硬质合金热熔钻工艺是在金属薄板或管材上一次加工出孔和衬套的无屑加工技术，完全替代了在薄壁工件上焊(铆)接螺母的工艺。硬质合金热熔钻采用耐磨、耐高温的硬质合金材料制成。当刀具和工件接触时，高的转速（1000~3500）和适当的轴向推力（进给力），使钻头和金属之间发生剧烈摩擦，瞬间达到摄氏650°～ 750°的温度。钻头附近区域的金属迅速软化，继续施加轴向压力，快速在工件上、下表面挤压出约是初始板材3倍厚度的凸台和衬套。整个过程只需要2-6秒的时间。

对于需要光滑连接表面或倒角孔的加工，可采用平面型信诚钻头，以切除在工件表面形成的凸台。衬套可以用作轴承支座，分叉喉道焊接口等用途，也可以攻丝，以供螺纹连接。螺纹为滚压成 形，加工出来的螺纹能承受更高的拉力和扭。无屑钻削工艺适合加工普通钢材、不锈钢、铝、铜、和其它各种具有延展性的工件材料，也可以加工电镀过的工件。可用于手工台钻或CNC数控机床，所需功率1.5～3.5kW，主轴转速1000～3500r/min。

根据被加工孔径、工件材料和厚度的不同，选用的切削参数也有所不同。 优势 ：高效，经济，节省材料，并且加工出的工件比较美观。

钨属于稀有元素，在地壳中含量仅为0.007%，我国钨储量目前探明的储量约为500多万吨，约占世界总储量的55%，居世界首位。尤其是西起广西，经湖南、广东， 江西，东至福建的南岭山脉一带，钨矿最多。

钨砂分为黑钨砂和白钨砂，是一种稀有金属，我国目前挖掘生产加工的主要是黑钨砂，军事用途特别大。钨的硬度大，比重大，性质坚韧，能辗成薄片或拉成细丝，导电性能好。主要用途是：同钦、钽、铬、钻合金可制各种硬质合金，用于地质钻探和采矿的钻头、穿甲弹、金属切削工具、飞机的引擎、宇宙飞船和人造卫星的结构元件以及耐磨零件的材料等。



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硬质合金性能优越，因此在工业上得到广泛应用。良好的耐磨性及较高的硬度，使它适用于制造耐高温、磨擦、腐蚀的耐磨零件，机械零件以及拉丝模等。近几年，在多种工业用途中，硬质合金成为取代钢材的最佳选择。

小到圆珠笔尖，大到冲压床，拉丝模，或者钢工业上用的轧机，其中的耐磨零件都可以用硬质合金来生产。大部分硬质合金耐磨配件和钻工具是直接由钨钴制成。细颗粒及超细颗粒的硬质合金在耐磨配件，及切割铁件、有色合金、木材的切削工具中变得越来越重要。

第一种亚微粒的硬质合金是于二十世纪七十年代面市，有人意识到碳化钨的粒度越小，硬质合金的硬度和耐磨性就越好。自此之后，这种细微结构的硬质合金变得越来越精细。
 
以下是硬质合金不同的牌号，硬质合金毛坯及其耐磨配件的应用。

PCD拉丝模主要用于拉细线时，而拉制钢丝（钢线）一般采用硬质合金拉丝模。硬质合金拉丝模的典型结构为一个圆柱形（或略带锥度）的硬质合金模芯紧密地镶嵌在一个圆形钢套中，模芯内孔中有喇叭口、入口锥、变形（工作）锥、定径带及出口角。

PCD拉丝模与硬质合金拉丝模加工对象：

不同材质的拉丝模都有其相对合理的加工对象。拉拔加工的合理性主要指拉丝模与线材两者的力学、物理和化学性能相互匹配，以获得最长的模具使用寿命。

例如， 在拉拔相同直径的铜丝时，PCD拉丝模的使用寿命是硬质合金拉丝模寿命的300～500倍，拉拔镍丝时仅为80～100倍，拉拔钼丝时，PCD拉丝模寿命只有硬质合金拉丝模寿命的50～80倍，而拉拔碳钢时，PCD拉丝模的寿命只有硬质合金拉丝模的20～60倍。


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硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢，但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类，对冲击性小而耐磨性要求高的模具，可选用含钴量较低的硬质合金。对冲击性大的模具，可选用含钴量较高的硬质合金。 钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末（如铬、 钼 、钨、钒等）做粘合剂，以碳化 钛或碳化钨为硬质相 ，用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢，克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点，可以切削、焊接、锻造和热处理。 钢结硬质合金含有大量的碳化物，虽然硬度和耐磨性低于硬质合金，但仍高于其它钢种，经淬火、回火后硬度可达 68 ~ 73HRC。

硬质合金冲压模具的牌号和用途：

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硬质合金球俗称钨钢球，是指用硬质合金为材料制成的球珠、滚珠，硬质合金球硬度高、耐磨、抗腐蚀、抗弯曲、使用环境恶劣，可代替一切钢珠类产品。

硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC)微米级粉末为主要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品，现目前常见的硬质合金有YG、YN、YT、YW系列。

硬质合金锯片作为硬质合金刀具类产品是专为切断和开槽金属材料制成的，是木制品加工最常用的刃具，硬质合金锯片的质量与加工产品的质量有密切关系。正确的合理地选用硬质合金锯片对于提高产品质量、缩短加工周期、减少加工成本具有重要的意义。

硬质合金锯片的选择：
硬质合金锯片包含合金刀头的种类、基体的材质、直径、齿数、厚度、齿形、角度、孔径等多个参数，这些参数决定着锯片的加工能力和切削性能。选择锯片时要根据锯切材料的种类、厚度、锯切的速度、锯切的方向、送料速度、锯路宽度需要正确选用锯片。

硬质合金锯片：

硬质合金可转位刀片类型：
第一位字母为形状代号，用于表示刀片的形状，包括正方形、正三角形、菱形等。第二位字母为后角代号，表示刀片的后角，第三位字母为等级代号，表示刀片的制造精度等级，A~U不同，A级精度最高，第四位字母为沟、孔代号，表示刀片的表面形状，指断屑槽和安装孔，数字前两位为切削刃长度及内切圆代号，表示切削刃长度和内切圆直径，中间两位为厚度代号，指的是刀片的厚度，后两位表示刀尖圆弧半径代号，一般指数值，在数字代号后的第一位字母表示主切削刃形状刀具，由断屑槽区分，最的的两位字母为补充代号，主要指适用的材料及使用工艺特性。

可转位刀片的优点：

在切削参数不变的情况下，为了提高生产效率并降低生产成本，对硬质合金刀具采用涂层技术，降低刀具磨损，以提高刀具耐用度越来越成为一种趋势。

硬质合金刀具涂层是指在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上，利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物。涂层作为一个化学屏障和热屏障，减少了硬质合金刀具与工件间的扩散和化学反应，从而减少了刀具磨损。涂层硬质合金刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性。

经过涂层之后的钻头加工数量有了明显提升，单件成本大大降低。


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根据材料的加工特性，要求硬质合金钻头具有以下特点：钻头的硬度必须大于被加工工件的硬度；由于硬质合金钻头在加工工件时承受着很大的扭转力和轴向力，因此必须具有足够的强度和韧性；由于被加工材料韧性好，要求切削时刀刃要足够锋利，因此刀具材料必须具有足够的抗磨损能力，这样才能减少加工硬化；由于该工件化学特性要高，因此要求刀具材料和钛合金亲和力要差，以免行程扩散而造成粘刀、断钻现象。

目前，适用于做刀具的材料种类极其繁多，包括工具钢、硬质合金、超硬材料等。

起初，尝试采用普通高速钢钻头进行涂层进行试验，普通高速钢钻头价格低廉，当采用涂层技术后，可以明显降低刀具与工件的摩擦系数，提高刀具寿命。但是由于机床转速较高，所使用钻头强度不够，加工过程中造成钻头折断，效果并不理想。

硬质合金钻头是最新发展起来的一种刀具材料，适用于大多数材料的粗精加工，包括钢、铸铁、特殊材料和塑料。为此，决定采用整体硬质合金钻头。


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1.硬质合金麻花钻的主要辅助平面

硬质合金麻花钻的几个主要辅助平面为基面、切削平面、中剖面和柱剖面。

如果不考虑辅助运动，硬质合金麻花钻头主切削刃上任意点的基面，由于硬质合金麻花钻的架构特点，钻头主切削刃上各点的基面是变化的。

主切削刃上任意点的切削平面，是包含该点切削速度方向而又切于该点加工表面的平面。切削平面和基面垂直，且主切削刃上各点的切削平面均不相同。主切削刃上任意点的柱剖面是通过该点并以钻头中心线为中心线而做的圆柱面，主切削刃上不同的柱剖面是不同半径的圆柱面。

2.硬质合金麻花钻钻头的主要几何参数的选取

麻花钻钻头的主要几何参数选择包括钻头顶角的选择、钻头切削刃前角和后角的选择、钻头螺旋角对钻头寿命的影响分析以及刃口的相关处理。

钻头顶角决定切屑宽度和钻头前角的大小。当钻头直径和进给量一定时，增大顶角，则铁屑变窄，单位切削刃上的负荷减轻。顶角对前角有很大影响，相应增加顶角有利于改善钻心处的切削条件。顶角影响切屑流出的方向。根据相关刀具设计资料，结合所加工产品硬度不高，但粘性较大的特点，选取该钻头顶角为140°。

硬质合金麻花钻的前角是由钻头的其他几何参数决定的。在机床进行高速切削时，前角对切削变形及切削力的影响较小，同时采用较小的前角时可以增强刀尖强度。当前角确定以后，后角越大，刃口越锋利，但会相应减小楔角影响刀具强度和散热面积。为此，将钻头后角选取的小一些，取为8°。

3.钻头螺旋角对钻头寿命的影响分析

由硬质合金麻花钻的外形特点可知切削刃上各点螺旋角是变化的，螺旋角直接影响主切削刃的前角。螺旋角越大，则刃口越锋利，切削越轻快，否则会造成严重的加工硬化现象使得刀刃很快磨损。根据相关刀具设计资料，取螺旋角为30°可以满足使用要求，同时便于大批量生产。

4.刃口的相关处理

刃口的处理包括横刃修正、倒棱和倒刃等措施。针对被加工材料、机床加工性能、加工参数以及夹具工况等，对钻头的刃口进行了合适的钝化，提高钻头的钻削性能，降低了刀具磨损量。


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