CN207508354U - 一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械加工技术领域，尤其涉及一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套，包括位于上方盖板内的固定转套和下方下模内的活动钻套，所述活动钻套通过间隙配合镶嵌在下模上，所述活动钻套装配后与下模表面保持水平；所述活动钻套与固定钻套的内径同轴，所述活动钻套的下方设置有下躲避空，所述固定钻孔的下方设置有上躲避孔，本实用新型具有剖面方形、T形、梯形三种结构的活动钻套，通过与下模的间隙配合，盖板上增加上躲避孔，下模上增加下躲避孔，使得活动钻套可拆卸，解决盖板钻孔的干涉问题，进而实现钻模板钻孔，该方案使用方便、快捷，加工效率高、加工精度高，质量稳定，成本低，具有较大的应用价值。

Description

一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，尤其涉及一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套。

背景技术

航空钣金件扩孔加工中，将底孔与终孔直径差小于或等于5mm的归为小尺寸扩孔（如φ4.9扩孔至φ6.35，φ5.2扩孔至φ9等）。航空钣金件一般扩孔都是采用锪孔钻进行锪孔，但该类小尺寸扩孔由于底孔与终孔直径差过小，无法做出相应的锪孔钻，而终孔的精度要求都在±0.2mm以上，因此，该类小尺寸扩孔一直是钣金制造领域的难题。现有技术主要有三种，都有各种各样的缺点，具体情况是：1）样板钻孔，缺点是增加样板成本且精度无法保证；2）专用钻模钻孔，缺点是工装成本高，库存、物流压力大，加工效率低下；3）扩孔钻手工钻孔，缺点是加工精度差，零件报废率高。

现有技术中也有对吸油口进行改进的专利，如专利申请号为CN 200820064836.8,申请日为2008.08.22，名称为“一模定位钻孔弯边腹板面钣金件的定位钻孔装置”的实用新型专利，其技术方案如下：本实用新型涉及一种一模定位钻孔弯边腹板面钣金件的定位钻孔装置，包括，一个带初定位底孔孔径和排屑孔的模体，模体上有一盖板，其上钻制有与弯边腹板面钣金件底孔孔位一致的安装孔，该安装孔内装配有镶制件钻套，以及用于保护钣金件液压弯边成形的球头阶梯销。上述专利设计专用阶梯销来解决高精度钻孔问题，属于三重定位（盖板、零件、模体同时定位），但是正是由于其定位要求高，所以其通用性很差，不能适用于多类零件。并且劳动量大，对比文件需要盖板、零件、模体同时定位，零件成形弯边时必须加上盖板这增加了工人的劳动量。

发明内容

为了解决航空钣金件直径差5mm（含5mm）以内小尺寸扩孔精度差、效率低、成本高的问题，本实用新型提供了一种小尺寸扩孔用活动钻套，可以有效保证扩孔精度，且加工工艺简单，无需额外增加成本，因而加工效率较高且成本较低。

为了实现上述效果，本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套，其特征在于：包括位于上方盖板内的固定转套和下方下模内的活动钻套，所述活动钻套通过间隙配合镶嵌在下模上，所述活动钻套装配后与下模表面保持水平；所述活动钻套与固定钻套的内径同轴，所述活动钻套的下方设置有下躲避空，所述固定钻孔的下方设置有上躲避孔，这就共同组成了一个小尺寸扩孔结构。零件成形后，从下模的躲避孔顶出活动钻套，则下模会漏出一个大于终孔的圆孔，再通过盖板上的固定钻套钻孔，直接将底孔开为终孔。

所述活动钻套的剖面为方形、T形或梯形。

方形为通用型，也是基础结构型，T形与梯形为其衍生造型。在使用方法上三种构型别无二致，但方形活动钻套与模体的接触面更小(仅底部部分)，限制少，使用起来更简单，但配合精度相对来说最低；T形与梯形接触面多，限制多，使用起来则复杂一点(如梯形与模体配合更紧，在取出活动钻套时更费力)，但配合精度更高；配合精度高，则活动钻套顶部平面与模体型面的高度差更小，对零件表面质量的影响将更小。一般情况下，方形结构的高度差能控制在0.1mm以内，对零件表面质量影响较小，完全在公差要求范围内，因此，方形结构完全够用，足以解决绝大部分零件的小尺寸扩孔问题。

方形为基础构型，需强调出来。强调T形与梯形，一是扩大专利覆盖范围；二是若零件表面质量要求更高(如材料为机械抛光板的零件)，方形结构无法达到表面质量要求时，则可采用T形或梯形来解决。

所述活动钻套内径为底孔尺寸φA，所述固定钻套内径为终孔尺寸φB，φB＞φA且φB-φA≤5mm。

底孔尺寸是指成形时的定位孔尺寸，终孔尺寸指全尺寸孔，也就是零件最终需要的孔尺寸。如零件成形时定位孔尺寸为φ5.2，最终该孔要扩到φ9，那φ5.2则为底孔尺寸，该尺寸与模体上的活动钻套内径一致，φ9则为终孔尺寸，该尺寸与盖板上的固定钻套内径一致。

所述活动钻套外径大于φB。

所述上躲避孔直径大于φB。

所述下躲避孔直径大于φA且小于活动钻套外径。

所述活动钻套与下模的间隙为0.1mm。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型具有剖面方形、T形、梯形三种结构的活动钻套，通过与下模的间隙配合，盖板上增加上躲避孔，下模上增加下躲避孔，使得活动钻套可拆卸，解决盖板钻孔的干涉问题，进而实现钻模板钻孔，该方案使用方便、快捷，加工效率高、加工精度高，质量稳定，成本低，具有较大的应用价值。

2、通用性更强。对比文件所用到的专用阶梯销尺寸与盖板厚度、零件厚度、排屑孔深度等有关，只能按具体情况进行定制，也就是一个专用阶梯销只能用于一项或一类零件。本申请技术方案只需在模体上开出一个镶嵌活动钻套的腔体即可，适用于多种类型零件，互换性好，可批产且结构更为简单。

3、劳动量更小。对比文件需要盖板、零件、模体同时定位，零件成形弯边时必须加上盖板，而航空钣金件在液压成形时大多数是不需要盖板的，这增加了工人的劳动量。本申请技术方案在成形时只需要零件与模体定位，不需要加盖板，因此劳动量更小。

4、实用性更好。对比文件模体上的排屑口与盖板上安装孔孔位一致、尺寸一致（都是全尺寸），该排屑孔实际上也是钻孔时下模模体的躲避孔。但实际生产过程中，模体排屑孔与盖板安装孔的孔位由于模具加工精度、模体与盖板的定位精度等问题不可能完全一致，而孔径却一致，这就导致钻孔时模体会发生干涉，钻头会打伤模体，造成模体损坏。若比文件可将排屑孔孔径尺寸加大，可完全解决躲避问题，但排屑孔孔径加大，则液压成形时排屑孔边缘与零件接触的地方受力更集中，零件上会留下孔印，影响零件表面质量。这是对比文件始终无法解决的一个矛盾。本申请技术方案在成形时模体与零件接触部分无空腔（仅活动钻套顶部平面与模体型面有高度差，但高度差在0.1mm以内，对零件表面质量不会造成影响），因此，几乎不存在此类问题。

5、更结实耐用。对比文件的专用阶梯销尺寸细长（长=盖板厚度+零件厚度+排屑孔深度+定位深度，尺寸至少30mm，而小端直径一般为5mm），这意味着阶梯销更容易变形甚至断裂；本技术方案使用的专用钻套则短而粗，一般高度为8mm，外径＞9mm，耐用性更好。

6、定位简单、风险小。对比文件需要三重定位，但实际情况是盖板、零件定位孔、模体定位底孔的孔位很难保持一致，这就使得阶梯销很难定位（即3孔孔中心不在一条轴线上，阶梯销很难同时穿过3个孔）。即使通过外力强制定位，也会造成阶梯销在液压时强大力的作用下变形、甚至断裂，也可能造成零件无法精确成形（即由于定位不准，导致成形后局部尺寸大、局部尺寸小的情况）；本申请技术方案只需零件与模体定位，定位更为简单且无法定位或定位不准的风险极低。

附图说明

图1-3是本申请的结构示意图。

图中：1-盖板；2-下模；3-固定钻套；4-活动钻套；5-顶出方向；6-下躲避孔；7-上躲避孔；8-试验件。

具体实施方式

实施例1

一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套，其特征在于：包括位于上方盖板1内的固定转套和下方下模2内的活动钻套4，所述活动钻套4通过间隙配合镶嵌在下模2上，所述活动钻套4装配后与下模2表面保持水平；所述活动钻套4与固定钻套3的内径同轴，所述活动钻套4的下方设置有下躲避空，所述固定钻孔的下方设置有上躲避孔7，这就共同组成了一个小尺寸扩孔结构。零件成形后，从下模2的躲避孔顶出活动钻套4，则下模2会漏出一个大于终孔的圆孔，再通过盖板1上的固定钻套3钻孔，直接将底孔开为终孔。本实用新型具有剖面方形、T形、梯形三种结构的活动钻套4，通过与下模2的间隙配合，盖板1上增加上躲避孔7，下模2上增加下躲避孔6，使得活动钻套4可拆卸，解决盖板1钻孔的干涉问题，进而实现钻模板钻孔，该方案使用方便、快捷，加工效率高、加工精度高，质量稳定，成本低，具有较大的应用价值。

实施例2

一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套，其特征在于：包括位于上方盖板1内的固定转套和下方下模2内的活动钻套4，所述活动钻套4通过间隙配合镶嵌在下模2上，所述活动钻套4装配后与下模2表面保持水平；所述活动钻套4与固定钻套3的内径同轴，所述活动钻套4的下方设置有下躲避空，所述固定钻孔的下方设置有上躲避孔7，这就共同组成了一个小尺寸扩孔结构。零件成形后，从下模2的躲避孔顶出活动钻套4，则下模2会漏出一个大于终孔的圆孔，再通过盖板1上的固定钻套3钻孔，直接将底孔开为终孔。所述活动钻套4的剖面为方形、T形或梯形。方形为通用型，也是基础结构型，T形与梯形为其衍生造型。在使用方法上三种构型别无二致，但方形活动钻套4与模体的接触面更小(仅底部部分)，限制少，使用起来更简单，但配合精度相对来说最低；T形与梯形接触面多，限制多，使用起来则复杂一点(如梯形与模体配合更紧，在取出活动钻套4时更费力)，但配合精度更高；配合精度高，则活动钻套4顶部平面与模体型面的高度差更小，对零件表面质量的影响将更小。一般情况下，方形结构的高度差能控制在0.1mm以内，对零件表面质量影响较小，完全在公差要求范围内，因此，方形结构完全够用，足以解决绝大部分零件的小尺寸扩孔问题。

方形为基础构型，需强调出来。强调T形与梯形，一是扩大专利覆盖范围；二是若零件表面质量要求更高(如材料为机械抛光板的零件)，方形结构无法达到表面质量要求时，则可采用T形或梯形来解决。

所述活动钻套4内径为底孔尺寸φA，所述固定钻套3内径为终孔尺寸φB，φB＞φA且φB-φA≤5mm。底孔尺寸是指成形时的定位孔尺寸，终孔尺寸指全尺寸孔，也就是零件最终需要的孔尺寸。如零件成形时定位孔尺寸为φ5.2，最终该孔要扩到φ9，那φ5.2则为底孔尺寸，该尺寸与模体上的活动钻套4内径一致，φ9则为终孔尺寸，该尺寸与盖板1上的固定钻套3内径一致。

所述活动钻套4外径应大于φB；所述上躲避孔7直径大于φB；所述下躲避孔6直径大于φA且小于活动钻套4外径；所述活动钻套4与下模2的间隙为0.1mm。

本实用新型具有剖面方形、T形、梯形三种结构的活动钻套4，通过与下模2的间隙配合，盖板1上增加上躲避孔7，下模2上增加下躲避孔6，使得活动钻套4可拆卸，解决盖板1钻孔的干涉问题，进而实现钻模板钻孔，该方案使用方便、快捷，加工效率高、加工精度高，质量稳定，成本低，具有较大的应用价值。通用性更强。对比文件所用到的专用阶梯销尺寸与盖板1厚度、零件厚度、排屑孔深度等有关，只能按具体情况进行定制，也就是一个专用阶梯销只能用于一项或一类零件。本申请技术方案只需在模体上开出一个镶嵌活动钻套4的腔体即可，适用于多种类型零件，互换性好，可批产且结构更为简单。劳动量更小。对比文件需要盖板1、零件、模体同时定位，零件成形弯边时必须加上盖板1，而航空钣金件在液压成形时大多数是不需要盖板1的，这增加了工人的劳动量。本申请技术方案在成形时只需要零件与模体定位，不需要加盖板1，因此劳动量更小。实用性更好。对比文件模体上的排屑口与盖板1上安装孔孔位一致、尺寸一致(都是全尺寸)，该排屑孔实际上也是钻孔时下模2模体的躲避孔。但实际生产过程中，模体排屑孔与盖板1安装孔的孔位由于模具加工精度、模体与盖板1的定位精度等问题不可能完全一致，而孔径却一致，这就导致钻孔时模体会发生干涉，钻头会打伤模体，造成模体损坏。若比文件可将排屑孔孔径尺寸加大，可完全解决躲避问题，但排屑孔孔径加大，则液压成形时排屑孔边缘与零件接触的地方受力更集中，零件上会留下孔印，影响零件表面质量。这是对比文件始终无法解决的一个矛盾。本申请技术方案在成形时模体与零件接触部分无空腔(仅活动钻套4顶部平面与模体型面有高度差，但高度差在0.1mm以内，对零件表面质量不会造成影响)，因此，几乎不存在此类问题。更结实耐用。对比文件的专用阶梯销尺寸细长(长=盖板1厚度+零件厚度+排屑孔深度+定位深度，尺寸至少30mm，而小端直径一般为5mm)，这意味着阶梯销更容易变形甚至断裂；本技术方案使用的专用钻套则短而粗，一般高度为8mm，外径＞9mm，耐用性更好。定位简单、风险小。对比文件需要三重定位，但实际情况是盖板1、零件定位孔、模体定位底孔的孔位很难保持一致，这就使得阶梯销很难定位(即3孔孔中心不在一条轴线上，阶梯销很难同时穿过3个孔)。即使通过外力强制定位，也会造成阶梯销在液压时强大力的作用下变形、甚至断裂，也可能造成零件无法精确成形(即由于定位不准，导致成形后局部尺寸大、局部尺寸小的情况)；本申请技术方案只需零件与模体定位，定位更为简单且无法定位或定位不准的风险极低。

请参阅图1，其是本实用新型航空钣金件小尺寸扩孔用活动钻套一较佳实施方式的结构示意图，用于将孔φA扩至φB。本实施方式中所述活动钻套4剖面为方形，也可以是T形、梯形，见图2、图3，其通过间隙配合镶嵌在下模2上，间隙为0.1mm，其下开出下躲避孔6，便于从顶出方向5取下活动钻套4。固定钻套3固定在盖板1上，其下增加上躲避孔7，便于零件成形时躲避销钉孔。在需要进行小尺寸扩孔时，因活动钻套4与下模2为间隙配合，中间有0.1mm间隙，活动钻套4并没有固定在下模2上，因此可用细铁丝等从顶出方向5顶出活动钻套4，则下模2上会露出一个大于φB尺寸的凹坑，通过固定钻套3钻出φB孔尺寸而下模对应区域不会发生干涉，从而实现航空钣金件小尺寸扩孔的高精度、高效率、低成本加工。

本实施方式中，活动钻套4外径(对于T形、梯形，则指最小外径)应大于φB；

上躲避孔7尺寸要求直径大于φB；

下躲避孔6尺寸要求直径大于φA且小于活动钻套4外径；

活动钻套4与固定钻套3应保持同轴。

Claims (7)

1.一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套，其特征在于：包括位于上方盖板（1）内的固定转套和下方下模（2）内的活动钻套（4），所述活动钻套（4）通过间隙配合镶嵌在下模（2）上，所述活动钻套（4）装配后与下模（2）表面保持水平；所述活动钻套（4）与固定钻套（3）的内径同轴，所述活动钻套（4）的下方设置有下躲避空，所述固定钻孔的下方设置有上躲避孔（7）。

2.根据权利要求1所述的一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套，其特征在于：所述活动钻套（4）的剖面为方形、T形或梯形。

3.根据权利要求2所述的一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套，其特征在于：所述活动钻套（4）内径为底孔尺寸φA，所述固定钻套（3）内径为终孔尺寸φB，φB＞φA且φB-φA≤5mm。

4.根据权利要求3所述的一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套，其特征在于：所述活动钻套（4）外径大于φB。

5.根据权利要求4所述的一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套，其特征在于：所述上躲避孔（7）直径大于φB。

6.根据权利要求5所述的一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套，其特征在于：所述下躲避孔（6）直径大于φA且小于活动钻套（4）外径。

7.根据权利要求6所述的一种航空钣金件小尺寸扩孔用钻套，其特征在于：所述活动钻套（4）与下模（2）的间隙为0.1mm。