发明内容本实用新型的目的是为了解决传统的金刚石工程薄壁钻基体制造中的效率低、精度低、材料损耗大、报废率高的问题，提供一种结构设计合理的工程薄壁钻基体组合结构， 由三个主要部件分体制作组合，利用特设装置进行焊接成型，以达到高精度、低成本产品。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种工程薄壁钻基体组合结构，包括接头、管体、接头片，其特征是所述的接头与接头片连接的一端设有螺纹段，接头与接头片连接一端的内孔端部设有沉孔，沉孔呈锥形孔状；所述的管体是由板材卷制而成的管状。本装置的薄壁钻基体中接头是与钻杆连接的部件，管体与接头通过接头片组合成一体，接头与管体的同轴度要求直接影响整个基体的精度，接头和接头片之间通过螺纹连接，然后由齿形冲头对该组装件进行冲压铆接，使接头连接螺纹段端部发生局部破坏变形而产生应力，技术要求是反转扭力达到1000N不松脱，以达到防止螺纹反转脱落。齿形冲头铆接，可以使接头与接头片局部发生深度变形，同样的压力下强度方面远远高于平头冲压， 这种冲压使外螺纹外局部发生变形，可以回避接头内孔中的螺纹变形。由于薄壁钻头的管体壁厚较薄，一般都在3mm以下，所以部件之间的焊接采用小功率激光焊接设备焊接，也可采用自动氩弧焊接，以保证焊接的强度、精度以及外观技术要求。因管体的直径有多种非标件，采用冷轧管形式需要定制轧钢模，成本高且模具损耗大， 更重要的是国内冷轧管体最大直径只有左右，管体直径受到极大的限制。薄壁管的卷制难度在于其圆度技术要求方面，焊筋处理装置有效地解决了这个问题。组焊车床利用车床原理，在可控的旋转状态下自动进行氩弧焊焊接，焊接时先手动点焊接头片与管体连接部位的圆周上四点，再进行连续焊接。作为优选，所述的接头中的沉孔直径小于螺纹段的齿根圆直径。接头片与接头先通过螺纹连接再进行齿形冲压锁紧，经冲压齿的挤压，接头的螺纹在齿点部位增大，为了达到这一技术要求，沉孔的直径与接头的齿根圆直径保持2mm之内。作为优选，所述的接头片的内孔设有与螺纹段配合的螺孔，接头片与管体连接的一端设有定位台阶，定位台阶部位的小直径轴段与管体的内径过渡配合。为达到高精度要求，以基体螺纹和接头端面为基准精车接头片与管体连接的外圆、止口，定位台阶与管体之间的配合间隙较小，之后在定位模具上进行定位。作为优选，所述的接头与接头片连接后，位于沉孔部位设有若干个由齿形冲头冲压而成的塑性形变槽，所述的齿形冲头是端部沿圆周设有若干个均勻分布的冲压齿的冲床冲头，单个冲压齿为锥形体，冲压齿的齿尖部位直径与接头沉孔及螺纹段直径相配。冲压齿正对沉孔，沉孔提供了冲压齿的定位点和冲压齿挤压外螺纹使螺纹端增径的弹性空间，不易对产品造成质量上的塑性破坏。作为优选，所述的薄壁钻基体组合是在组焊车床上进行接头片与管体之间焊接而成的整体，所述的组焊车床装有焊接机、千分表，组焊车床的头部设有连接芯棒，组焊车床尾部设有锥形尾顶。组焊车床上装有的焊接机设有位置调整装置，焊接头对应接头片与管体连接处，焊接机采用氩弧焊机，焊接头在接头片与管体连接处可以进行微调，以达到最佳焊接距离，千分表是在装夹、焊接过程中对产品的同心度进行调试和监测。作为优选，所述的连接芯棒的一端设有与接头内孔一端的内螺纹配合的螺杆段， 锥形尾顶轴向设有锁紧装置。连接芯棒一端的螺纹段和工程薄壁钻的钻头连接杆尺寸相同，连接芯棒的另一端固定在车床夹头中或主轴上，锥形尾顶从管体的尾端进行定位，锥形尾顶和连接芯棒同轴，连接芯棒长度中间部位设有圆柱导向轴和法兰端面，圆柱导向轴的直径与接头中无螺纹段内孔配合。作为优选，所述的沉槽的深度小于等于2. 5mm。沉槽的设置是在铆接过程中以不影响接头内螺纹的质量为准则。本实用新型的有益效果是大大降低原材料损耗，具有较高生产效率，产品结构强度、圆柱度、圆周跳动度、端面跳动度等技术指标完全达到设计要求。
图1是本实用新型的一种产品结构示意图。图2是本实用新型产品的一种接头结构示意图。图3是本实用新型的一种接头片结构示意图。图4是本实用新型组合时的一种组焊车床结构示意图。图中1.接头，11.沉孔，12.螺纹段，2.管体，3.接头片，31.定位台阶，32.螺孔，4.组焊车床，41.连接芯棒，42.焊接机，43.千分表，44.锥形尾顶。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。参见图1，本实施例一种工程薄壁钻基体的制作工艺，包括接头1、管体2、接头片3 三大部件。其中接头采用六角方管材料，如图2所示，接头1与接头片3连接的一端设有螺纹段12，接头1与接头片3连接一端的内孔端部设有2mm深的沉孔11，沉孔11呈锥形状， 沉孔11的最大直径小于螺纹段12的齿根圆直径。接头片3的中心设有与接头1螺纹段12配合的螺孔31，接头片3与管体2连接的一端设有定位台阶31，定位台阶31部位的小直径轴段与管体2的内径过渡配合，定位台阶 31部位设有的过渡面与接头片中心线成45度倾角。接头1与接头片3通过螺纹连接后，位于沉孔11部位设有32个由齿形冲头冲压铆接而成的塑性形变槽，齿形冲头是端部沿圆周设有若干个均勻分布的冲压齿的冲床冲头， 单个冲压齿为锥形体，冲压齿的齿尖部位直径与接头沉孔11及螺纹段12直径相配。技术要求是反转扭力达到1000N，防止螺纹反转脱落。本装置的管体2是由3mm板材卷制而成的管状，卷制后的管体2通过半自动氩弧焊接机进行直缝焊接。焊接后通过焊筋处理装置进行外表面的焊筋整形，对焊筋进行滚压， 使焊筋高点复位。之后进行整体整形，通过三辊整形机对管体整形，技术要求毛坯管体的圆度达到0. 4mm以内。本装置的工程薄壁钻基体组合是在组焊车床4上进行的，将接头片3与管体2之间焊接完成整体结构，参见图4，组焊车床4装有焊接机42、千分表43，组焊车床4的头部设有连接芯棒41，组焊车床4尾部设有锥形尾顶44。准备一支标准连接芯棒41，调整好焊接机42的焊接头位置，焊接要求对应接头片 3与管体2连接处，千分表43装在管体2的尾部位置，利用千分表43调整管体2的同心度， 管体2的尾部用锥形尾顶44顶紧并轴向锁紧，使用焊接机42对接头片3和管体2进行焊接。上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型的简单变换后的结构、工艺均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种工程薄壁钻基体组合结构，包括接头(1)、管体(2)、接头片(3)，其特征是所述的接头(1)与接头片(3)连接的一端设有螺纹段(12)，接头(1)与接头片(3)连接一端的内孔端部设有沉孔(11)，沉孔(11)呈锥形孔状；所述的管体(2)是由板材卷制而成的管状。
2.根据权利要求1所述的一种工程薄壁钻基体组合结构，其特征在于所述的接头(1) 中的沉孔(11)直径小于螺纹段(12)的齿根圆直径。
3.根据权利要求1或2所述的一种工程薄壁钻基体组合结构，其特征在于所述的接头片(3)的内孔设有与螺纹段(12)配合的螺孔(32)，接头片(3)与管体(2)连接的一端设有定位台阶(31)，定位台阶(31)部位的小直径轴段与管体(2)的内径过渡配合。
4.根据权利要求1所述的一种工程薄壁钻基体组合结构，其特征在于所述的接头(1) 与接头片(3)连接后，位于沉孔(11)部位设有若干个由齿形冲头冲压而成的塑性形变槽， 所述的齿形冲头是端部沿圆周设有若干个均勻分布的冲压齿的冲床冲头，单个冲压齿为锥形体，冲压齿的齿尖部位直径与接头沉孔(11)及螺纹段(12)直径相配。
5.根据权利要求1或2或4所述的一种工程薄壁钻基体组合结构，其特征在于薄壁钻基体组合是在组焊车床(4)上进行接头片(3)与管体(2)之间焊接而成的整体，所述的组焊车床(4)装有焊接机(42)、千分表(43)，组焊车床(4)的头部设有连接芯棒(41)，组焊车床 (4)尾部设有锥形尾顶(44)。
6.根据权利要求5所述的一种工程薄壁钻基体组合结构，其特征在于所述的连接芯棒 (61)的一端设有与接头(1)内孔一端的内螺纹配合的螺杆段，锥形尾顶(64)轴向设有锁紧直ο
7.根据权利要求1或2所述的一种工程薄壁钻基体组合结构，其特征在于所述的沉槽 (11)的深度小于等于2. 5mm。
专利摘要本实用新型涉及薄壁钻头制造技术领域，尤其涉及一种工程薄壁钻基体组合结构，解决传统的金刚石工程薄壁钻基体制造中的效率低、精度低、材料损耗大、报废率高的问题，包括接头、管体、接头片，其特征是所述的接头与接头片连接的一端设有螺纹段，接头与接头片连接一端的内孔端部设有沉孔，沉孔呈锥形孔状；所述的管体是由板材卷制而成的管状。大大降低原材料损耗，具有较高生产效率，产品结构强度、圆柱度、圆周跳动度、端面跳动度等技术指标完全达到设计要求。
文档编号B28D1/14GK202318602SQ20112043462
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者方明, 邵勇标 申请人:杭州钻虎金刚石工具有限公司