CN104439412A - 一种加工小斜孔的钻模 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小斜孔加工工具，首先将卡环套在钻套的卡槽内，然后将带有卡环的钻套放置在钻模体的导向孔内，调整钻套，使钻套的末端端面与钻模体的末端端面配合，最后将压紧螺母与钻模体的导向孔配合，实现钻套固定在钻模体内，最后将钻模体的第二钻模段与被加工件上的孔配合，第一钻模段留在孔外，将钻模体和被加工件整体放在角度垫块上，钻头伸入钻头孔内在被加工件上开设小斜孔。本方案提供的小斜孔加工工具增加了硬质合金钻套，钻套的硬度大于或者等于钻头的硬度，能够降低小斜孔加工过程中对钻套的磨损，从而在一定程度上降低了对钻模体的磨损，即降低了对小斜孔加工工具的损伤，实现了延长小斜孔加工工具使用寿命的目的。

Description

一种加工小斜孔的钻模

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种加工小斜孔的钻模。

背景技术

在机械零件的加工过程中，通常需要在一些零件中开设小斜孔用于贯通两个孔系，这些小斜孔一般为过油孔。现有技术中的小斜孔加工工具包括钻模体和钻头，钻模体内开设有用于安装钻头的导向孔，钻模体一般为钢制钻模体，钻头为硬质合金钻头，在加工小斜孔的过程中，硬质合金钻头不断的进入钻模体，进行切削加工，然后退出钻模体，去除钻头上的切削产物，然后钻头再次进入钻模体，重复上述动作，在一个小斜孔的加工过程中，钻头需要数十上百次的进出钻模体，由于硬质合金钻头的硬度较钻模体的硬度大，在反复多次的钻取过程中钻模体上的导向孔会由于磨损严重而无法使用，通常一个钻模体只能加工1～3个零件就需要更换，小斜孔加工工具的使用寿命低。

因此，如何延长小斜孔加工工具的使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种加工小斜孔的钻模，以延长小斜孔加工工具的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种小斜孔加工工具，包括：

钻模体，所述钻模体包括直径较大的第一钻模段和直径较小的第二钻模段，所述第一钻模段和所述第二钻模段同轴布置，所述第二钻模段与被加工件的孔的内壁配合，所述钻模体的上下端面均设置有定位孔，所述定位孔与所述钻模体同轴布置，且所述定位孔的个数至少为两个，所述钻模体上开设有贯穿所述第一钻模段和所述第二钻模段的导向孔，所述导向孔为台阶孔，所述导向孔的上端直径较下端直径大，所述导向孔的台阶面位于所述第一钻模段；

能够插设在所述导向孔内的钻套，所述导向孔的下端孔与所述钻套间隙配合，所述钻套的末端端面与所述钻模体的末端端面齐平或者所述钻套的末端端面较所述钻模体的末端端面低至多0.01mm，所述钻套位于所述导向孔的上端孔的位置设置有卡槽，所述钻套内设置有用于插设钻头的钻头孔，所述钻套为硬质合金钻套，所述钻套的硬度大于或者等于所述钻头的硬度；

与所述卡槽配合的卡环，所述卡环与所述卡槽间隙配合，且所述卡环的外壁与所述导向孔的上端孔配合；

用于压紧所述卡环的压紧螺母，所述压紧螺母直径较所述钻套的直径大，所述压紧螺母的外壁与所述导向孔的上端孔的内壁螺纹配合；

用于定位所述钻模体的角度垫块。

优选的，在上述小斜孔加工工具中，所述钻套为钨钛合金钻套。

优选的，在上述小斜孔加工工具中，所述钻模体为2Cr13钻模体。

优选的，在上述小斜孔加工工具中，所述第二钻模段与所述被加工件的孔间隙配合。

优选的，在上述小斜孔加工工具中，所述钻模体上设置有与所述被加工件配合的第一让位槽，所述钻套上设置有与所述第一让位槽位置对应的第二让位槽，所述第二让位槽的长度比所述第一让位槽长度长0.1～0.2mm，所述第二让位槽的深度比所述第一让位槽的深度深0.1～0.2mm。

优选的，在上述小斜孔加工工具中，所述卡环沿其轴向方向的厚度较所述卡槽的槽宽小。

优选的，在上述小斜孔加工工具中，所述卡环的外壁与所述导向孔的上端孔间隙配合。

优选的，在上述小斜孔加工工具中，所述卡环与所述压紧螺母之间设置有垫圈。

优选的，在上述小斜孔加工工具中，所述垫圈为铜垫圈。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的小斜孔加工工具，首先将卡环套在钻套的卡槽内，然后将带有卡环的钻套放置在钻模体的导向孔内，调整钻套，使钻套的末端端面与钻模体的末端端面配合，最后将压紧螺母与钻模体的导向孔配合，实现钻套固定在钻模体内，最后将钻模体的第二钻模段与被加工件上的孔配合，第一钻模段留在孔外，将钻模体和被加工件整体放在角度垫块上，钻头伸入钻头孔内在被加工件上开设小斜孔。本方案提供的小斜孔加工工具增加了硬质合金钻套，钻套的硬度大于或者等于钻头的硬度，能够降低小斜孔加工过程中对钻套的磨损，从而在一定程度上降低了对钻模体的磨损，即降低了对小斜孔加工工具的损伤，实现了延长小斜孔加工工具使用寿命的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的钻模体与钻套配合后的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的钻模体的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的钻套的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的钻套的左视图；

图5为本发明实施例提供的小斜孔加工工具的结构示意图。

1、钻模体，2、钻套，3、钻头孔，4、卡槽，5、卡环，6、压紧螺母，7、角度垫块，8、第一让位槽，9、第二让位槽。

具体实施方式

本发明公开了一种加工小斜孔的钻模，以延长小斜孔加工工具的使用寿命。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图5，图1为本发明实施例提供的钻模体与钻套配合后的结构示意图；图2为本发明实施例提供的钻模体的结构示意图；图3为本发明实施例提供的钻套的结构示意图；图4为本发明实施例提供的钻套的左视图；图5为本发明实施例提供的小斜孔加工工具的结构示意图。

一种小斜孔加工工具，包括：

钻模体1，钻模体1包括直径较大的第一钻模段和直径较小的第二钻模段，第一钻模段和第二钻模段同轴布置，第二钻模段与被加工件孔的内壁配合，钻模体1的上下端面均设置有定位孔，定位孔与钻模体同轴布置，且定位孔的个数至少为两个，钻模体1上开设有贯穿第一钻模段和第二钻模段的导向孔，导向孔为台阶孔，导向孔的上端直径较下端直径大，导向孔的台阶面位于第一钻模段；

能够插设在导向孔内的钻套2，导向孔的下端孔与钻套2间隙配合，钻套2的末端端面与钻模体1的末端端面齐平或者较钻模体1的末端端面低至多0.01mm，钻套2位于导向孔的上端孔的位置设置有卡槽4，钻套2内设置有用于插设钻头的钻头孔3，钻套2为硬质合金钻套，钻套2的硬度大于或者等于钻头的硬度；

与卡槽4配合的卡环5，卡环5与卡槽间隙配合，且卡环5的外壁与导向孔的上端孔配合；

用于压紧卡环5的压紧螺母6，压紧螺母6的直径较钻套2的直径大，压紧螺母6的外壁与导向孔的上端孔的内壁螺纹配合；

用于定位钻模体1的角度垫块7。

现有技术中，在钻模体上开设导向孔，钻头在导向孔的定位作用下在被加工件上加工小斜孔，由于钻模体的硬度较钻头的硬度低，在加工的过程中钻模体上的导向孔很容易被磨损，不能继续起到导向作用，造成钻模体报废。本方案提供的小斜孔加工工具增加了钻套2，钻套2的外壁与钻模体1的导向孔的内壁配合，钻套2设置有用于插设钻头的钻头孔3，且钻套2的硬度大于或者等于钻头的硬度，因此在加工过程中钻头不容易将钻套2磨损，另外，钻套2与钻模体1上的导向孔配合，在加工小斜孔的过程中钻套2不会对钻模体1产生磨损，钻套2起到了保护钻模体1的导向孔的作用，从而延长了钻模体1的使用寿命。

本方案提供的小斜孔加工工具的钻模体1包括第一钻模段和第二钻模段，第二钻模段与被加工件上的待加工小斜孔的孔配合，将钻模体1定位在被加工件的孔内，第一钻模段位于被加工件的上方；导向孔贯穿钻模体1，且导向孔的角度与待加工的小斜孔的角度相同，导向孔为台阶孔，导向孔的上端孔应具有足够的深度用于安装卡环5和压紧螺母6；导向孔的上端孔位于第一钻模段内，导向孔的下端孔的开口端位于第一钻模段内，下端孔的下端位于第二钻模段内，这样设计能够保证导向孔的上端孔的下端面不会暴露在钻模体1外，且在安装的过程中卡环5不与被加工件接触，达到避免对待加工件造成磨损的目的。

钻套2的末端端面与钻模体1的末端端面截面形状相同，如图1所示，钻套2的底部具有一个与被加工件的内壁贴合的f面和一个与f面垂直的m面，钻模体1上也具有一个与被加工件的内壁贴合的F面和钻模体1的底面M，底面M与F面垂直，f面的倾斜角度与F面的倾斜角度相同，在钻套2与钻模体1配合完成后，f面与F面重合，m面与M面贴合，且钻套2的末端端面与钻模体1的末端端面齐平或者较钻模体1的末端端面低至多0.01mm，使得钻模体1的第二钻模段的外壁能够与被加工件的内壁贴合，保证钻模体1和钻套2的准确定位。

钻头一般为硬质合金钻头，本方案为了提高钻套2的使用寿命，钻套2也为硬质合金钻套，且钻套2的硬度大于或者等于钻头的硬度，减小在加工小斜孔的过程中钻头对钻套2的磨损，延长钻套2的使用寿命，在加工小斜孔的过程中只要更换损伤的钻头即可，降低了更换钻套2的频率，从而在一定长度上降低了小斜孔加工工具的成本。

卡环5主要用来对钻套2进行周向定位，防止在钻头的工作过程中钻套2随着钻头的工作发生旋转，在一定程度上提高了小斜孔的加工质量。

压紧螺母6套设在钻套2的外侧，用来压紧卡环5同时对钻套2起到轴向定位的作用，压紧螺母6与钻模体1上导向孔的内壁通过螺纹连接，防止在钻头2上下运动过程中带动钻套2上下运动，压紧螺母的使用在一定程度上提高了小斜孔加工工具的定位精度。

本方案提供的小斜孔加工工具能够稳定且高效率的生产大批量带有圆孔类的零件，且使用寿命提高了10倍左右。

本方案提供的装置的具体安装过程为：将卡环5与钻套2上的卡槽4配合，组合完成后，将带有卡环5的钻套2插设在钻模体1的导向孔内，借助尖口钳调整钻套2在钻模体1中处于合适的位置，即使钻套的m面与钻模体1的M面平齐或者平行，调整完成后，在导向孔的上端孔装上压紧螺母6，压紧螺母6通过扳手进行压紧到位，压紧完成后，如果钻套2的末端露出钻模体1，通过钻模体1上定位孔作为基准孔，优选的定位孔的个数为两个，利用双顶尖定位加工方法，借助金刚石砂轮，来磨制切削钻模2凸出钻模体1的部分，加工完成后，然后将钻模体1的第二钻模段插入待加工件的孔内，将钻模体1和待加工件整体放在角度垫块7上进行小斜孔的加工操作。

为了进一步优化上述技术方案，在本发明的一具体实施例中，钻套2为钨钛合金钻套，钨钛合金具有良好的耐磨性，且具有较高的硬度，能够在一定程度上延长装置的使用寿命。

为了保证钻模体1的使用寿命，同时节约装置的成本，钻模体1为2Cr13钻模体，优选的采用热处理值为35-38HRC的2Cr13，2Cr13具有较高的硬度、刚性和耐磨性，且耐腐蚀性良好。

为了进一步优化上述技术方案，在本发明的一具体实施例中，第二钻模段与被加工件的孔间隙配合，间隙值不大于0.015，能够实现钻模体1与被加工件的快速安装和拆卸，且在安装和拆卸工程中不会对被加工件的孔的内径产生影响。优选的，第二钻模段的小端外圆圆柱面的长径比为1-1.5，在不影响对钻套2的导向精度的前提下，长径比越小越好。

为了进一步优化上述技术方案，在本发明的一具体实施例中，钻模体1上设置有与被加工件配合的第一让位槽8，钻套2上设置有与第一让位槽8位置对应的第二让位槽9，第二让位槽9的长度比第一让位槽8长度长0.1～0.2mm，第二让位槽9的深度比第一让位槽8的深度深0.1～0.2mm。在实际生产的过程中有的小斜孔加工工具需要设置第一让位槽8和第二让位槽9，第一让位槽8和第二让位槽9根据实际加工的需要进行设计。当小斜孔加工工具上设置有第一让位槽8和第二让位槽9的时候，被加工件靠近钻套2的一端的孔的内壁顶端伸入到第一让位槽8和第二让位槽9内，起到稳定定位小斜孔加工工具的作用。在钻套2与钻模体1的定位过程中，也需要保证第一让位槽8和第二让位槽9的位置对应。

为了方便卡环5的安装和拆卸，卡环5沿其轴向方向的厚度较卡槽4的槽宽小，间隙值不大于0.02；卡环5的开口端尺寸与钻套2的中扁部分的配合为间隙配合，间隙值不大于0.01；卡环5的槽宽对其外圆轴心线的对称度不大于0.01；槽处圆弧对其外圆轴心线的同轴度不大于0.02；定位卡环的厚度面对其外圆轴心线的垂直度不大于0.01。

为了进一步优化上述技术方案，在本发明的一具体实施例中，卡环5的外壁与导向孔的上端孔间隙配合，在安装的过程中卡环5不会影响导向孔内壁精度，且能够方便钻套2的安装和拆卸，卡环5的外圆与钻模体1中螺纹孔的小径为间隙配合，间隙值不大于0.05。

为了起到保护卡环5的作用，卡环5与压紧螺母6之间设置有垫圈，在安装和拆卸小斜孔加工工具的过程中不会对零件造成损伤，避免影响小斜孔加工工具的使用精度。

优选的，本方案中采用的垫圈为铜垫圈，或者垫圈为其他金属材料的垫圈，再次不做具体限定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种小斜孔加工工具，其特征在于，包括：

钻模体(1)，所述钻模体(1)包括直径较大的第一钻模段和直径较小的第二钻模段，所述第一钻模段和所述第二钻模段同轴布置，所述第二钻模段与被加工件的孔的内壁配合，所述钻模体(1)的上下端面均设置有定位孔，所述定位孔与所述钻模体(1)同轴布置，且所述定位孔的个数至少为两个，所述钻模体(1)上开设有贯穿所述第一钻模段和所述第二钻模段的导向孔，所述导向孔为台阶孔，所述导向孔的上端直径较下端直径大，所述导向孔的台阶面位于所述第一钻模段；

能够插设在所述导向孔内的钻套(2)，所述导向孔的下端孔与所述钻套(2)间隙配合，所述钻套(2)的末端端面与所述钻模体(1)的末端端面齐平或者所述钻套(2)的末端端面较所述钻模体(1)的末端端面低至多0.01mm，所述钻套(2)位于所述导向孔的上端孔的位置设置有卡槽(4)，所述钻套(2)内设置有用于插设钻头的钻头孔(3)，所述钻套(2)为硬质合金钻套，所述钻套(2)的硬度大于或者等于所述钻头的硬度；

与所述卡槽(4)配合的卡环(5)，所述卡环(5)与所述卡槽间隙配合，且所述卡环(5)的外壁与所述导向孔的上端孔配合；

用于压紧所述卡环(5)的压紧螺母(6)，所述压紧螺母(6)的直径较所述钻套(2)的直径大，所述压紧螺母(6)的外壁与所述导向孔的上端孔的内壁螺纹配合；

用于定位所述钻模体(1)的角度垫块(7)。

2.根据权利要求1所述的小斜孔加工工具，其特征在于，所述钻套(2)为钨钛合金钻套。

3.根据权利要求1所述的小斜孔加工工具，其特征在于，所述钻模体(1)为2Cr13钻模体。

4.根据权利要求1所述的小斜孔加工工具，其特征在于，所述第二钻模段与所述被加工件的孔间隙配合。

5.根据权利要求1所述的小斜孔加工工具，其特征在于，所述钻模体(1)上设置有与所述被加工件配合的第一让位槽(8)，所述钻套(2)上设置有与所述第一让位槽(8)位置对应的第二让位槽(9)，所述第二让位槽(9)的长度比所述第一让位槽(8)长度长0.1～0.2mm，所述第二让位槽(9)的深度比所述第一让位槽(8)的深度深0.1～0.2mm。

6.根据权利要求1所述的小斜孔加工工具，其特征在于，所述卡环(5)沿其轴向方向的厚度较所述卡槽(4)的槽宽小。

7.根据权利要求1所述的小斜孔加工工具，其特征在于，所述卡环(5)的外壁与所述导向孔的上端孔间隙配合。

8.根据权利要求1所述的小斜孔加工工具，其特征在于，所述卡环(5)与所述压紧螺母(6)之间设置有垫圈。

9.根据权利要求8所述的小斜孔加工工具，其特征在于，所述垫圈为铜垫圈。