金刚石复合锥面板冲击头的制作方法

本实用新型涉及金刚石复合材料领域，具体地涉及一种金刚石复合锥面板冲击头。

背景技术：

金刚石复合材料由聚晶金刚石和硬质合金基体在超高温高压条件下合成，具有高强度、高耐磨性等优异的机械力学性能，结合了耐磨性、韧性和可焊接性，被广泛用于石油钻井、地质勘探、煤田开采和木材等机械加工领域。

在现有的应用中，金刚石复合材料已经被广泛用在锯切、切割、地基钻探、挖沟、隔墙切割和隧道挖掘等用法中，但是很少在撞击操作中使用。

如果能够将的高强度和高耐磨性的金刚石复合材料用来制作用作撞击的撞击头，将会使撞击头更具有撞击力，使用寿命更长。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种金刚石复合锥面板冲击头。本实用新型的金刚石复合锥面板冲击头用于撞击时有很好的破坏效果，且有很高的强度和耐磨性，具有较长的使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种金刚石复合锥面板冲击头，其中，所述金刚石复合锥面板冲击头包括合金基板和设置在该合金基板上的金刚石面板；其中，在所述金刚石面板上设置有若干个金刚石锥，所述金刚石锥的锥头向外，所述金刚石锥的咬合部嵌于所述金刚石面板内。

优选地，所述金刚石面板与所述合金基板之间通过锯齿状的接触面咬合。

优选地，所述金刚石面板与所述合金基板之间还设置有粘结层。

优选地，所述锯齿状的齿高h0与所述合金基板直径的比为0.00001-0.01：1，且不小于5mm。

优选地，所述金刚石锥的锥底面直径d为所述金刚石面板的直径的0.0001-0.1。

优选地，多个所述金刚石锥在所述金刚石面板上呈散射分布。

优选地，沿所述金刚石面板的中心向外的方向上，所述金刚石锥的高度h和锥底面直径d依次降低。

优选地，位于所述金刚石面板中心的金刚石锥的锥底面直径d为所述金刚石面板的直径的0.001-0.1；所述依次降低的降低率为50-90％。

优选地，相邻的金刚石锥之间的距离d0为所述金刚石面板的直径的0.001-0.1。

优选地，所述合金基板包括依次设置且一体成型的接触层、第一过渡层、第二过渡层和合金柱，其中接触层上设置有锯齿状的接触面，所述接触层和所述合金柱呈圆柱形，所述第一过渡层和所述第二过渡层呈倒置的圆台型。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是根据本实用新型一种具体实施方式的金刚石复合锥面板冲击头的纵剖面图。

图2是根据本实用新型一种具体实施方式的金刚石复合锥面板冲击头的俯视图。

图3是根据本实用新型一种具体实施方式的金刚石面板2与合金基板4之间的接触面的放大图。

图4是金刚石锥的放大图。

附图标记说明

1-金刚石锥；2-金刚石面板；3-粘结层；4-合金基板；

101-锥头；102-第一咬合层；103-第二咬合层；104-第三咬合层；

401-接触层；402-第一过渡层；403-第二过渡层；404-合金柱；

501-第三同心圆；502-第二同心圆；501-第一同心圆；

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、中心、靠外”等均指的是如幅图所示的上、下、中心、靠外等。

本实用新型提供了一种金刚石复合锥面板冲击头，如图1、图2、图3和图4所示，其中图1是根据本实用新型一种具体实施方式的金刚石复合锥面板冲击头的纵剖面图；图2是根据本实用新型一种具体实施方式的金刚石复合锥面板冲击头的俯视图；图3是根据本实用新型一种具体实施方式的金刚石面板2与合金基板4之间的接触面的放大图；图4是金刚石锥的放大图。在本实用新型中，所述金刚石复合锥面板冲击头包括合金基板4和设置在该合金基板4上的金刚石面板2；其中，在所述金刚石面板2上设置有若干个金刚石锥1，所述金刚石锥1的锥头向外，所述金刚石锥1的咬合部嵌于所述金刚石面板2内。

在本实用新型中，所述金刚石面板2和其上的金刚石锥1由于其特有的高强度和高耐磨性的优异性能而作为承受外力(例如用来撞击)的主要部分，但由于成本的限制，不与外力直接接触的部分可以用造价更低的合金基板4来代替。所述金刚石面板2和金刚石锥1都优选用金刚石复合材料来制作，两者可以用完全相同的金刚石复合材料，也可以将金刚石锥1使用强度和耐磨性更好的金刚石复合材料。所述合金基板4的材料没有特别的限制，用本领域经常使用的强度较好的合金材料即可。

在本实用新型中，为了使所述金刚石面板2和所述合金基板4直接的结合更为牢固，根据一种优选的具体实施方式，所述金刚石面板2与所述合金基板4之间通过锯齿状的接触面咬合。所述锯齿状的接触面例如如图3所示，所述接触面的任意一个纵剖面均呈现如图3所示的锯齿状。

在本实用新型中，所述锯齿状的接触面的形状参数没有特别的限定。在优选的情况下，所述锯齿状的齿高h0与所述合金基板4直径的比为0.00001-0.01：1，且不小于5mm；所述锯齿状的顶角α的角度为70°到120°，进一步优选为80°到100°；所述锯齿状的一个侧角β的角度为30°到60°。其中所述侧角指的是如图3所示的与锯齿状虚拟的基线(图3中的虚线)相夹的两个角中其中一个角，如图3所示的β角；所述顶角指的是不与锯齿状虚拟的基线相夹的那个角，如图3所示的α角。

在本实用新型中，为了进一步使所述金刚石面板2和所述合金基板4的结合更为牢固。优选地，所述金刚石面板2与所述合金基板4之间还设置有粘结层3。该粘结层3是通过将粘结剂涂敷在所述锯齿状的接触面上然后将所述金刚石面板2与所述合金基板4的接触面相接触压合，粘结剂干燥之后所形成的。

在本实用新型中，所述粘结层的厚度没有特别的限定，优选为1-5mm。

在本实用新型中，所述粘结层的材料没有特别的限定，用本领域常规的材料即可。

在本实用新型中，所述金刚石锥1的结构没有特别的限定，包括漏在外面的锥头和嵌于金刚石面板内的咬合部即可。根据一种优选的实施方式，为了使金刚石锥1与金刚石面板2的结合更为牢固，如图4所示，所述金刚石锥1包括依次设置的一体成型的锥头101、第一咬合层102、第二咬合层103和第三咬合层104，其中所述第一咬合层102、第二咬合层103和第三咬合层104构成所述咬合部。其中，所述第一咬合层102和第三咬合层104呈倒置的圆台形，所述第二咬合层103呈正置的圆台形。

在本实用新型中，所述金刚石锥1在所述金刚石面板2上的分布没有特别的限定，根据具体的需要设置即可，例如金刚石锥1可以在所述金刚石面板2上呈点阵分布、散射分布、环状分布等，分布在所述金刚石面板2上的多个金刚石锥1的大小可以相同也可以设置变化。

在本实用新型中，所述金刚石锥1的尺寸没有特别的限定，可以根据具体的需要来确定。例如，所述金刚石锥1的锥底面直径d可以为所述金刚石面板2的直径的0.0001-0.1，进一步优选为0.0001-0.01。所述金刚石锥1的锥底面直径d指的是锥头101的锥形底面的直径。

在本实用新型中，所述金刚石锥1的锥头101的锥顶角的角度γ可以根据需要进行设置，优选为锐角，进一步优选为20°到70°，如图4所示。

在本实用新型中，根据一种具体的实施方式，多个所述金刚石锥1在所述金刚石面板2上呈散射分布，如图2所示。所述散射分布指的是在所述金刚石面板2的中心设置有一个金刚石锥1，以该金刚石锥1为端点，沿着半径方向，向金刚石面板2的边缘的方向排布多个金刚石锥1，这种排布可以设置多条，如图2所示。

在这种实施方式中，优选地，如图1和图2所示，沿所述金刚石面板2的中心向外的方向上，所述金刚石锥1的高度h和锥底面直径d依次降低，该依次降低的降低率优选为50-90％。所述降低率指的是，在半径方向上，靠近边缘的金刚石锥1的高度h或直径d占相临近的靠近中心的金刚石锥1的高度h或直径d。所述高度h指的是锥头101的高度。

在这种实施方式中，优选地，如图1和图2所示，位于所述金刚石面板2中心的金刚石锥的锥底面直径d为所述金刚石面板2的直径的0.001-0.1，进一步优选为0.01-0.1。

在本实用新型中，相邻的金刚石锥1之间的距离d0没有特别的限定，例如可以为所述金刚石面板2的直径的0.001-0.1。所述“相邻的金刚石锥1之间的距离”指的是相邻的两个金刚石锥1之间的最短距离，没有方向的限定。

在本实用新型中，所述合金基板4的具体结构没有特别的限定，可以根据动力装置的接口来进行设置。根据一种具体的实施方式，为了便于插入动力装置中且更能受力，所述合金基板4包括依次设置且一体成型的接触层401、第一过渡层402、第二过渡层403和合金柱404，其中接触层401上设置有前面所述的锯齿状的接触面，所述接触层401和所述合金柱404呈圆柱形，所述第一过渡层402和所述第二过渡层403呈倒置的圆台型，如图1所示。

在本实用新型中，所述金刚石面板2和合金基板4的高度没有特别的限定，优选地，如图1所示，所述金刚石面板2、所述接触层401、第一过渡层402和第二过渡层403的高度满足h2：h401：h402：h403＝1：0.5-1.5：1-4：0.5-3。所述合金柱404的高度没有限定，根据相结合的配件的配合部位的尺寸来进行确定。

在本实用新型中，优选地，所述金刚石面板2的高度与直径的比优选为0.01-1:1。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。