CN102078920A - 硬质合金凿岩钎头的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硬质合金凿岩钎头的加工方法。它包括以下步骤：制作钎头蜡模；将硬质合金刀片与冷却座组合体镶入蜡模中；将蜡模浸入涂料中，干燥后制作蜡模涂料壳层；完成制壳后，在92℃~98℃热水中将蜡模溶出，形成型壳；脱蜡后的型壳在850℃~950℃烘烤0.5小时后，将熔化的钢液浇入其中；经冷却后，将表面型壳清理干净，即得钎头整体精铸件。本发明生产工艺简单、成本低，并且采用硬质合金刀片和钎头基体熔为一体，大大提高了连接强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种硬质合金凿岩钎头的加工方法。
背景技术
凿岩钎头是人类所有钢铁机具中受力条件最苛刻、使用寿命最短、技术含量很高的消耗性工具。现有钎头生产采用的工艺路线为：定尺下料→钎柄扩孔、平头倒角→中频感应加热→模锻→平端面→冲锥孔、定长度→打中心孔→车外圆→车边齿锥面→洗合金片槽→钻水孔→去毛刺、清洗、配合金片→钎焊→钎头喷砂→磨110℃刃面→磨外圆锥面→打标→喷漆→包装、入库。由于现有工艺采用硬质合金刀片用钎焊在钢本体上，所以在硬质合金刀片与基体的连接强度不高，极易造成硬质合金刀片松动、脱悍、碎断、掉片等问题，且成本高、消耗大、耐磨性差，严重影响了其工作效率性和使用寿命。
发明内容
为了解决现有钎头生产存在的上述技术问题，本发明提供一种工艺简单、成本低、耐磨性好的硬质合金凿岩钎头的加工方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
用金属模具将精铸模料以高压压入模具，制作与钎头形状一致蜡模，蜡模上设有镶硬质合金刀片的凹槽；
将硬质合金刀片装在冷却座上，将冷却座组合体镶入蜡模的凹槽中；
制壳，制壳步骤如下：
第一层为面层，涂料配制由1份硅溶胶加3.6份325目的锆英粉，及占涂料重0.1%润湿剂和占涂料重0.1%的消泡剂，并经充分搅拌而成；将蜡模浸入涂料中，流淌均匀后，撒80-120目锆英砂，再干燥；
第二~第六层为加固层，涂料配制为1份硅溶胶加1份200目莫来石粉及0.25份石墨粉，充分搅拌后，将制完第一层的壳组浸入其中，然后撒砂，每层制壳后干燥8~12小时；
完成制壳后，在92℃~98℃热水中将蜡模溶出，形成型壳；
脱蜡后的型壳在850℃~950℃烘烤0.5小时后，将熔化的钢液浇入其中；
经冷却后，将表面型壳清理干净，即得钎头整体精铸件。
上述的硬质合金凿岩钎头的加工方法中，所述制壳步骤中所加入的砂为0.7份16-30目莫来石砂和0.3份16-30目石墨砂的混合物。
本发明的技术效果在于：本发明利用蜡模制壳，并在壳体中加入导热性好的介质石墨及导热性好、蓄热能力大的锆英材料，可以快速冷却钢液，防止钢液的高温破坏硬质合金刀片的性能，提高使用寿命长，另外，采用硬质合金刀片和钎头基体熔为一体，大大提高了连接强度。本发明的生产工艺简单，也大大降低了生产成本。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明中硬质合金刀片的冷却座装配图。
图2为本发明中蜡模与冷却座装配图。
具体实施方式
图1、图2说明：1为硬质合金刀片，2为冷却座，3为为硬质合金刀片和冷却座的组合体，4为蜡模。
本发明的加工工艺过程详述：
1：首先用金属模具，将精铸模料（温度调控为50℃~52℃的树脂、石蜡基混合模料，呈糊状）以高压压入模具，形成蜡模。蜡模与钎头零件形状一致，但留出镶硬质合金刀片的凹槽。
2：将硬质合金刀片装在冷却座上。冷却座为精密铸钢件，通过硬质合金底部的燕尾槽将两者装配，如图1所示。
3：将上述装配好的硬质合金刀片及冷却座组合体镶入蜡模的凹槽中（如图2）。
4：随后进入制壳过程，共进行六层制壳。
第一层为面层，涂料配制由1份硅溶胶加3.6份锆英粉（325目）及0.1%（涂料重）专用润湿剂和0.1%（涂料重）的专用消泡剂，并经充分搅拌而成。将蜡模浸入涂料中，流淌均匀后，撒80/120目锆英砂，而后干燥8小时。
第二~第六层为加固层，涂料配制为1分硅溶胶加1分莫来石粉（200目），为加快冷却，在此涂料中另加0.25份石墨粉，充分搅拌后，将制完第一层的壳组浸入其中，然后撒砂。为加强冷却效果，采用复合砂，复合砂有0.7份16/30目莫来石砂，0.3份16/30目石墨砂，每层制壳后干燥8~12小时。
5：完成制壳后，干燥12小时后进行脱蜡：在92℃~98℃热水中将蜡模溶出，形成空壳，其内腔形状与钎头零件一致。
6：脱蜡后的型壳经烘烤（850℃~950℃）0.5小时后，将熔化的钢液浇入其中。
7：经冷却后，将表面型壳清理干净，即得钎头整体精铸件。
8：根据各种不同要求，可将整体钎头进行热处理，以提高钎头整体的机械性能。
9：将整体钎头进行表面抛丸处理，及装饰性处理。
要点说明：
1：根据研究及实验结果表明，所使用的硬质合金刀片在1400℃以下的温度对性能无影响。
2：在1400℃~1600高温下停留时间不长于120秒，对硬质合金性能指标无影响。
3：由于增加了冷却座，并在涂料中使用导热性好的介质石墨，同时面层采用了导热性较好，蓄热能力大的锆英材料，故浇注钢水温度虽然高达1550℃，但在浇注后1分钟内即可冷却至1400℃以下，故保证了硬质合金性能不受影响。
Claims (2)
1.一种硬质合金凿岩钎头的加工方法，包括以下步骤：
用金属模具将精铸模料以高压压入模具，制作与钎头形状一致蜡模，蜡模上设有镶硬质合金刀片的凹槽；
将硬质合金刀片装在冷却座上，将冷却座组合体镶入蜡模的凹槽中；
制壳，制壳步骤如下：
第一层为面层，涂料配制由1份硅溶胶加3.6份325目的锆英粉，及占涂料重0.1%润湿剂和占涂料重0.1%的消泡剂，并经充分搅拌而成；将蜡模浸入涂料中，流淌均匀后，撒80-120目锆英砂，再干燥；
第二~第六层为加固层，涂料配制为1份硅溶胶加1份200目莫来石粉及0.25份石墨粉，充分搅拌后，将制完第一层的壳组浸入其中，然后撒砂，每层制壳后干燥8~12小时；
完成制壳后，在92℃~98℃热水中将蜡模溶出，形成型壳；
脱蜡后的型壳在850℃~950℃烘烤0.5小时后，将熔化的钢液浇入其中；
经冷却后，将表面型壳清理干净，即得钎头整体精铸件。
2.根据权利要求1所述的硬质合金凿岩钎头的加工方法，所述制壳步骤中所加入的砂为0.7份16-30目莫来石砂和0.3份16-30目石墨砂的混合物。
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