專利名稱：一種工程薄壁鉆基體的制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄壁鉆頭制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金剛石工程薄壁鉆基體的制作工藝。
背景技術(shù)：
金剛石工程薄壁鉆頭廣泛應(yīng)用于科研、建筑工程鋼筋混凝土的鉆孔，墻壁、公路、 機(jī)場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施、陶瓷、玻璃等建筑材料及脆硬非金屬材料的打孔取芯，作為工程易耗品， 不僅要求耐磨等使用壽命的技術(shù)指標(biāo)高，且鉆頭同軸度、同心度要求相當(dāng)嚴(yán)格。金剛石工程薄壁鉆在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有幾十年的加工歷史，管體加工傳統(tǒng)的工藝是直接對(duì)壁厚為9mm 12mm 的厚壁管進(jìn)行車加工，最終加工到壁厚為2mm 3mm為成品，其弊端明顯，如效率低，車加工時(shí)間長(zhǎng)；損耗大，原材料的利用率只有20%左右；精度低，主要表現(xiàn)在表面粗糙度低及同心度方面。而接頭和接頭片的制作更加單調(diào)，生產(chǎn)成本、制造缺陷較大?，F(xiàn)有技術(shù)中的金剛石薄壁鉆頭的制造也采用不同的制造方式或結(jié)構(gòu)形式。如專利公開(kāi)號(hào)為CN13957117781的一種薄壁鉆頭，包括鉆頭基體和與之固連一體的鉆環(huán)，鉆頭基體與鉆環(huán)的結(jié)合面上分別設(shè)有防止鉆頭基體與鉆環(huán)之間相互轉(zhuǎn)動(dòng)或同時(shí)可以防止鉆頭基體與鉆環(huán)之間軸向運(yùn)動(dòng)的相互契合的止口和凸卡，使原來(lái)的平面結(jié)合面變成了曲面，止口設(shè)計(jì)增加了焊接面積，以增大焊接結(jié)合力。這種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。如專利公告號(hào)為CN200981130的一種整體成型鉆頭基體，整體成型鉆頭基體的鉆柄及鉆體為一體， 其形狀是中空薄壁回轉(zhuǎn)體，鉆柄和鉆體的外徑及內(nèi)徑均不車削，鉆柄拉伸成直柄或錐柄。成本雖低，但強(qiáng)度有限，只能作為小型鉆頭基體使用，且一次性鈑金拉伸工藝，報(bào)廢率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)的金剛石工程薄壁鉆基體加工工藝的效率低、精度低、損耗大的問(wèn)題，以及現(xiàn)有技術(shù)中工藝復(fù)雜報(bào)廢率高的缺陷，提供一種工藝合理的工程薄壁鉆基體的制作工藝，各部件分體制作，利用獨(dú)特的裝置和工藝進(jìn)行焊接組裝，以得到高精度、易加工、低成本的產(chǎn)品。本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的一種工程薄壁鉆基體的制作工藝，包括接頭、管體、接頭片的部件制作，其特征是所述的接頭與接頭片連接的一端設(shè)有螺紋段，接頭與接頭片連接一端的內(nèi)孔端部設(shè)有沉孔，沉孔呈錐形孔狀，接頭與接頭片通過(guò)螺紋連接之后用齒形沖頭進(jìn)行沖壓鉚接；所述的管體采用板材卷制后進(jìn)行焊接， 利用焊筋處理裝置進(jìn)行焊筋整形，所述的焊筋處理裝置包括圓柱滾筒，與圓柱滾筒垂直相交設(shè)有弧形壓輪，弧形壓輪的弧度與薄壁鉆基體外徑相配；所述的接頭片與管體的焊接在組焊車床上完成，組焊車床包括車床頭部與接頭配合的連接芯棒、焊接機(jī)，車床尾部設(shè)有直徑大于管體直徑的錐形尾頂。工程薄壁鉆基體中接頭是與鉆桿連接的部件，管體與接頭通過(guò)接頭片組合成一體，接頭與管體的同軸度要求直接影響整個(gè)基體的精度，接頭和接頭片之間通過(guò)螺紋連接，然后由齒形沖頭對(duì)該組裝件進(jìn)行沖壓鉚接，使接頭連接螺紋段端部發(fā)生局部破壞變形而產(chǎn)生應(yīng)力，技術(shù)要求是反轉(zhuǎn)扭力達(dá)到1000N不松脫，以達(dá)到防止螺紋反轉(zhuǎn)脫落。齒形沖頭鉚接，可以使接頭與接頭片局部發(fā)生深度變形，同樣的壓力下強(qiáng)度方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平頭沖壓，這種沖壓使外螺紋外局部發(fā)生變形，可以回避接頭內(nèi)孔中的螺紋變形。由于薄壁鉆頭的管體壁厚較薄，所以部件之間的焊接采用小功率激光焊接設(shè)備焊接，也可采用自動(dòng)氬弧焊接，以保證焊接的強(qiáng)度、精度以及外觀技術(shù)要求。因管體的直徑有多種非標(biāo)件，采用冷軋管形式需要定制軋鋼模，成本高且模具損耗大，更重要的原因是國(guó)內(nèi)冷軋管體最大直徑只有220mm左右，管體直徑受到極大的限制，薄壁管的卷制難度在于其圓度技術(shù)要求方面，焊筋處理裝置有效地解決了這個(gè)問(wèn)題。組焊車床利用車床原理，在可控的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下自動(dòng)進(jìn)行氬弧焊焊接，焊接時(shí)先手動(dòng)點(diǎn)焊接頭片與管體連接部位的圓周上四點(diǎn)，再進(jìn)行連續(xù)焊接。作為優(yōu)選，所述的齒形沖頭的端部沿圓周設(shè)有若干個(gè)沖壓齒，若干個(gè)沖壓齒均勻分布，單個(gè)沖壓齒為錐形體，沖壓齒的齒尖部位直徑與接頭沉孔及螺紋段直徑相適配。沖壓齒正對(duì)沉孔，沉孔提供了沖壓齒的定位點(diǎn)和沖壓齒擠壓外螺紋使螺紋端增徑的彈性空間， 不易對(duì)產(chǎn)品造成質(zhì)量上的塑性破壞。作為優(yōu)選，所述的接頭片的內(nèi)孔設(shè)有與接頭配合的螺孔，接頭中沉孔的直徑小于接頭與接頭片內(nèi)孔配合處螺紋的齒根圓直徑。接頭片與接頭先通過(guò)螺紋連接再進(jìn)行齒形沖壓鎖緊，經(jīng)沖壓齒的擠壓，接頭的螺紋在齒點(diǎn)部位增大，為了達(dá)到這一技術(shù)要求，沉孔的直徑與接頭的齒根圓直徑保持2mm左右之內(nèi)。作為優(yōu)選，所述的焊筋處理裝置中的圓柱滾筒直徑小于管體的內(nèi)徑，圓柱滾筒一端設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，弧形壓輪上設(shè)有弧形壓輪與圓柱滾筒間距的行程調(diào)節(jié)裝置。焊筋處理裝置裝有驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)也可以采用手動(dòng)調(diào)整，現(xiàn)有的工程薄壁鉆基體直徑尺寸大多小于lm， 重量也較小，操作比較方便，弧形壓輪根據(jù)同一產(chǎn)品的圓度進(jìn)行上下調(diào)節(jié)，弧形壓輪的弧度根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格的大小進(jìn)行更換。作為優(yōu)選，所述的接頭片與管體連接的部位設(shè)的定位臺(tái)階，定位臺(tái)階的直徑與管體的內(nèi)徑過(guò)渡配合。為達(dá)到高精度要求，以基體螺紋和接頭端面為基準(zhǔn)精車接頭片與管體連接的外圓、止口，定位臺(tái)階與管體之間的配合間隙較小，之后在定位模具上進(jìn)行定位。作為優(yōu)選，所述的組焊車床上裝有的焊接機(jī)設(shè)有位置調(diào)整裝置，焊接頭對(duì)應(yīng)接頭片與管體連接處，組焊車床上裝有千分表。焊接機(jī)采用氬弧焊機(jī)，焊接頭在接頭片與管體連接處可以進(jìn)行微調(diào)，以達(dá)到最佳焊接距離，千分表是在裝夾、焊接過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品的同心度進(jìn)行調(diào)試和監(jiān)測(cè)。作為優(yōu)選，所述的連接芯棒的一端設(shè)有與接頭內(nèi)孔一端的內(nèi)螺紋配合的螺桿段， 錐形尾頂軸向設(shè)有鎖緊裝置。連接芯棒一端的螺紋段和工程薄壁鉆的鉆頭連接桿尺寸相同，連接芯棒的另一端固定在車床夾頭中或主軸上，錐形尾頂從管體的尾端進(jìn)行定位，錐形尾頂和連接芯棒同軸，連接芯棒長(zhǎng)度中間部位設(shè)有圓柱導(dǎo)向軸和法蘭端面，圓柱導(dǎo)向軸的直徑與接頭中無(wú)螺紋段內(nèi)孔配合。作為優(yōu)選，所述的沉槽的深度小于等于2. 5mm。沉槽的設(shè)置是在鉚接過(guò)程中以不影響接頭內(nèi)螺紋的質(zhì)量為準(zhǔn)則。作為優(yōu)選，所述的管體的厚度小于等于為1. 5mm至3. 5mm。本發(fā)明制作工藝、模具
裝置適合工程鉆基體中的薄壁管體制作。
本發(fā)明的有效效果是大大降低原材料損耗，具有較高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、 圓柱度、圓周跳動(dòng)度、端面跳動(dòng)度等技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。


圖1是本發(fā)明的一種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明產(chǎn)品的一種接頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明制作工藝中的一種齒形沖頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的一種齒形沖頭工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的一種焊筋處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明的一種組焊車床結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.接頭，11.沉孔，2.管體，3.接頭片，4.齒形沖頭，41.沖壓齒，5.焊筋處理裝置，51.圓柱滾筒，52.弧形壓輪，6.組焊車床，61.連接芯棒，62.焊接機(jī)，63. 千分表，64.錐形尾頂。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例一種工程薄壁鉆基體的制作工藝，包括接頭1、管體2、接頭片3 的部件制作，通過(guò)以下步驟完成
一、接頭1制作選用45#鋼普通六方管料，通過(guò)數(shù)控精加工兩端面、止口、與鉆桿連接的基體螺紋、與接頭片連接的螺紋段以及沉孔11沖壓槽加工，如圖2所示。二、接頭片3的制作采用Q235A鋼板，由車床粗加工外圓，精加工兩端面、與接頭連接的內(nèi)螺孔。三、接頭組裝參見(jiàn)圖3、圖4，接頭1螺紋段與接頭片3內(nèi)螺孔連接擰緊，采用45T 沖床進(jìn)行鉚接，使用具有16個(gè)沖壓齒41的齒形沖頭4對(duì)接頭組裝件進(jìn)行沖壓鉚接，技術(shù)要求是反轉(zhuǎn)扭力達(dá)到1000N，防止螺紋反轉(zhuǎn)脫落。四、精加工接頭片3 為達(dá)到高精度要求，以與鉆桿連接的基體螺紋和接頭1端面為基準(zhǔn)精車接頭片3與管體連接部位的外圓和定位臺(tái)階。五、管體2加工
1、裁板取3mm厚冷軋板，按管體尺寸計(jì)算其長(zhǎng)、寬度下料，通過(guò)平磨機(jī)去毛剌。2、卷管雙輥高精度卷管機(jī)卷制。3、焊接通過(guò)半自動(dòng)氬弧焊接機(jī)對(duì)卷管進(jìn)行直縫焊接。4、焊筋處理先進(jìn)行外表面焊接筋處理，通過(guò)焊筋處理裝置5進(jìn)行焊筋整形，如圖 5所示，對(duì)焊筋進(jìn)行滾壓處理，使焊筋高點(diǎn)復(fù)位。焊筋處理裝置5包括圓柱滾筒51，與圓柱滾筒垂直相交設(shè)有弧形壓輪52，弧形壓輪52的弧度與薄壁鉆基體外徑相等。5、整體整形通過(guò)三輥整形機(jī)對(duì)管體整形，技術(shù)要求毛坯管體的圓度達(dá)到0. 4mm 以內(nèi)。6、管體平端面修正為保證良好的裝配性能，通過(guò)車床切削對(duì)管體進(jìn)行平端面修正，通過(guò)內(nèi)臟彈性套裝置及中心架裝置對(duì)鋼管體裝夾進(jìn)行車削，以達(dá)到較高的垂直度要求。六、組焊車床6焊接參見(jiàn)圖6，準(zhǔn)備一支標(biāo)準(zhǔn)的連接芯棒61，調(diào)整好焊接機(jī)62的焊接頭位置，焊接要求對(duì)應(yīng)接頭片3與管體2連接處，千分表63設(shè)置在管體2的尾部位置， 利用千分表63調(diào)整管體同心度，連接芯棒61的一端設(shè)有與接頭1內(nèi)孔中的內(nèi)螺紋配合的螺桿段，管體2的尾部用錐形尾頂64頂緊并軸向鎖緊。使用焊接機(jī)62對(duì)接頭片3和管體 2進(jìn)行焊接。 上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明的簡(jiǎn)單變換后的結(jié)構(gòu)、工藝均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種工程薄壁鉆基體的制作工藝，包括接頭(1)、管體(2)、接頭片(3)的部件制作， 其特征是所述的接頭(1)與接頭片(3 )連接的一端設(shè)有螺紋段，接頭(1)與接頭片(3 )連接一端的內(nèi)孔端部設(shè)有沉孔(11)，沉孔(11)呈錐形孔狀，接頭(1)與接頭片(3)通過(guò)螺紋連接之后用齒形沖頭(4)進(jìn)行沖壓鉚接；所述的管體(2)采用板材卷制后進(jìn)行焊接，利用焊筋處理裝置(5)進(jìn)行焊筋整形，所述的焊筋處理裝置(5)包括圓柱滾筒(51)，與圓柱滾筒垂直相交設(shè)有弧形壓輪(52)，弧形壓輪(52)的弧度與薄壁鉆基體外徑相配；所述的接頭片(3)與管體(2 )的焊接在組焊車床(6 )上完成，組焊車床(6 )包括車床頭部與接頭(1)配合的連接芯棒(61)、焊接機(jī)(62)，車床尾部設(shè)有直徑大于管體(2)直徑的錐形尾頂(64)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工程薄壁鉆基體的制作工藝，其特征在于所述的齒形沖頭(4)的端部沿圓周設(shè)有若干個(gè)沖壓齒(41)，若干個(gè)沖壓齒(41)均勻分布，單個(gè)沖壓齒 (41)為錐形體，沖壓齒(41)的齒尖部位直徑與接頭(1)沉孔(11)及螺紋段直徑相適配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種工程薄壁鉆基體的制作工藝，其特征在于所述的接頭片(3)的內(nèi)孔設(shè)有與接頭(1)配合的螺孔，接頭(1)中沉孔(11)的直徑小于接頭與接頭片內(nèi)孔配合處螺紋的齒根圓直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工程薄壁鉆基體的制作工藝，其特征在于所述的焊筋處理裝置(5)中的圓柱滾筒(51)直徑小于管體(2)的內(nèi)徑，圓柱滾筒(51)—端設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置， 弧形壓輪(52)上設(shè)有弧形壓輪與圓柱滾筒間距的行程調(diào)節(jié)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工程薄壁鉆基體的制作工藝，其特征在于所述的接頭片 (3)與管體(2)連接的部位設(shè)的定位臺(tái)階，定位臺(tái)階的直徑與管體(2)的內(nèi)徑過(guò)渡配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種工程薄壁鉆基體的制作工藝，其特征在于所述的組焊車床(6)上裝有的焊接機(jī)(62)設(shè)有位置調(diào)整裝置，焊接頭對(duì)應(yīng)接頭片(3)與管體(2)連接處，組焊車床(6 )上裝有千分表(63 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工程薄壁鉆基體的制作工藝，其特征在于所述的連接芯棒(61)的一端設(shè)有與接頭(1)內(nèi)孔一端的內(nèi)螺紋配合的螺桿段，錐形尾頂(64)軸向設(shè)有鎖緊裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種工程薄壁鉆基體的制作工藝，其特征在于所述的沉槽(11)的深度小于等于2. 5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5所述的一種工程薄壁鉆基體的制作工藝，其特征在于所述的管體(2)的厚度為1. 5mm 3. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及薄壁鉆頭制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金剛石工程薄壁鉆基體的制作工藝，解決傳統(tǒng)的金剛石工程薄壁鉆基體加工工藝的效率低、精度低、損耗大的問(wèn)題，包括接頭、管體、接頭片的部件制作，其特征是接頭與接頭片通過(guò)螺紋連接之后用齒形沖頭進(jìn)行沖壓鉚接；管體采用板材卷制后進(jìn)行焊接，利用焊筋處理裝置進(jìn)行焊筋整形，焊筋處理裝置包括圓柱滾筒，與圓柱滾筒垂直相交設(shè)有弧形壓輪，弧形壓輪的弧度與薄壁鉆基體外徑相配；接頭片與管體的焊接在組焊車床上完成。降低原材料損耗，具有較高生產(chǎn)效率，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、圓柱度、圓周跳動(dòng)度、端面跳動(dòng)度等技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)B23P15/28GK102528410SQ20111034689
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者方明, 邵勇標(biāo) 申請(qǐng)人:杭州鉆虎金剛石工具有限公司