钻头刀具的生产工艺的制作方法

文档序号:16585653发布日期:2019-01-14 18:23阅读:243来源:国知局
本发明涉及一种钻头刀具的生产工艺。
背景技术
:刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年,但直到1864年才作为商品生产。1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。1938年,德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。1972年,美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。本发明针对上述聚晶人造金刚石的钻头刀具,对其生产工艺提出改进,旨在提高钻头刀具的使用寿命与耐磨度。技术实现要素:本发明的目的是提供一种提高钻头刀具的使用寿命与耐磨度的钻头刀具的生产工艺。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种钻头刀具的生产工艺,包括以下步骤:步骤一、原料的准备:所述原料包括金刚石粉末、石墨烯、二氧化钛粉末、氢化钛粉末、镍、粘结剂和催化剂;步骤二、原料的搅拌:将步骤一中所述原料投入搅拌釜内,搅拌至均匀;步骤三、钻头刀具胎体的制备:将步骤二中搅拌后的原料放入真空炉的模具内,加热成型;步骤四、高温高压处理:将步骤三的钻头刀具胎体放入铰链式六面顶压机中进行高温高压成型,获得钻头刀具;步骤五、初加工:对步骤四中成型的钻头刀具进行机械加工;步骤六、镀膜加工前处理:采用金属洗涤剂对钻头刀具进行去油去污处理,并在表面进行抛光处理,随后进行超声波清洗,最终进行烘干;步骤七、镀膜处理:将钻头刀具置入镀膜室内的旋转式工件架上,同时使得钻头刀具处于多组阴极弧源靶所包围的圆柱形区域内,然后完成镀膜处理。作为优选,所述金刚石粉末的粒径为50nm-150nm,所述氢化钛粉末的粒径为200nm-350nm。作为优选,以重量份数计,所述金刚石粉末为100-120份、石墨烯80-90份、二氧化钛粉末5-7份、氢化钛粉末1-10份、镍1-10份、粘结剂1-10份、催化剂1-10份。作为优选,所述粘结剂包括纳米氧化铝粉。作为优选,所述纳米氧化铝粉的粒径分为在500nm-100μm。作为优选,所述添加剂包括羧酸。作为优选,所述步骤二中的搅拌时间为2-4h,搅拌釜的搅拌速度为500-900rpm。作为优选,所述步骤三的真空炉内真空度为0.001-0.01pa,所述真空炉的温度为85-110℃。作为优选,所述步骤七中多组阴极弧源靶的组数为4组交替设置且同时启动的铝铬合金靶和钛铬合金靶。作为优选,所述步骤七的真空度为0.001pa-0.01pa。综上所述,本发明具有以下有益效果:通过对带有金刚石粉末的原料采用高温高压压制金刚石粉末获得高硬度和高耐磨性的钻头刀具,具有高耐磨性能和较长的使用寿命,同时钻头刀具在成型后,对钻头刀具的表面进行镀膜处理,提高钻头刀具的硬度、耐磨性和耐高温性能,故与未镀膜的刀具相比,镀膜刀具允许采用较高的切削速度,从而提高了切削加工效率;或能在相同的切削速度下,提高刀具寿命。由于镀膜材料与被加工材料之间的摩擦系数较小,故镀膜刀具的旋削力小于未镀膜的刀具。用刀具加工,零件的已加工表面质量较好。由于镀膜刀具的综合性能良好,故镀膜硬质合金刀片有较好的通用性,一种镀膜钻头刀具具有较的使用范围。具体实施方式本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。实施例1:一种钻头刀具的生产工艺,包括以下步骤:步骤一、原料的准备:以重量份数计,原料包括100份粒径为50nm的金刚石粉末、80份的石墨烯、5份的二氧化钛粉末、1份的粒径为200nm的氢化钛粉末、1份的镍、1份的纳米氧化铝粉和1份的羧酸,羧酸可采用柠檬酸钠,降低在步骤三中真空炉模具的成型温度;步骤二、原料的搅拌:将步骤一中所述原料投入搅拌釜内,搅拌至均匀,搅拌时间为2h,搅拌速度为900rpm;步骤三、钻头刀具胎体的制备:将步骤二中搅拌后的原料放入真空炉的模具内,加热成型,真空炉内真空度为0.001pa,所述真空炉的温度为85℃;步骤四、高温高压处理:将步骤三的钻头刀具胎体放入铰链式六面顶压机中进行高温高压成型,获得钻头刀具;步骤五、初加工:对步骤四中成型的钻头刀具进行机械加工;步骤六、镀膜加工前处理:采用金属洗涤剂对钻头刀具进行去油去污处理,并在表面进行抛光处理,随后进行超声波清洗,最终进行烘干;步骤七、镀膜处理:将钻头刀具置入真空度为0.001pa的镀膜室内的旋转式工件架上,同时使得钻头刀具处于4组交替设置且同时启动的铝铬合金靶和钛铬合金靶所包围的圆柱形区域内,然后完成镀膜处理。实施例2:一种钻头刀具的生产工艺,包括以下步骤:步骤一、原料的准备:以重量份数计,原料包括120份粒径为150nm的金刚石粉末、90份的石墨烯、7份的二氧化钛粉末、10份的粒径为350nm的氢化钛粉末、10份的镍、10份的纳米氧化铝粉和10份的羧酸;步骤二、原料的搅拌:将步骤一中所述原料投入搅拌釜内,搅拌至均匀,搅拌时间为4h,搅拌速度为500rpm;步骤三、钻头刀具胎体的制备:将步骤二中搅拌后的原料放入真空炉的模具内,加热成型,真空炉内真空度为0.01pa,所述真空炉的温度为110℃;步骤四、高温高压处理:将步骤三的钻头刀具胎体放入铰链式六面顶压机中进行高温高压成型,获得钻头刀具;步骤五、初加工:对步骤四中成型的钻头刀具进行机械加工;步骤六、镀膜加工前处理:采用金属洗涤剂对钻头刀具进行去油去污处理,并在表面进行抛光处理,随后进行超声波清洗,最终进行烘干;步骤七、镀膜处理:将钻头刀具置入真空度为0.01pa的镀膜室内的旋转式工件架上,同时使得钻头刀具处于4组交替设置且同时启动的铝铬合金靶和钛铬合金靶所包围的圆柱形区域内,然后完成镀膜处理。实施例3:一种钻头刀具的生产工艺,包括以下步骤:步骤一、原料的准备:以重量份数计,原料包括110份粒径为100nm的金刚石粉末、85份的石墨烯、6份的二氧化钛粉末、5份的粒径为300nm的氢化钛粉末、5份的镍、5份的纳米氧化铝粉和5份的羧酸;步骤二、原料的搅拌:将步骤一中所述原料投入搅拌釜内,搅拌至均匀,搅拌时间为3h,搅拌速度为700rpm;步骤三、钻头刀具胎体的制备:将步骤二中搅拌后的原料放入真空炉的模具内,加热成型,真空炉内真空度为0.005pa,所述真空炉的温度为100℃;步骤四、高温高压处理:将步骤三的钻头刀具胎体放入铰链式六面顶压机中进行高温高压成型,获得钻头刀具;步骤五、初加工:对步骤四中成型的钻头刀具进行机械加工;步骤六、镀膜加工前处理:采用金属洗涤剂对钻头刀具进行去油去污处理,并在表面进行抛光处理,随后进行超声波清洗,最终进行烘干;步骤七、镀膜处理:将钻头刀具置入真空度为0.005pa的镀膜室内的旋转式工件架上,同时使得钻头刀具处于4组交替设置且同时启动的铝铬合金靶和钛铬合金靶所包围的圆柱形区域内,然后完成镀膜处理。实施例4:一种钻头刀具的生产工艺,包括以下步骤:步骤一、原料的准备:以重量份数计,原料包括110份粒径为110m的金刚石粉末、87份的石墨烯、7份的二氧化钛粉末、6份的粒径为270nm的氢化钛粉末、4份的镍、6份的纳米氧化铝粉和7份的羧酸;步骤二、原料的搅拌:将步骤一中所述原料投入搅拌釜内,搅拌至均匀,搅拌时间为2.4h,搅拌速度为800rpm;步骤三、钻头刀具胎体的制备:将步骤二中搅拌后的原料放入真空炉的模具内,加热成型,真空炉内真空度为0.01pa,所述真空炉的温度为100℃;步骤四、高温高压处理:将步骤三的钻头刀具胎体放入铰链式六面顶压机中进行高温高压成型,获得钻头刀具;步骤五、初加工:对步骤四中成型的钻头刀具进行机械加工;步骤六、镀膜加工前处理:采用金属洗涤剂对钻头刀具进行去油去污处理,并在表面进行抛光处理,随后进行超声波清洗,最终进行烘干;步骤七、镀膜处理:将钻头刀具置入真空度为0.01pa的镀膜室内的旋转式工件架上,同时使得钻头刀具处于4组交替设置且同时启动的铝铬合金靶和钛铬合金靶所包围的圆柱形区域内,然后完成镀膜处理。实施例5:一种钻头刀具的生产工艺,包括以下步骤:步骤一、原料的准备:以重量份数计,原料包括100份粒径为120nm的金刚石粉末、87份的石墨烯、6份的二氧化钛粉末、6份的粒径为250nm的氢化钛粉末、7份的镍、7份的纳米氧化铝粉和7份的羧酸;步骤二、原料的搅拌:将步骤一中所述原料投入搅拌釜内,搅拌至均匀,搅拌时间为3h,搅拌速度为600rpm;步骤三、钻头刀具胎体的制备:将步骤二中搅拌后的原料放入真空炉的模具内,加热成型,真空炉内真空度为0.01pa,所述真空炉的温度为100℃;步骤四、高温高压处理:将步骤三的钻头刀具胎体放入铰链式六面顶压机中进行高温高压成型,获得钻头刀具;步骤五、初加工:对步骤四中成型的钻头刀具进行机械加工;步骤六、镀膜加工前处理:采用金属洗涤剂对钻头刀具进行去油去污处理,并在表面进行抛光处理,随后进行超声波清洗,最终进行烘干;步骤七、镀膜处理:将钻头刀具置入真空度为0.01pa的镀膜室内的旋转式工件架上,同时使得钻头刀具处于4组交替设置且同时启动的铝铬合金靶和钛铬合金靶所包围的圆柱形区域内,然后完成镀膜处理。实施例6:一种钻头刀具的生产工艺,包括以下步骤:步骤一、原料的准备:以重量份数计,原料包括105份粒径为90nm的金刚石粉末、86份的石墨烯、7份的二氧化钛粉末、4份的粒径为270nm的氢化钛粉末、6份的镍、6份的纳米氧化铝粉和6份的羧酸;步骤二、原料的搅拌:将步骤一中所述原料投入搅拌釜内,搅拌至均匀,搅拌时间为2h,搅拌速度为600rpm;步骤三、钻头刀具胎体的制备:将步骤二中搅拌后的原料放入真空炉的模具内,加热成型,真空炉内真空度为0.01pa,所述真空炉的温度为90℃;步骤四、高温高压处理:将步骤三的钻头刀具胎体放入铰链式六面顶压机中进行高温高压成型,获得钻头刀具;步骤五、初加工:对步骤四中成型的钻头刀具进行机械加工;步骤六、镀膜加工前处理:采用金属洗涤剂对钻头刀具进行去油去污处理,并在表面进行抛光处理,随后进行超声波清洗,最终进行烘干;步骤七、镀膜处理:将钻头刀具置入真空度为0.01pa的镀膜室内的旋转式工件架上,同时使得钻头刀具处于4组交替设置且同时启动的铝铬合金靶和钛铬合金靶所包围的圆柱形区域内,然后完成镀膜处理。实施例硬度(hv)摩擦系数导热性(w/mk)实施例183120.13750实施例282310.15745实施例381920.11747实施例482300.14782实施例581990.11735实施例682450.12763当前第1页12
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