CN110578472A - 采用摩擦压力焊接的钻头及加工工艺 - Google Patents

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许战波
肖智广
许岩波
马武祥
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明属于土层或岩层钻进技术领域。一种采用摩擦压力焊接的钻头,包括切削部和连接柄,所述连接柄的第一端部设置有螺纹孔,所述连接柄的第二端部与所述切削部同轴连接;所述连接柄的第二端部与切削部通过摩擦压力焊焊接固定。还公开了一种采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺。本发明能够达到缩短加工工艺流程,减少加工时间的目的,本申请还通过摩擦压力焊接焊接,不仅焊接可靠,稳定性好,而且钻头加工精度有保证,能够在整个制造过程中保障螺纹精度和其他结构与设计尺寸的协调一致性,使得整个钻头的合格率和质量得到进一步的提升。

Description

采用摩擦压力焊接的钻头及加工工艺
技术领域
本发明属于土层或岩层钻进技术领域,具体涉及一种采用摩擦压力焊接的钻头及加工工艺。
背景技术
自钻式锚固***作为一种有效的提高岩土工程稳定性的方法,广泛应用于国内外铁路、隧道施工、采矿业和建筑基坑支护的施工过程中,是破碎、软弱围岩,土壤地基原位加固的理想性实现方式。自钻式锚固***具有一次钻进能实现钻、注、锚固的特点,因此具有快速、简便和经济适用的特点。
现有技术存在的问题是:目前使用的自钻式钻头,特别是大直径钻头,由于形状较为复杂,连接柄部螺纹需要较高精度,在生产加工通常采用熔模铸造工艺来实现,该工艺存在加工工艺路线长,工艺复杂,要求较高,加工时间较长成本高等问题,导致施工成材料成本高推广困难。
发明内容
本发明目的是针对上述存在的问题和不足,提供一种采用摩擦压力焊接的钻头及加工工艺,其能够缩短加工工艺流程,提高加工效率,并提高加工精度。
为实现上述目的,所采取的技术方案是:
一种采用摩擦压力焊接的钻头,包括:
切削部;以及
连接柄,所述连接柄的第一端部设置有螺纹孔,所述连接柄的第二端部与所述切削部同轴连接;
所述连接柄的第二端部与切削部通过摩擦压力焊焊接固定。
根据本发明采用摩擦压力焊接的钻头,优选地,所述连接柄为钢管,所述螺纹孔通过车削加工成型。
根据本发明采用摩擦压力焊接的钻头,优选地,所述切削部包括:基体;
第一切削头,其设置在所述基体的端部;以及
第二切削头,其设置在所述基体的侧部,所述第二切削头包括至少三个呈圆周均布的切削刃。
根据本发明采用摩擦压力焊接的钻头,优选地,所述第一切削头为十字钻头或球齿钻头。
根据本发明采用摩擦压力焊接的钻头,优选地,所述切削部设置有水孔和排屑槽,所述水孔与所述螺纹孔连通。
一种采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺,用于上述的采用摩擦压力焊接的钻头的加工制造,具体包括以下步骤:
进行切削部加工成型;
进行连接柄的下料,加工螺纹孔,并对连接柄的端面修整加工;
对接所述切削部和连接柄,通过摩擦压力焊接完成连接固定;
对切削部的进行热处理。
根据本发明采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺,优选地,所述连接柄的下料为通过截取适当长度的无缝钢管进行下料,并通过车削加工螺纹孔和两端面。
根据本发明采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺,优选地,在切削部加工成型中,所述切削部通过浇筑成型,并进行打磨修整。
根据本发明采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺,优选地,在热处理中,对切削部的刃部进行淬火处理。
根据本发明采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺,优选地,还包括对焊接后的切削部和连接柄的检验,并在检验合格后进行喷漆、喷码标识和包装。
采用上述技术方案,所取得的有益效果是:
本发明通过对不同的部分进行拆分,进而通过不同的工艺进行制造,从而能够达到缩短加工工艺流程,减少加工时间的目的,本申请还通过摩擦压力焊接焊接,不仅焊接可靠,稳定性好,而且钻头加工精度有保证,能够在整个制造过程中保障螺纹精度和其他结构与设计尺寸的协调一致性,使得整个钻头的合格率和质量得到进一步的提升。
本申请的钻削部分可采用砂型铸造完成钻削部分,其相对于传统的生产工艺,不仅大大降低了加工工艺的时间和难度,而且降低了生产的成本,便于大批量生产作业。
本申请无论从局部的部件结构到整体的结构,均能够实现批量化作业,并且简化了加工工艺,有助于推广和应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中,附图仅仅用于展示本发明的一些实施例,而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为根据本发明实施例的采用摩擦压力焊接的钻头结构示意图。
图2为根据本发明实施例的采用摩擦压力焊接的钻头立体结构示意图之一。
图3为根据本发明实施例的采用摩擦压力焊接的钻头立体结构示意图之二。
图中序号:
100为连接柄、101为螺纹孔;
200为切削部、201为基体、202为第一切削头、203为第二切削头、204为水孔、205为排屑槽;
300为焊缝。
具体实施方式
下文中将结合本发明具体实施例的附图,对本发明实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
在本发明的描述中,需要理解的是,“第一”、“第二”的表述用来描述本发明的各个元件,并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制,而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。
应注意到,当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时,可以意味着其直接连接、耦合或相连,但应当理解的是,二者之间可能存在中间元件;即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。
应当注意到,使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
应注意到,“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语,仅用于表示相对位置关系,其是为了便于描述本发明,而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作;当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应的改变。
参见图1-图3,本申请公开了一种采用摩擦压力焊接的钻头,包括切削部200和连接柄100,连接柄100的第一端部设置有螺纹孔101,连接柄100的第二端部与切削部200同轴连接;连接柄100的第二端部与切削部200通过摩擦压力焊焊接固定。
本实施例中的连接柄100为无缝钢管,不仅便于下料,而且其性能能够得到有效的保障,对于螺纹孔通过车削加工成型,精度高,能够与切削部分别采用不同的工艺成型,从而简化了加工工艺。
进一步的,本申请中的切削部包括基体201、第一切削头202和第二切削头203,第一切削头201设置在基体201的端部;第二切削头203设置在基体201的侧部,第二切削头203包括至少三个呈圆周均布的切削刃;本实施例中的第一切削头可以为十字钻头或球齿钻头,在切削部上还设置有水孔204和排屑槽205,水孔204与螺纹孔101连通。
本申请还公开了一种采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺,用于上述的采用摩擦压力焊接的钻头的加工制造,具体包括以下步骤:
进行切削部加工成型,在本实施例中先进行下料,在通过砂型制模,完成浇筑成型,并最终打磨修整,完成切削部的加工;
进行连接柄的下料,在连接柄的下料为通过截取适当长度的无缝钢管进行下料,并通过车削加工螺纹孔和两端面,加工螺纹孔,并对连接柄的端面修整加工;
对接切削部和连接柄,通过摩擦压力焊接完成连接固定;
对切削部的进行热处理,具体的包括有对切削部的刃部进行淬火处理。
最终对焊接后的切削部和连接柄进行检验,并在检验合格后进行喷漆、喷码标识和包装。
在上述结构中,对于具体的部件结构和作用在进行进一步的描述:
①本申请通过焊接方式进行钻头加工,其分为连接柄和钻削部两部分。
②连接柄和钻削部两部分通过连接面对接,并由摩擦压力焊接成为一个钻头整体,并且保证对接面完全焊接,便于保证连接强度和整体的加工精度的控制。
③连接柄采用无缝钢管材料车削加工完成,对于具体的加工方式,还可以采用铣削加工等其他机械加工手段,从而可保证螺纹加工精度;并可采用自动化设备加工,提高效率降低成本,加工精度高,且效率能够得到保障,并便于进行批量作业。
④钻头整个生产工艺可通过自动化设备大批量生产降低成本,便于推广应用,采用上述结构和上述工艺,能够简化加工过程,降低生产成本,提高生产效率,并能够对加工质量进行有效的把控。
本申请的摩擦压力焊不仅能够在焊接初期对表面附着的氧化物或者杂质进行清理,避免其对整个钻头结构的质量造成影响,同时能够保障接触面更均匀的被加热,保障焊接质量和焊接面的平整度;在焊接过程中能够使得两个部件发生很大的塑性变形,接触表面金属原子更靠近,出现相互扩散和晶间连系,形成共同的重结晶、中间化合物及少量的再结晶晶粒,从而把两焊件焊接在一起。
该焊接工艺更便于实现自动化,且焊接的尺寸精度和几何精度高,焊接余量小,能够保障焊接质量,保障批量生产作业中钻头的合格率。
上文已详细描述了用于实现本发明的较佳实施例,但应理解,这些实施例的作用仅在于举例,而不在于以任何方式限制本发明的范围、适用或构造。本发明的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本发明的教导下对前述各实施例作出诸多改变,这些改变均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种采用摩擦压力焊接的钻头,其特征在于,包括:
切削部;以及
连接柄,所述连接柄的第一端部设置有螺纹孔,所述连接柄的第二端部与所述切削部同轴连接;
所述连接柄的第二端部与切削部通过摩擦压力焊焊接固定。
2.根据权利要求1所述的采用摩擦压力焊接的钻头,其特征在于,所述连接柄为钢管,所述螺纹孔通过车削加工成型。
3.根据权利要求1所述的采用摩擦压力焊接的钻头,其特征在于,所述切削部包括:
基体;
第一切削头,其设置在所述基体的端部;以及
第二切削头,其设置在所述基体的侧部,所述第二切削头包括至少三个呈圆周均布的切削刃。
4.根据权利要求3所述的采用摩擦压力焊接的钻头,其特征在于,所述第一切削头为十字钻头或球齿钻头。
5.根据权利要求1所述的采用摩擦压力焊接的钻头,其特征在于,所述切削部设置有水孔和排屑槽,所述水孔与所述螺纹孔连通。
6.一种采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺,其特征在于,用于权利要求1-5任一所述的采用摩擦压力焊接的钻头的加工制造,具体包括以下步骤:
进行切削部加工成型;
进行连接柄的下料,加工螺纹孔,并对连接柄的端面修整加工;
对接所述切削部和连接柄,通过摩擦压力焊接完成连接固定;
对切削部的进行热处理。
7.根据权利要求6所述的采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺,其特征在于:在连接柄的加工中,所述连接柄的下料为通过截取适当长度的无缝钢管进行下料,并通过车削加工螺纹孔和两端面。
8.根据权利要求6所述的采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺,其特征在于:在切削部加工成型中,所述切削部通过浇筑成型,并进行打磨修整。
9.根据权利要求6所述的采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺,其特征在于:在热处理中,对切削部的刃部进行淬火处理。
10.根据权利要求6所述的采用摩擦压力焊接的钻头的加工工艺,其特征在于:还包括对焊接后的切削部和连接柄的检验,并在检验合格后进行喷漆、喷码标识和包装。
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