关于钻模设计.doc

关于钻模设计1, 什么是钻模？钻模就是为钻孔而设计的夹具。2, 什么情况下考虑设计钻模？一般产品批量较多，钻孔数量相对较多，而且孔的位置及精度有较高的要求，零件适合在普通机床加工时，可设计钻模。使用钻模即保证批量零件孔的位置的准确性、一致性，又避免反复划线、避免因孔的位置及精度有较高的要求需用较高级的机床加工，简约了加工工序，也使操作者加工孔时能够快速无误，从而降低工时，降低生产成本。3, 钻模的基本组成元件钻模基本元件通常由本体、固定钻套、快换钻套、固定衬套、阶型螺钉、压紧板、压紧螺栓等组成,参见图1.,图2.图1图24, 固定钻套、快换钻套、固定衬套的选用1) 固定钻套固定钻套是在用刀具一次就加工到孔尺寸时选用。固定钻套内孔直径与单一钻头直径最大值相同。固定钻套工作图形见图3。图32） 快换钻套快换钻套是钻孔须多级尺寸完成时选用。例如孔尺寸须通过钻孔、扩孔、铰孔才能完成。各快换钻套内孔直径即分别与钻孔刀具直径、扩孔刀具直径、铰孔刀具直径最大值相同。工作图形见图4。快换钻套的特点是：可在不旋出阶形螺钉的情况下，可朝刀具旋转的反方向旋转后快速拿出。快换钻套上平面的削平肩胛作用是：用阶形螺钉的头部直径挡住其旋转，侧面的角度削平作用是：是为使旋转快换钻套后不碰到阶形螺钉的头部直径能快速拿出。图43） 固定衬套固定衬套是选用快换钻套时作本体的衬垫时选用，其作用是防止本体磨损过快而影响定位精度。固定衬套工作图形见图4。5， 阶形螺钉的选用阶形螺钉是在使用快换钻套时选用，其作用是通过将快换钻套上的削平肩胛挡住，不让其随刀具旋转，因为在钻孔时，高速钻头旋转有时会带动快换钻套一起旋转，这种情况会损坏钻套，故要挡住快换钻套旋转。如果选用标准的快换钻套，阶形螺钉大小的选用，及在钻模中的位置，可参照本厂标准快换钻套中配套的阶形螺钉。如果自行设计非标快换钻套，设计阶形螺钉在钻模中的位置的原则是：既要保证能挡住快换钻套的旋转，又要使阶形螺钉不拆卸的情况下，快换钻套能旋转后迅速调换。6， 钻模材料的选用由于钻孔时高硬度刀具高速旋转会损坏本体，且本体形状随产品变化形状各异且较大，如果整体高硬度淬硬的话，加工孔就比较困难。故一般情况下，钻模都采用：本体的材料选用价格低廉的低碳钢，钻孔位置镶嵌高硬度的相对容易加工圆形钻套，以简化工序，降低钻模成本。a) 本体材料选用：Q235Ab) 钻套材料选用：T10A7，各种钻套与钻模本体及各相关刀具的公差配合1） 固定钻套外圆与钻模本体孔为过盈配合，配合为H7/r62） 固定钻套内孔与钻头为间隙配合，固定钻套内孔的的名义尺寸为钻头直径尺寸的最大值，偏差为F8。3） 固定村套外圆与钻模本体孔为过盈配合，配合为H7/r64） 固定村套内孔与快换钻套外圆为间隙配合，配合为H7/g65） 快换钻套内孔与钻头为间隙配合，快换钻套内孔有以下几种偏差：a) 钻孔与扩孔：快换钻套内孔的的名义尺寸为钻头直径尺寸的最大值，偏差为F8。b)粗铰孔: 快换钻套内孔的的名义尺寸为钻头直径尺寸的最大值，偏差为G7。c)精铰孔: 快换钻套内孔的的名义尺寸为钻头直径尺寸的最大值，偏差为G6。8，材料的热处理由于工具本体已镶嵌高硬度钻套，故工具本体材料不做热处理。由于钻孔时高硬度刀具高速旋转会损坏钻套，各类钻套都采用热处理淬硬60-64HRC。极个别情况下，由于各钻孔的位置太近，以致于空间距离不够，无法镶嵌钻套，且零件形状还较小，可考虑本体整体淬硬。9， 钻模与零件的定位钻模一般与零件的内、外圆或平面定位，所选用的零件定位面要有一定的尺寸精度，才能保证各孔位的正确。如果所选用的定位面是未注公差，就必须增加定位面的工艺尺寸偏差。在情况允许下，尽量使钻模钻孔平面紧贴被钻孔平面，以避免由于钻头在刚钻入平面的时候由于导向不好，容易产生钻孔偏斜。有时切削产生的铁屑会夹在两平面之间出不来，产生高温损坏零件及影响切削。见图5。为使钻模安装方便，钻模定位面与零件定位面为间隙配合，单边间隙保持在0.030.08mm之间，一般考虑孔的尺寸及形位公差精度较高情况下，采用较小的间隙，否则可用较大的间隙。图510， 图面上钻孔位主要形位公差的选用图面上各个钻孔位须在相关要素上标注形位公差。一般情况下钻孔相对定位基准面、各孔间距离、各孔间角度、各孔心距都须标注位置公差。标注位置公差时，须在各相关所需控制的尺寸上打上理论正确尺寸所用的框子，如图6中的340、135、30、45等等，注意，这些尺寸不附加公差，不是没有公差要求，而是由给定的位置度公差框内数值控制，具体见图6。位置公差的数值我们一般取零件公差的1/2-1/3，如果是未注公差，考虑到零件的互换性、精确性，我们给与适当的位置公差，以避免零件的粗制滥造。图611， 钻模与零件的夹紧钻模与零件都要在夹紧的情况下才可加工孔，可根据实际情况加以设计压紧螺栓、压紧板，见图2。有时车间机床上有提供压板螺栓，在压紧零件的同时也可压紧钻模，可不设计压紧工具。12， 钻模的划线缺口使用钻模时，除了与零件定位外，为了找准孔的方向和位置，往往还要设计对线缺口，对线缺口对准零件上的中心十字线，或对准有特殊要求线，尤其是孔的位置与零件上的其它要素（或轴线）非对称时，特别是轴类零件，必须有对线缺口。为方便使用者看清楚对线缺口与中心十字线重合，将对线缺口厚度减薄至3-5毫米，缺口宽度开阔至30毫米左右。13， 钻模起吊螺孔的考虑出于安全考虑，目前车间规定， 搬动20公斤以上物件应该使用起吊设备。所以我们在设计工具中，一定要设计起吊螺孔，即使重量较轻的工具，也可设计两个小螺孔，可方便安装小手柄（或车间随处可见的小螺栓）之类的，可当操作者手工搬动工具时握柄。目前工具上配置的起吊螺钉为国家标准GB825-76吊环螺钉。设计起吊螺孔时时须考虑：1） 须按照工具的重量来选用螺孔大小。2） 须按照工具使用时的方向来设计起吊螺孔的位置。即考虑工具是平吊还是侧