CN210115493U - 一种改进型四刃钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改进型四刃钻头，其包括钻头本体和柄部，所述钻头本体为UC型，所述钻头本体的顶部设有四个对称分布的主刀面，且其中两个相对称的主刀面的心厚比另外两个相对称的主刀面的心厚厚10％～20％，四个主刀面沿钻头本体的周向依次相临设置形成钻尖，所述钻头本体上还设置有四个螺旋排屑槽，所述四个螺旋排屑槽与钻头本体顶部的钻尖配合，从钻尖开始沿钻头本体面向柄部设置，且四个螺旋排屑槽之间从钻尖起始为平行同角度结构逐渐渐变形成两两并沟对称结构。本实用新型构成的四刃钻头具有四个主切削刃，切削能力大大增强，对改善孔壁质量有明显效果；且对称分布的四刃结构在切削过程中更平稳，径向磨损明显减小。

Description

一种改进型四刃钻头

技术领域

本实用新型涉及PCB刀具领域，具体涉及一种改进型四刃钻头。

背景技术

印刷电路板是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机、通讯电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了电气互连，都要使用PCB电路板。随着电子产品需求的增加，对PCB电路板的高质量、长寿命甚至低成本要求也同步提高。

PCB电路板行业的飞速发展为相关产业带来了巨大的机遇但也带来了挑战。机械钻孔作为加工电路板的附属行业，投入大量精力研究钻头与钻孔应用之间的关系，以期从理论和实测设计出寿命更长，能大幅降低刀具耗用成本，及提高生产效率的PCB钻头。

目前常规的PCB钻头都是采用双刃结构，一般为两个主切削刃，两个副刀刃(无切削功能)，以及两个排屑槽。这样的钻头在遇到陶瓷电路板等耐磨性和切削要求较高的产品时，会表现出耐磨不够寿命不佳。

另外，现有的四刃钻头一般为ST型，与PCB板接触的面积和摩擦都非常大，故导致钻孔温度高，容易出现钉头、胶渣、折断等现象，使四刃钻头本身能改善耐磨性能，提升寿命的效果大打折扣。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，从而提供一种改进型四刃钻头。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种改进型四刃钻头，所述改进型四刃钻头包括钻头本体和柄部，所述钻头本体为UC型，所述钻头本体的顶部设有四个对称分布的主刀面，且其中两个相对称的主刀面的心厚比另外两个相对称的主刀面的心厚厚10％～20％，四个主刀面沿钻头本体的周向依次相临设置形成钻尖，所述钻头本体上还设置有四个螺旋排屑槽，所述四个螺旋排屑槽与钻头本体顶部的钻尖配合，从钻尖开始沿钻头本体面向柄部设置，且四个螺旋排屑槽之间从钻尖起始为平行同角度结构逐渐渐变形成两两并沟对称结构。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述四个螺旋排屑槽之间形成的两两并沟对称结构位于钻头本体的中段和后段部。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述钻头本体的外径为0.20～0.45mm。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述钻头主刀面与主刀面形成的钻尖角度为120°～140°。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述钻头四个螺旋排屑槽螺旋角为30°～40°，槽长度介于2.0mm～8.0mm。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型构成的四刃钻头具有四个主切削刃，切削能力大大增强，对改善孔壁质量有明显效果；且对称分布的四刃结构在切削过程中更平稳，径向磨损明显减小。

本四刃钻头中的四个排屑槽，容屑量大，利于排屑和散热。同时四个螺旋排屑槽从钻尖起始为平行同角度逐渐渐变形成两两并沟对称结构，以此保证钻头具有足够的刚性。

另外，本实用新型可减少与PCB板接触的面积和摩擦，所以钻孔温度低且可以提升孔壁品质，进而减少钉头、胶渣、折断等现象，由于其低的折损率，减少了钻孔扭矩阻力，利于多层板和多叠片板的钻孔加工。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的结构示意图；

图2为图1所示钻头的钻尖部位放大示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1和图2，本实用新型提供的改进型四刃钻头，其主要包括钻头柄部110和本体120两部分。

其中，钻头柄部110和钻头本体120之间分体设置，两者之间通过焊接结构连接构成四刃钻头100。

本四刃钻头100中的钻头柄部110采用不锈钢构成，即保证强度又能够降低成本。该钻头柄部110整体为圆柱形，其连接端设置有连接过渡段111，该连接过渡段111整体为圆台状，端面作为连接面，用于连接钻头本体120。

对于钻头柄部110的整体结构但不限于上述的圆柱形，根据需要该钻头柄部110整体还可采用三级圆台结构，第一圆台段作为连接段和过渡段与钻头本体120焊接，第二圆台段构成整个钻头柄部110的主体，其小端与第一圆台段的大段配合连接，这样便于钻头柄部110整体的安装使用，提高整个四刃钻头100使用的可靠性；第三圆台段作为尾端，其大端与第二圆台段的大段配合连接。

另外，为了提高整个钻头在使用过程中的可靠性，可在钻头柄部110上设置有若干的凸齿，这些凸齿整体呈圆弧状，并沿钻头柄部110的轴向或周向分布，通过这些圆弧状的凸齿在不影响钻头使用便捷性的情况下，提高其与设备连接的可靠性，继而提高整个钻头在使用过程中的可靠性。

本四刃钻头100中的钻头本体120作为整个钻头的切削部，整体采用细晶粒、高含钴量的WC-Co类硬质合金制备而成，本实例方案中优选0.2μm细晶粒，Co含量为9％的高硬度、高抗弯强度硬质合金材料，由此以提高高多层电路板用钻头的强度，降低钻孔过程的断针风险。

由此结构的钻头本体120与钻头柄部110之间采用采用高周波钎焊衔接形成一整体，由此构成四刃钻头100。

另外，本申请采用的钻头本体120具体为UC型，即钻尖一端的厚度大于靠近钻头柄部110一端的厚度，这样可减少钻头本体120与PCB板接触的面积和摩擦，故钻孔温度低且可以提升孔壁品质，进而可以减少钉头、胶渣、折断等现象。由于其低的折损率，减少了钻孔扭矩阻力，可有利于多层板和多叠片板的钻孔加工。

钻头本体120的顶部具体设有四个对称的主刀面121、122、123和124，以及对应的四个螺旋排屑槽125、126、127和128。

参见图2，四个主刀面121、122、123和124结构相同，且以切削部120顶部的中心点为对称点，对称分布；即四个主刀面121、122、123和124之间沿切削部顶部周向依次相临设置，且两两对称，即任意两个主刀面之间都呈对称分布，由此来构成钻尖。本实例中具有四个主切削刃，切削能力大大增强，对改善孔壁质量有明显效果。且两两对称的四刃结构在切削过程中更平稳，径向磨损明显减小。

通过大量实验可以确定，由四个对称布置的主刀面121、122、123和124之间配合构成的钻尖，其角度α优选120～140°，这样能够达到最优的切削效果。

对于上述的钻尖，四个螺旋排屑槽125、126、127和128从钻尖开始，分别与四个主刀面121、122、123和124相配合，并绕切削部120螺旋设置，螺旋角为30～40°且槽长度介于2.0～8.0mm之间。较大的钻尖角配合较大的螺旋角，保证了钻尖部分稳定和平衡性的控制能力外，也使得刀刃更锐利而利于切削；此外，四个排屑槽，容屑量大，利于排屑和散热。

本实例中，这四个螺旋排屑槽125、126、127和128从钻尖起始为平行同角度逐渐渐变形成两两并沟对称结构，以此保证钻头具有足够的刚性。在具体实现时，四个螺旋排屑槽在钻头本体120的中段和后段部为两两并沟对称结构。

基于上述结构方案构成的四刃钻头100，可满足高精度高尺寸稳定性和高耐磨耗的要求。

另外，由于本实例中的钻头本体120为UC型，这样容易使得钻头本体120的刚性降低，故本实例中的四个主刀面中的其中两个相对称的主刀面的心厚129比另外两个相对称的主刀面的心厚厚10％～20％，这样可提高钻头本体120的刚性，从而减少断针率，提高钻削加工的稳定性，增加钻针的寿命。

参见图2，具体可将主刀面122和主刀面124的心厚增加。

再者，如果将四个主刀面的心厚都增加，这样会影响排屑，故只能增加任意一对主刀面的心厚。

本四刃钻头100相对于现有的两刃钻头，具有四个主切削刃，切削能力大大增强，对改善孔壁质量有明显效果。且对称的四刃结构在切削过程中更平稳，径向磨损明显减小。四个排屑槽，容屑量大，利于排屑和散热。同时四个螺旋排屑槽从钻尖起始为平行同角度逐渐渐变形成两两并沟对称结构，以此保证钻头具有足够的刚性。本实用新型对切削刃进行重新设计和分布，来改善孔壁质量和耐磨耗性能，最终通过提升寿命来解决成本及生产效能受限的问题。

如此结构的四刃钻头100在具体实施，其钻头本体120的外径优选0.20～0.45mm，而切削部的刃长与钻头本体外径的比值在10～30之间，这样的设计可用于高多层线路板的应用，并且满足叠板数高的效益提升。

再者，根据需要还可在四刃钻头100上包覆一层抗氧化层，以提高整个钻头的使用寿命。

该抗氧化层可采用匀厚的方式覆盖四刃钻头100的钻头本体120，或整个四刃钻头100。

同样的，该抗氧化层也可采用非匀厚的覆盖方案，抗氧化层的厚度可在钻头到钻柄部变化，如可沿钻头到钻柄部方向逐渐变薄。通过该抗氧化层可使得四刃钻头在使用过程中始终保持最佳的性能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种改进型四刃钻头，所述改进型四刃钻头包括钻头本体和柄部，其特征在于，所述钻头本体为UC型，所述钻头本体的顶部设有四个对称分布的主刀面，且其中两个相对称的主刀面的心厚比另外两个相对称的主刀面的心厚厚10％～20％，四个主刀面沿钻头本体的周向依次相临设置形成钻尖，所述钻头本体上还设置有四个螺旋排屑槽，所述四个螺旋排屑槽与钻头本体顶部的钻尖配合，从钻尖开始沿钻头本体面向柄部设置，且四个螺旋排屑槽之间从钻尖起始为平行同角度结构逐渐渐变形成两两并沟对称结构。

2.根据权利要求1所述的一种改进型四刃钻头，其特征在于，所述四个螺旋排屑槽之间形成的两两并沟对称结构位于钻头本体的中段和后段部。

3.根据权利要求1所述的一种改进型四刃钻头，其特征在于，所述钻头本体的外径为0.20～0.45mm。

4.根据权利要求1所述的一种改进型四刃钻头，其特征在于，所述钻头主刀面与主刀面形成的钻尖角度为120°～140°。

5.根据权利要求1所述的一种改进型四刃钻头，其特征在于，所述钻头四个螺旋排屑槽螺旋角为30°～40°，槽长度介于2.0mm～8.0mm。

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