[发明专利]一种高精度钻头的制备方法

说明书

本发明涉及一种高精度钻头的制备方法，属于铸造技术领域。本发明中的制备方法包括制壳、焙烧、熔炼浇注和后处理。其中，制壳的步骤为：在预成型的可熔蜡型表面涂挂涂料、喷砂并干燥，然后进行脱蜡，制成型壳坯体，涂挂涂料、喷砂并干燥的步骤重复进行2‑5次；焙烧的步骤为：将型壳坯体放入焙烧炉中在0.08‑0.20MPa的真空度下进行焙烧，制得型壳。本发明制得的钻头误差小，尺寸精准，表面光洁。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，涉及一种高精度钻头的制备方法。

背景技术

钻头是钻孔常用的刀具，钻头的结构通常是前端带有切削刃，刀体开有排屑槽。在使用时主要是切削端承受切削力，通过排屑槽将碎屑排出。随着科技的发展，工件对加工精度的要求越来越高，而现有的钻头采用一般的铸造方法，常存在加工精度低、误差大的问题，无法精准地加工工件。中国专利申请(CN103752907A)公开了一种空心钻钻头及其制备方法，采用机器加工、堆焊、调质回火热处理、真空镀膜防锈处理的方法制备，虽然其具有防腐、易清洁、坚固、不易变形、经久耐用的优点，但是明显地采用这种制备方法无法控制钻头的加工误差。

失腊铸造法又称熔模铸造法，是指采用易熔材料制成熔模，在熔模表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将熔模熔化排出型壳，从而获得铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。由于熔模广泛采用蜡质材料来制造，故常称为“失蜡铸造”。失腊铸造法采用了尺寸精确、表面光滑的可熔性模，而获得了几乎无分型面的整体型壳，且无一般铸造方法中的起模、下芯、和型等工序所带来的尺寸误差，因此制备出的铸件尺寸较为精准。但是由于失腊铸造法在铸造过程中型壳常存在强度差、浇注过程中产生变形等问题，也无法做到完全精准，需要进一步改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种高精度钻头的制备方法，制得的钻头误差小，尺寸精准，表面光洁。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种高精度钻头的制备方法，包括如下步骤：

S1：制壳，在预成型的可熔蜡型表面涂挂涂料、喷砂并干燥，然后进行脱蜡，制成型壳坯体，所述涂挂涂料、喷砂并干燥的步骤重复进行2-5次；

S2：焙烧，将S1中制得的型壳坯体放入焙烧炉中在0.08-0.20MPa的真空度下进行焙烧，制得型壳；

S3：熔炼浇注，将制备钻头的合金熔炼成金属液体，浇注在S2中制得的型壳中，冷却后取出，即得钻头铸件；

S4：后处理，对S3中制得的钻头铸件进行清理和热处理。

本发明采用失蜡铸造的方法制备钻头，制得的钻头棱角清晰、尺寸精度高，表面粗糙度低，因此可减少机械加工工作量，减少工序，降低工作强度，应用于尺寸要求比较精准的工件加工，还可铸造结构形状复杂的钻头。本发明采用真空焙烧的方式对型壳进行焙烧，可以加快型壳的干燥，提高焙烧效率。因为真空条件下，液体沸点降低，结晶水更易被夺走，失水温度降低，水分蒸发加快，失水温度降低程度与真空度有关，真空度越高，失水温度降低越多。但是真空度太高，型壳表面水分蒸发过快，而型壳内部的水分需要经过从内部被抽出到表面的过程才能蒸发，蒸发速度慢，会容易造成型壳表面和内部的烧结不均一，影响型壳强度，而且越高的真空度对设备和能耗要求越高，会造成钻头制造成本大幅上涨，综合考虑加工效率、质量和制造成本，将真空焙烧的真空度控制在上述范围内。

作为优选，步骤S1中所述涂挂涂料包括第一次涂挂和第二次涂挂，第一次涂挂时将一级涂料旋转喷涂于可熔蜡型表面，第二次涂挂时将涂有一级涂料的可熔蜡型浸入二级涂料中，所述一级涂料的粘度小于二级涂料的粘度。