[发明专利]金刚石钻头保径材料插孔工装及保径材料埋入方法

说明书

技术领域：

本发明涉及地质钻头、混凝土钻头的制造加工，具体为一种金刚石钻头保径材料插孔工装及保径材料埋入方法。

背景技术：

金刚石钻头加保径材料主要是为保护钻头的内、外径，避免钻头在工作层还未消耗完的情况下内外径变化导致孔径变小、岩心变大而提前报废。保径材料可以随钻头设计尺寸、水口数、使用条件的变化而进行相应的改动。

目前金刚石烧结钻头保径材料主要是通过手工粘到外模壁及石墨芯子上，外模与石墨芯子之间的空间很小，操作十分不便。随着钻头设计尺寸及水口数的增多，保径材料的粘接固定变得十分繁琐，工作量大且效率低。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种简单易行且作业效率高的金刚石钻头保径材料插孔工装及保径材料埋入方法。

能够解决上述技术问题的金刚石钻头保径材料插孔工装，其技术方案包括模板和插针，于模板上圆周均布划分出与钻头水口数量相同的多个插针孔位，于各插针孔位开设出不同半径上的两行插针孔，每行插针孔的数量为多个且大半径上插针孔的数量多于小半径上插针孔的数量，各插针孔内插装固定有插针，所述插针向下露出模板；所述插针孔位错开水口位置，内圈插针的内径匹配于石墨模芯的外径，外圈插针的外径匹配于外模的内径。

采用金刚石钻头保径材料插孔工装的金刚石钻头保径材料埋入方法，是在模具(包括外模与石墨模芯)内组装好的金属粉料上插出填料孔再埋入保径材料，其实施步骤为：

1、石墨模芯通过底圈定位而同轴置于外模内，石墨模芯与外模之间形成钻头烧结模腔，所述钻头烧结模腔底部的底圈上圆周均布设有水口块。

2、在外模顶部作出对应于各水口块的水口标记。

3、于钻头烧结模腔内装满金属粉料并振实。

4、将工装的插针对准金属粉料，在各插针孔位错开对应的水口标记后，将插针垂直插入金属粉料中，插入深度达到要求后再缓慢取出插针，插针取出后在金属粉料上形成填料孔。

5、在填料孔内埋入保径材料，在保径材料上摊上金属粉料，盖上钢体。

本发明的有益效果：

1、本发明采用工装插孔埋入保径材料的办法，简化了工艺过程。

2、本发明采用工装插孔工艺不会出现保径材料歪斜现象，对产品外观改善很大。

3、本发明的操作过程简单方便，可以有效地降低加工劳动强度。

附图说明：

图1(a)为本发明插孔工装一种实施方式的结构示意图。

图1(b)为图1(a)的俯视图。

图2为本发明采用插孔工装在模具上进行保径材料埋入的实施方案图。

图3为图2实施方案在模具的外模上标注水口位置的示意图。

图号标识：1、模板；2、插针；3、插针孔位；3-1、插针孔；4、水口标记；5、石墨模芯；6、外模；7、底圈；8、水口块；9、金属粉料。

具体实施方式：

以75/49绳索取芯10水口的地质钻头实施为例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明金刚石钻头保径材料插孔工装的技术方案包括环形模板1和50根插针2，所述模板1的外径为80mm，内径为45mm，厚度为10mm，所述插针2的直径为2.5mm，长度为40mm，如图1(a)、图1(b)所示。

所述模板1上圆周均布划分出10个扇形插针孔位3，各插针孔位3上开设出不同半径的内、外两行插针孔3-1，外行插针孔3-1为均布的三个并处于73.1/2mm的半径上，内行插针孔3-1为均布的两个并处于52/2mm的半径上，各插针2的上端分别插装于对应的插针孔3-1内并固定(紧配合或点焊)，各插针2的下端露出模板1底部30mm，如图1(a)、图1(b)所示。

采用金刚石钻头保径材料插孔工装的金刚石钻头保径材料埋入方法，是在模具上实施，所述模具包括石墨模芯5(外径为49.4mm)和外模6(内径为75.8mm)，其实施步骤为：

1、所述石墨模芯5通过底圈7定位而同轴置于外模6内，模芯5与外模6之间形成钻头烧结模腔，所述钻头烧结模腔底部的底圈7圆周均布设有10块水口块8。

2、在外模6顶部上作出对应于各水口块8的水口标记4，所述水口标记4为沿各水口块8的左、右侧面向外画出的两条径向延长线。

3、于钻头烧结模腔内装满金属粉料9并振实。