钻头的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年1月29日提交的美国临时专利申请号62/623,010的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本实用新型涉及钻头。

背景技术：

钻头通常与电动工具(比如旋转电钻或锤式电钻)一起使用，以用于在材料或表面上切割或雕刻出孔。钻头可用于在不同的材料中切割出孔，如砖、块、瓷砖、金属、大理石、混凝土、石膏、木材、塑料、干墙等或其任何组合。钻头需要是多用途的，但也需要耐用得足以承受在研磨材料中进行钻孔。

技术实现要素：

在一个实施方式中，本实用新型提供了一种钻头，该钻头具有主体，主体具有第一端，与第一端相对的第二端，以及从第一端在中心穿过主体延伸到第二端的旋转轴线。钻头还包括邻近第二端的柄部。柄部被配置成耦合至工具。钻头还包括邻近第一端的切割头。切割头包括在旋转轴线上的切割尖端以及切割部分。切割部分具有在旋转轴线的径向相对侧上的第一尖端表面和在旋转轴线的径向相对侧上的第二尖端表面。每个第一尖端表面从切割尖端径向向外延伸到相应的第二尖端表面。每个第二尖端表面从相应的第一尖端表面延伸到主体的外周边。第一尖端表面限定通过旋转轴线测量的第一尖端角度。第一尖端角度为斜角。第二尖端表面限定通过旋转轴线测量的第二尖端角度。第二尖端角度小于第一尖端角度。

在另一个实施方式中，本实用新型提供了一种制造钻头的方法。该方法包括提供一块棒料，其具有第一端，与第一端相对的第二端，以及在第一端和第二端之间在中心穿过棒料的旋转轴线。接下来，切割棒料的第一端以形成第一尖端角度，第一尖端角度为通过旋转轴线测量的斜角。然后，以通过旋转轴线测量的第二尖端角度切割棒料的第一端，以形成第一尖端表面和第二尖端表面。第一尖端表面和第二尖端表面的每一组位于旋转轴线的相对侧。第一尖端表面具有第一尖端角度，第二尖端表面具有第二尖端角度。第二尖端角度小于第一尖端角度。最后，在棒料的第一端和第二端之间形成槽，并在棒料的第二端形成柄部。

通过参考以下详细描述和附图，本实用新型的其他特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1是钻头的正视图。

图2是图1的钻头的端视图。

图3是图1的钻头的切割头的放大侧视图。

在详细描述本实用新型的任何实施方式之前，应理解，本实用新型的应用不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和部件布置。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以各种不同的方式来实现或实施。

具体实施方式

图1至图3示出了钻头10，其适于与电动工具(比如钻机、电钻、电动螺丝刀等)一起使用。钻头10可用于切割孔，或者钻入由砖、块、瓷砖、金属、大理石、混凝土、石膏、木材、塑料、干墙等材料所制成的工件。所示的钻头10可具有各种不同的尺寸，其对应于要在工件中产生的孔的直径。例如，钻头10的可能尺寸可以是3mm、6mm、9mm和13mm。在进一步的实施方式中，钻头10的可能尺寸为1/8”、1/4”、1/2”等。在其他实施方式中，钻头10可为其他尺寸。

参见图1，钻头10包括主体14，该主体14具有：第一端或工件接合端18；第二端或后端22，其被配置成容纳在电动工具的工具保持器或卡盘中；旋转轴线26，其居中地位于钻头10中并且从第一端18延伸至第二端22；以及槽30。根据钻头10的尺寸，钻头10可具有各种不同长度l，该长度l被限定在第一端18和第二端22之间。钻头10的长度l在45mm与152mm之间的范围内。钻头的直径d1在3mm到15mm的范围内。

继续参考图1，钻头10的第二端22包括轴或柄部34，其被配置成耦合至工具。在所示实施方式中，柄部34是六角形的。在其他实施方式中，柄部34可以具有其他合适的形状以容纳在电动工具中。柄部34大约是钻头10的总长度l的六分之一到三分之一。柄部34可包括激光蚀刻部分38，其向使用者指示钻头10的尺寸。在一些实施方式中，柄部34可以与钻头10一体形成。在其他实施方式中，柄部34可焊接到钻头10的其余部分或通过使用粘合剂或其他方式而耦合到钻头10的其余部分。

在所示实施方式中，钻头10包括两个槽30。在其他实施方式中，钻头10可包括更少或更多的槽30。槽30螺旋地缠绕在钻头10的主体14周围并从主体14的第一端18延伸至柄部34。优选地，槽30延伸整个主体14的长度l的至少一半。更优选地，槽30具有在20mm和114mm之间的长度l。槽30以可变的螺旋角螺旋地缠绕在主体14周围。换而言之，槽30围绕主体14缠绕的角度随着槽30从第一端18延伸到柄部34而有所改变。在所示实施方式中，邻近第一端18的每个槽30的螺旋角w1大于邻近柄部34的每个槽30的螺旋角w2。优选地，邻近第一端18的每个槽30的螺旋角w1在30度和40度之间，而邻近柄部34的每个槽30的螺旋角w2在15度和20度之间。在一些实施方式中，槽30的螺旋角可以从第一螺旋角w1逐渐过渡到第二螺旋角w2。在进一步的实施方式中，槽30可以具有恒定的螺旋角。

参见图2和图3，钻头10还包括位于主体14的第一端18的切割头42。切割头42包括切割尖端46和切割部分50。切割尖端46大体上位于旋转轴线26上。如图2所示，钻头10还包括腹板k，腹板k被定义为在两个槽30之间的宽度。腹板k延伸槽30的全长l。在一些实施方式中，腹板k从第二端22到第一端18逐渐变细。换句话说，腹板k的厚度从第一端18增加到第二端22。在所示的实施方式中，切割尖端46处的腹板k的长度约为钻头10的直径d1的六分之一。优选地，切割尖端46处的腹板k的长度在0.5mm和2mm之间。

参考图3，切割部分50包括第一尖端表面54和第二尖端表面58。所示的切割部分50包括两个第一尖端表面54和两个第二尖端表面58，第一尖端表面54和第二尖端表面58的每一组分别位于切割头42的一侧。换句话说，第一尖端表面54和第二尖端表面58的每一组彼此定位在旋转轴线26的径向相对侧上。每组尖端表面54，58大体相同。在其他实施方式中，切割部分50可包括多于两组的尖端表面。尖端表面54，58的组由槽30分开。

第一尖端表面54从旋转轴线26径向向外延伸到它们相应的第二尖端表面58，并且第二尖端表面58从相应的第一尖端表面54延伸到钻头10的主体14的外周边。换句话说，第一尖端表面54延伸切割头42的直径d2，在该处，切割部分50是进一步倒角成第二尖端表面58。第二尖端表面58从直径d2的端点延伸到钻头10的主体14的直径d1的端点。在所示的实施方式中，d2为直径d1的约三分之二。优选地，直径d2在4mm和10mm之间。第一尖端表面54在钻孔操作期间用作钻头10的导向尖端。

第一尖端表面54限定了通过旋转轴线26测量的第一尖端角度η1。第一尖端角度η1为斜角。具体地，第一尖端角度η1可在130度与140度之间的范围内。在一些实施方式中，第一尖端角度η1为135度。

第二尖端表面54限定了通过旋转轴线26测量的第二尖端角度η2。第二尖端角度η2小于第一尖端角度η1。例如，第二尖端角度η2可以比第一尖端角度η1小10％至35％。第二尖端角度η2可以在100度和130度之间的范围内。在一些实施方式中，第二尖端角度η2可以在110度和125度之间的范围内。在其他实施方式中，第二尖端角度η2可以在115度和121度之间的范围内。在进一步的实施方式中，第二尖端角度η2可以是118度。

为了制造钻头10，提供了一种金属(优选为耐用的钢合金)的圆柱棒料杆。首先，将第一端18转换成平缓倾斜的锥形尖端。为此，机器(例如，计算机数控机器)使钻头10围绕旋转轴线26快速旋转，同时第一加工工具以一角度切割(例如，研磨)杆的第一端18，以形成锥体。具体地，在形成第一尖端表面54之前，切割第一端18从而以第二尖端角度η2形成第二尖端表面58。接下来，第二加工工具在钻头10旋转时切割(例如，研磨)锥体或第二尖端表面58的一部分。特别地，第二加工工具以相对于旋转轴线26的倾斜角度切割杆的锥体，以第一尖端角度η1形成第一尖端表面54，这将第一尖端表面54和第一尖端角度η1与第二尖端表面58和第二尖端角度η2分开。在其他实施方式中，第一加工工具可在形成第二尖端表面58之前以第一尖端角度η1切割第一尖端表面54。然后，第二加工工具将进一步切割第一尖端表面54的一部分，以第二尖端角度η2形成第二尖端表面58。

机器停止旋转钻头10并将其移动到适于切割槽30的位置。然后，第三加工工具相对于钻头10倾斜地成斜角。第三加工工具平行于旋转轴线26从第一端18移动到第二端22，同时机器缓慢地旋转钻头10以形成螺旋槽30。最后，钻头10的第二端22由第四加工工具研磨以形成六角形柄部34。在一些实施方式中，槽30和柄部34可以在形成尖端表面54，58之前形成。在其他实施方式中，钻头10可以进一步被切割或研磨以形成切割边缘，切割尖端或其他尖端表面。在进一步的实施方式中，加工工具可以全部是相同的工具或全部是不同的工具。此外，相同的加工工具可以使用多于一次。或者，六角形柄部34可以单独形成并固定(例如，焊接)到主体14。

或者，在一些实施方式中，可以通过分别研磨尖端表面54，58而使第一尖端角度η1和第二尖端角度η2以不同的大小形成。例如，钻头10的切割头42可以首先被研磨以形成第二尖端角度η2，然后钻头10可以进一步被研磨以形成第一尖端角度η1。

通常，以第一尖端角度η1提供第一尖端表面54，以使得钻头10在钻孔操作期间不会“滑走”，并且以第二尖端角度η2提供第二尖端表面58对于钻低碳钢是有利的。此外，提供从第二端22到第一端18逐渐变细的腹板k增加了钻头的耐用性。

在一些实施方式中，钻头10可涂覆有防锈涂层，该防锈涂层施加到整个钻头10上。在进一步的实施方式中，钻头10可涂覆有pvd(物理气相沉积)涂层，例如氮化钛涂层或黑色氧化物。

在权利要求中阐述了本实用新型的各种特征和优点。