一种焊接刀具组件的制作方法

1.本实用新型属于机械制造领域，涉及一种焊接刀具组件及刀具制造方法。


背景技术：

2.飞机制造中，随着难加工材料越来越多，普通高速钢刀具正逐步被硬质合金刀具所取代。但是一些高速钢刀具的刀头直径比较小、刀柄直径比较大，或者刀柄是锁卡式快换刀柄等特殊结构。这类刀具不适合制成整体硬质合金刀具，需要采用硬质合金刀头与合金工具钢刀柄相焊接的形式制造。传统的焊接刀具制造方法中，焊接质量差，焊接后刀头与刀柄的同轴度得不到保证，需要给精加工预留很大余量，大大降低加工效率。基于上述问题，本实用新型提供一种焊接刀具的制造方法，能够有效提高焊接刀具的质量和生产效率。


技术实现要素：

3.为解决传统焊接刀具制造方法中，焊接质量差，生产效率低的问题，本实用新型提供一种焊接刀具及其制造方法，能够有效提高焊接刀具的质量和生产效率。
4.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种焊接刀具组件，包括硬质合金刀头1、合金工具钢刀柄2、特制夹具3硬质合金刀头1、合金工具钢刀柄2通过特制夹具3实现定位、焊接为一体结构。
6.所述的特制夹具3包括夹具主体3-1、上托圈3-2、下托圈3-3、上定位套3-4、下定位套3-5、固定把手3-6。所述的夹具主体3-1为不规则形状，主视图为类“c”型结构，夹具主体3-1中部镂空，用于使用者手持；上下两端分别设有上托圈3-2、下托圈3-3，且上托圈3-2、下托圈3-3在垂直面上同轴；所述上定位套3-4设于上托圈3-2内部，采用间隙配合，所述下定位套3-5设于下托圈3-3内部，采用间隙配合；所述固定把手3-6设于夹具主体3-1下部，使用时通过旋转固定把手3-6将合金工具钢刀柄2底部固定在下定位套3-5内。
7.所述的硬质合金刀头1的头部直径与上定位套3-4配合；硬质合金刀头1的结构、尺寸要求为：刀头部分一端是刃部，刃部开有切削齿，并有合理的几何角度，满足切削要求，另一端是圆柱状，与刀柄的一端内孔固定间隙配合，以备焊接。
8.所述的合金工具钢刀柄2的柄部直径与下定位套3-5配合；合金工具钢刀柄2的结构、尺寸要求为：刀柄部分的一端制内孔，与刀具尾部固定间隙配合，已被焊接，刀柄部分的另一端是和机床或夹套配合部分。
9.进一步的，所述的上定位套3-4、下定位套3-5可根据刀具头部和刀具柄部两部分直径进行更换。
10.一种焊接刀具的制造方法，包括硬质合金刀头1粗加工、合金工具钢刀柄2粗加工、刀头与刀柄焊接、整体精加工，具体步骤如下：
11.第一步，硬质合金刀头1粗加工
12.将硬质合金棒料按所需长度下料，两侧焊假顶尖，找正制中心孔；磨外圆直径留0.5mm余量，并控制公差在-0.03mm以内，在焊接时与夹具上定位套3-4相配合。去掉硬质合
金棒料一侧的假顶尖，为后续焊接做准备。
13.第二步，合金工具钢刀柄2粗加工
14.将合金工具钢棒料按所需长度下料，车、磨外圆直径留0.5mm余量，钻铰端面焊接孔，孔边制1
×
60
°
窝，为后续焊接做准备。车锁卡式快换刀柄外圆直径留0.6mm余量。钻焊接孔的排气孔。铣锁卡式快换刀柄槽型。粗磨外圆留0.5mm余量，并控制公差在-0.03mm以内，在焊接时与夹具下定位套3-5相配合。
15.第三步，刀头与刀柄焊接
16.采用特制夹具3，将刀头与刀柄定位，特制夹具3的作用是保证上下两个定位部分具有良好的同轴度，并可根据刀具头部直径和刀具柄部两部分直径的不同做成系列衬套，可以快速更换，节约时间和制造成本。焊接时，用弓型夹将焊接夹具固定在高频焊接工作台上，具体：将夹具主体3-1固定在工作台上；将下定位套3-5装入下托圈3-3，采用间隙配合；将合金工具钢刀柄2底部插入下定位套3-5内，通过旋转固定把手3-6将其固定。将上定位套3-4装入上托圈3-2，采用间隙配合，将硬质合金刀头1插入上定位套3-4内。通过高频焊将硬质合金刀头1与合金工具钢刀柄2焊接在一起，焊接温度1100℃，焊料h62，焊剂硼砂。
17.第四步，整体精加工
18.精磨刃部外圆留0.2mm余量；精磨各部分外圆至尺寸；数控磨刀机开齿槽、磨齿形至尺寸；精磨刃部直径至尺寸。去假顶尖、刃口钝化，完成刀具制造。
19.本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的焊接刀具结构简单，其制造方法能够有效保证刀头与刀柄的焊接质量，使刀头与刀柄有良好的同轴度，大幅降低精加工预留余量，显著提高加工效率，保证产品质量。
附图说明
20.图1为焊接刀具结构示意图；
21.图2为特制夹具示意图；
22.图3为特制夹具结构图；
23.图4为沿图3中a方向的剖视图；
24.图5为沿图3中b方向的剖视图；
25.图中：1硬质合金刀头；2合金工具钢刀柄；3特制夹具；3-1夹具主体；3-2上托圈；3-3下托圈；3-4上定位套；3-5下定位套；3-6固定把手。
具体实施方式：
26.以下结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
27.该焊接刀具的制造方法具体实施步骤如下：
28.硬质合金刀头1粗加工：将硬质合金棒料按所需长度下料。用45号钢车制两个假顶尖，分别焊于硬质合金棒料两端，然后找正制中心孔。磨外圆直径留0.5mm余量，并控制公差在-0.03mm以内，在焊接时与夹具上定位套3-4相配合。去掉焊接一侧假顶尖，为焊接做准备。
29.合金工具钢刀柄2粗加工：将合金工具钢棒料按所需长度下料。粗车外圆留0.5mm余量，钻铰端面焊接孔，孔边制1
×
60
°
窝，为焊接做准备。掉头装夹，找正平端面，制中心孔。
车锁卡式快换刀柄外圆直径留0.6mm余量。钻焊接孔的排气孔。铣锁卡式快换刀柄槽型。粗磨外圆留0.5mm余量，并控制公差在-0.03mm以内，在焊接时与夹具下定位套3-5相配合。
30.刀头与刀柄焊接：使用特制夹具3，将夹具主体3-1固定在工作台上。将下定位套3-5装入下托圈3-3，采用h7/g6间隙配合，将合金工具钢刀柄2插入下定位套3-5，旋转固定把手3-6将其固定。将上定位套3-4装入上托圈3-2，采用h7/g6间隙配合，将硬质合金刀头1插入上定位套3-4。通过高频焊将刀头与刀柄焊接在一起，焊接温度1100℃，焊料h62，焊剂硼砂。
31.整体精加工：精磨刃部外圆留0.2mm余量。精磨其他部分外圆至尺寸。精磨锁卡式快换刀柄槽型至尺寸。数控磨刀机开齿槽及前角，精磨刃部直径至尺寸，选择合理的磨削参数精磨后角控制刃带。去假顶尖、倒角、刃口钝化，完成刀具制造。
32.以上所述实施例仅表达本实用新型的实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种焊接刀具组件，其特征在于，所述的焊接刀具组件包括硬质合金刀头(1)、合金工具钢刀柄(2)、特制夹具(3)硬质合金刀头(1)、合金工具钢刀柄(2)通过特制夹具(3)实现定位、焊接为一体结构；所述的特制夹具(3)包括夹具主体(3-1)、上托圈(3-2)、下托圈(3-3)、上定位套(3-4)、下定位套(3-5)、固定把手(3-6)；所述的夹具主体(3-1)为不规则形状，主视图为类“c”型结构，夹具主体(3-1)中部镂空，用于使用者手持；上下两端分别设有上托圈(3-2)、下托圈(3-3)，且上托圈(3-2)、下托圈(3-3)在垂直面上同轴；所述上定位套(3-4)设于上托圈(3-2)内部，采用间隙配合，所述下定位套(3-5)设于下托圈(3-3)内部，采用间隙配合；所述固定把手(3-6)设于夹具主体(3-1)下部，使用时通过旋转固定把手(3-6)将合金工具钢刀柄(2)底部固定在下定位套(3-5)内；所述的硬质合金刀头(1)的头部直径与上定位套(3-4)配合，所述的合金工具钢刀柄(2)的柄部直径与下定位套(3-5)配合。2.根据权利要求1所述的一种焊接刀具组件，其特征在于，所述的上定位套(3-4)、下定位套(3-5)可根据刀具头部和刀具柄部两部分直径进行更换。

技术总结
本实用新型提供一种焊接刀具组件，属于机械制造领域。刀具组件包括硬质合金刀头、合金工具钢刀柄、特制夹具，其中，硬质合金刀头、合金工具钢刀柄通过特制夹具实现定位、焊接为一体结构。焊接刀具的制造方法，包括硬质合金刀头粗加工、合金工具钢刀柄粗加工、通过特制夹具实现的刀头与刀柄焊接、整体精加工四步。本实用新型提供的焊接刀具及组件结构简单，其制造方法能够有效保证刀头与刀柄的焊接质量，使刀头与刀柄有良好的同轴度，大幅降低精加工预留余量，显著提高加工效率，保证产品质量。保证产品质量。保证产品质量。


技术研发人员：张秀云 洪常意 孙玉钢
受保护的技术使用者：沈阳飞机工业（集团）有限公司
技术研发日：2021.08.19
技术公布日：2022/2/7