钻模设计基本标准.doc

江西变压器科技股份有限公司工艺技术标准钻模设计基本标准 QJ/EQ 04 029-20081 主题内容及适用范围本标准规定了设计钻模时的零部件的基本要求和主要内容。本标准适用于本厂各种钻模的设计。2 引用标准GB226280 标准固定钻套的结构。GB226480 可换钻套。GB222280 握柄规格。BG226580 快换钻套。GB222380 焊接手柄规格。GB226880 钻套螺钉的规格尺寸。GB226380 钻套用衬套。3 钻套的设计和选用。3.1 固定钻套：固定钻套有如图1两种结构，图中(a)为无肩的，(b)为带肩的。带肩的主要用于钻模板较薄时，用以保持钻套必须的导线长度。有了肩部还可以防止钻模板上的切屑和冷却液落入钻套孔中。图(a)安装方向如图箭头所示。标准中有关数据见附表。 (a) (b) 图 1注1) 材料：d26mm T10A 按GB129877碳素工具钢技术条件d26mm 20 按 GB69965优质碳素结构钢钢号和一般技术条件。2) 热处理： T10A HRC586420渗碳深度0.81.2mm HRC5864。3) 固定钻套的下端应超出钻模板，如图所示，而不应缩在钻模板内。前者能够防止带状切屑卷入钻套中而减缓钻套的磨损。图2附表 mmdDD1HhCC1C2ab基本尺寸极限偏差F7基本尺寸极限偏差n60130.010+0.004611.8+0.0164769-21.82.6+0.0065+0.0168112.636+0.008933.3812162.53.34+0.0227+0.019100.545+0.0108+0.010110.520.0085610131016201.51.2568+0.02812+0.023153810+0.01315+0.012181220251012+0.034182221.51215+0.01622+0.0282616283641518260.015301822+0.041303420364510.0122226+0.02035+0.03339532.513263042+0.017462545563.2 可换钻套 为了克服固定钻套磨损后无法更换的缺点，因此便有了可换钻套，采用可换钻套的钻模板，在安装可换钻套处应专门配装一个衬套，可换钻套就装在衬套中。这样可避免更换钻套时损坏钻模板。具体结构和尺寸也标准化。可参阅国标夹具零部件中GB226380和GB226480。3.3 快换钻套 快换钻套是供同一个孔须经多种加工工步（如钻、扩、铰、锪面、攻丝等）所用的。为了防止直接磨损钻模板，在采用快换钻套时，钻模板上必须配有钻套用衬套。 布置快换钻套时，必须注意快换钻套的台肩位置应与刀具在加工时的旋转方向相适应，防止钻套因受刀具或切屑的磨擦作用而转动时，使钻套台肩面转出钻套螺钉而被向上抬起。标准快换钻套和钻套螺钉的规格尺寸，可分别参阅国标夹具零部件中GB226580和GB226880。3.4 特殊钻套 特殊钻套是在特殊情况下加工孔用的。这类钻套只能结合具体情况自行设计如图3所示。(a) (b)4 钻套导引孔的尺寸和公差带的选择在选用标准结构的钻套时，钻套导引孔的尺寸与公差带须由设计者决定，其余结构尺寸则在标准中都已规定。这时，可按下述原则来确定导引孔的尺寸与公差带。4.1 钻套导引孔直径的基本尺寸，应等于所导引刀具的最大极限尺寸。4.2 因为由钻套导引的刀具，都是钻头、扩孔钻、铰刀这一类定尺寸的刀具，其结构和尺寸都已标准化和规格化了，所以钻套导引孔与刀具的配合，应按基轴制来选定。4.3 钻套导引孔与刀具之间，应保证有一定的配合间隙，以防止两者发生卡住或咬死。一般根据所导引的刀具和加工精度要求来选取导引孔的公差带，钻孔和扩孔时选用F7；粗铰时选用G7；精铰时选用G6。4.4 当采用GB113273或GB113373的标准铰刀铰H7或H9孔时，则可不必按刀具最大尺寸来计算。直接按孔的基本尺寸，分别选用F7或E7，作为导引孔的基本尺寸与公差带。4.5 由于标准钻头的最大尺寸都是所加工孔的基本尺寸，故钻头的导引孔就只须按孔的基本尺寸取肥差带为F7即可。4.6 如果钻套导引的不是刀具的切削部分，而是刀具的导柱部分如下图4所显示，这时也可按基孔制的相应配合选取为：H7/f7、H7/g6、H6/g5。图 44.7 钻套下端面与加工表面之间的空隙值S。钻套下端面与加工表面之间应留有一定的空隙S，见下图5所示。这是为了使排屑畅快。尤其是象图（a）那样加工韧性材料时，切屑卷缠在刀具与工件之间，容易发生阻塞现象，严重时，会发生刀具折断事故。所以，从排屑要求讲，希望S值能大一些。但从希望保持最好的导引作用来看，则又希望S值要小一些。理论上分析，象图5(b)那样的S值对钻头导引作用最好；此时，当钻头刚开始接触工件时，钻头的切屑刃最外缘点正好在钻套底部孔口上。按照标准麻花钻顶角2118来计算，则S0.3d。从上面分析可看出，这二个要求是相互制约的。一般可推荐下列经验数据：(a) 图5 (b)1钻套；2钻模板；3工件加工铸铁时：S（0.30.6）d加工钢等韧已生材料时：S（0.51）d式中：d所用钻头的直径材料愈硬，则式中的系数应取小值；钻孔直径愈小，也即钻头钢性愈差，式中的系数应取大值，以免切屑堵塞而使钻头折断。但也有下面几个特殊情况，应另行考虑：(a) 在斜面上钻孔（或钻斜孔）时，为保证起钻良好，应使S尽可能小一些（如S0.3d）。(b) 孔的位置精度要求高，即要求钻套导引作用要良好；但排屑要求又不允许取小的S值时，就干脆取S0。这样，即可有较好的导引作用，又可让切屑由钻头的螺旋槽中排出。其排屑情况反而比只留很小S值要好。但这时钻套的磨损情况很严重。(c) 钻深孔（即孔的长度与直径之比L/d5）时，要求排屑畅快，可取S1.5d。5 钻模板的种类与特点钻模板是供安装钻套用的。要求具有一定的强度和钢度，以防变形而影响钻套的位置和导引精度，常见的钻模板，按其可动与否，分为以下四种：5.1 固定式钻模板这种钻模板是直接固定在钻模夹具体上而不移动的。所需加工孔的位置精度较高，但装卸工件较为不便。固定式钻模板与夹具体的连接，一般采用销钉定位，螺钉紧固的结构。对于简单的钻模有时也可以采用整体的铸造或焊接结构。5.2 铰链式钻模板这种钻模板是通过铰链来与夹具体连接的，因此，铰链式钻模板可绕铰链轴翻转。由于钻模板可以翻转，其间必有间隙，因而加工孔的位置精度也定较固定式钻模板为低。而且装卸工件方便。5.3 可卸式钻模板当装卸工件时，需要将钻模板装上或取下，则应采用可卸式钻模板。可卸式钻模板的钻孔精度也较高。但装卸工件费时，且易损坏。5.4 悬挂式钻模板在大批大量生产中，对于分布在同一方向上的平行孔系，通常都是在钻床上采用变轴传动头进行同时加工，配合变轴传动头所用的钻模板，即为悬挂式钻模板，特别是采用变工位机床加工，这时每个夹具上装着工件，依次在不同工位上接受加工。若把钻模板布置在夹具上，为适合不同加工工步，就必须在不同工位上更换相应的导向套。这不但十分麻烦，而且往往是难以实现。因此，应该采用悬挂式钻模板，使钻模板和相应的加工主轴配在一起，从而解决了上述矛盾。6 钻模设计时须注意的几个问题：6.1 注意孔口毛刺的影响。工件在起钻和钻透后，孔口两端都会产生毛刺，见图6(a)，设计者若不注意此状况，未留出让开毛刺的空隙，