[发明专利]用于加工工件的工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于加工工件的工具。

背景技术

按已知的这类工具，工作部和一个夹持部是用同一的材料制成的，即是用一种坚韧的核心材料和一种坚硬的、耐磨损的外包材料制成的。这种工具的制造是很复杂的和昂贵的。此外，还须在根本不需要的地方使用不同的材料。

发明内容

本发明的任务在于设计出这样一种工具，使得它可按简单而成本合算的方式在工作部获得高的耐磨强度和夹持部获得足够弹性的条件下制造出来。

上述任务是根据本发明通过具有权利要求1中所述特征的一种工具加以解决的。

根据本发明的设计，工作部是耐磨材料制成的，其碳化钨具有的粒度在大约0.2至大约0.5μm之间的范围内。根据本发明的工具的夹持部是用一种坚韧的材料制成的，其含有碳化钨，其粒度在大约0.8至大约1.3μm之间的范围内。工作部和夹持部经过一个过渡区而彼此过渡，该过渡区具有一个相应的轴向长度，而且在该过渡区中耐磨的碳化钨和坚韧的碳化钨之间的混合比大致持续变化。所以，耐磨的碳化钨的份额朝夹持部的方向减小直至为0，而夹持部的坚韧的碳化钨的份额则朝向工作部的方向减小直至为0。处于工作部和夹持部之间的这一过渡区特别就复合材料的径向承载能力而言具有重要意义。该过渡区是如此设计的，使得能够产生一种从耐磨材料到坚韧材料的逐步过渡。从而在该过渡区中有两种材料类型，其中，工作部的耐磨材料的份额朝向夹持部逐渐减小，直到它在夹持部中达到0值。反过来，在过渡区中，夹持部的坚韧材料的份额亦朝向工作部大致持续减小，而后在工作部中该坚韧材料的份额为0。在根据本发明的工具中有目的地采取对过渡区设计的调制，从而可视工具而定有目的地调节到过渡区的不同性质。

本发明的其它特征见其它各权利要求、说明书和附图所述。

附图说明

下面将参照几个在附图中所示的实施例对本发明作详细说明。

附图表示：

图1至3分别以轴向截面图表示一种根据本发明的作为成型器设计的工具的不同实施形式，该工具配有一个工作部和一个夹持部；

图4和5分别示出图1所示的作为铣刀设计的根据本发明的工具；

图6图1所示的一个根据本发明的作为钻头设计的工具的相应示意图；

图7根据本发明的工具的在一切削区段和一导引区段之间的一个过渡区域中硬度分布曲线图；

图8至10分别示出根据本发明的工具的其它实施形式相应于图1的示意图；

图11碳化钨沿着工具长度的粒度分布曲线图。

具体实施方式

图1到3中所示的工具是螺纹成型器，用于无切屑制造内螺纹。

图1所示的螺纹成型器1具有一个夹持部2，该夹持部有一个筒柱状的柄部3，该螺纹成型器可利用此柄部夹入到一个工具支座中。柄部3在柄端4上为了达到防扭转的夹持的目的，可以配有一个(图中未示出的)相应轮廓。根据本实施例，柄部3在稍大于一半的工具长度上延伸并且经过一个呈圆锥形逐渐缩小的中间区段5而过渡到夹持部2的一个优选呈筒柱状的颈段6。颈段6将中间区段5与工作部7连接起来。该工作部具有一个切削段11和一个导引段11′。切削段11具有切削刃8，切削刃的直径朝导引段11′逐渐增大，导引段11′的切削刃8′具有恒定的直径。切削段11的端侧9是平面的并且垂直于螺纹成型器1的纵轴线延伸。

包含柄部3、中间段5、颈部6和导引段11′的夹持部2由一种坚韧的材料制成的，这种材料就是其钴含量为大约15％(重量百分比)的碳化钨。切削段11则是用耐磨损的、具有减小的钴含量的碳化钨制成的。

工具1是用这两种材料按烧结法制造出来的。在烧结过程中，在两种材料之间的过渡处(图1中以线10表示)产生一种扩散。这一点表明：工具的硬度在从切削段11到导引段11′的过渡区中不断减小。图7表示与端侧9的距离有关的硬度分布曲线。从图中可以看出：切削段11由于其耐磨材料之故，其硬度远大于导引段11′和工具1的其余部分的硬度。

此外，过渡区10由于扩散过程之故，其特征表现为一种材料的不断减小的浓度和另一种材料的不断增大的浓度，这一点还将参照图11作详细说明。

所说明的工具1在过渡区10的设计可保证：即使工具在其使用过程中受到强烈加热，由于不同的材料之故，也不会在过渡区中产生峰值应力，这种峰值应力可能导致对工具1的损害。