一种开孔器以及其加工工艺的制作方法

本发明涉及一种开孔器以及其加工工艺。

背景技术：

开孔器通常安装在普通电钻上，就能方便地在铜、铁、不锈钢、有机玻璃等各种板材的平面、球面等任意曲面上进行圆孔、方孔、三角孔、直线、曲线的任意切割。一般开孔器均用于圆孔的切割。

以往的开孔器通常采用高速钢或者不锈钢制成，但是此种材质的开孔器在切割硬材质金属的时候，由于自身强度不够，无法切割，而且很容易发生钝齿等现象。针对此种现象，人们想出了两个方案：1.采用在开孔器头部焊接硬质合金，增加整体的强度；2.直接将材质改为硬质合金。

方案一的缺点在于，硬质合金需要一个个焊接，工序繁琐，而且为了增加整体的强度，开孔器头部上需要开设安装槽；方案二的缺点在于，整体采用硬质合金虽然强度满足要求，但是整个开孔器的生产成本会很高。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种加工方便、强度高的开孔器以及其加工工艺。

本发明所解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开孔器，包括柄部以及头部，其中，头部上设有圆环状硬质合金，硬质合金的外径与头部外径相等，硬质合金一端与头部焊接固定，另一端上开设有以圆环中心呈圆周阵列分布的切削齿，相邻两个切削齿之间设有导屑槽。

采用此种结构的开孔器，保证在使用过程中硬质合金整体的强度，通过圆环状的硬质合金，使得头部的强度提高，通过圆环的底面与头部焊接固定，由于两者均是平面，焊接即为方便，且固定强度高。采用头部上设置硬质合金，节省材料，相对于整体为硬质合金，生产成本大大降低。

其中，硬质合金的内径小于头部内径，两个相差的大小为d，1≤d≤2mm。

硬质合金内径小于头部内径的设置，使得两者之间产生间隙，焊接时，通过在头部内部焊接，焊接点均在头部内部，不易观察到焊点，保证外部整体的美观性。

其中，硬质合金的高度为头部高度的三分之一至二分之一。

硬质合金高度的限定，保证整体的强度，同时也为保证整体的生产成本。

其中，切削齿呈逆时针斜向设置，切削齿包括主切削刃以及副切削刃，主切削刃与副切削刃形成夹角α，35°≤α≤45°。

切削齿通过逆时针斜向设置，使得开孔器在顺时针转动时，切削钻孔更为方便；通过主、副切削刃形成切削齿，进一步提高整体切削的效果，通过大量实验测试，切削齿的角度在40°时，切削效果最好。

其中，主切削刃与侧壁的夹角为β，3°≤β≤10°；副切削刃与侧壁的夹角为γ，38°≤γ≤55°

主切削刃与副切削刃均为斜向设置，加强切削强度，若其中一个切削刃与侧壁平行，在旋转过程中，会产生一定的阻力，而斜向设置的切削刃，在使用过程中，会产出一个水平的力，加速旋转切割，加快切削效率。

其中，主切削刃包括第一主切削刃以及第二主切削刃，第一主切削刃位于硬质合金内侧，第一主切削刃与第二主切削刃的夹角为170°-178°。

两个主切削刃组成主切削刃加强切削效率，经过大量的实验测试，在此区域内的设置，既保证主切削刃的切削锋利，同时，也保证整体的强度，同时提高主切削刃的使用寿命。

其中，切削齿的深度为硬质合金整体高度的五分之二至五分之三。

切削齿的深度的设置，保证头部整体的强度，防止深度过深，硬质合金与头部之间的连接强度不够；防止深度过浅，浪费硬质合金材料，提高生产成本。

其中，切削齿的顶面设有斜刃，斜刃朝向硬质合金内向上倾斜，斜刃与水平面的夹角为3°-10°。

斜刃的设置，使得在开孔过程中，斜刃的转动，向上切斜的一部分将开孔边缘进行切削，使得整体转动过程中，起到一个散热的效果，防止切削过深，内部温度过高，影响切削效率，同时斜刃的设置，提高整体的切削效果，相对于水平面切削，采用斜面切削，切削效率更高。

其中，导屑槽包括第一导屑槽以及第二导屑槽，第一导屑槽位于硬质合金内侧，第一导屑槽与第二导屑槽的夹角为155°-175°。

第一导屑槽与第二导屑槽的设置，使得整体的排屑效果更好，采用折角的设置，可以加速排屑的效果。

其中，副切削刃上设有第三导屑槽，第三导屑槽与第二导屑槽连通。

第三导屑槽的设置，使得导屑槽开孔更大，进一步提高整体的排屑效果。

一种开孔器的加工工艺，其中，包括上述的一种开孔器，该开孔器的加工工艺包括以下步骤：

步骤a、切割：将管状的硬质合金进行切割；

步骤b、焊接：将硬质合金与头部焊接；

步骤c、开齿：在硬质合金上开切削齿；

步骤d、打磨去毛刺：通过打磨将开齿产生的毛刺去除；

步骤e、清洗：将开孔器清洗干净。

通过此种加工工艺，将硬质合金与开孔器头部进行焊接，再通过开齿，使得此种开孔器加工更为方便，同时，也可将老的库存进行清理，防止呆料，具体可以通过将头部的切削齿直接切割去除，然后通过将硬质合金焊接上去，即能保证整体强度，也不会影响开孔器整体的长度。

其中，步骤b中的焊接工艺具体如下，在高频设备上通过焊料对靠近硬质合金与头部连接处内部进行焊接，焊接温度不得超过650℃，焊接后的开孔器立即放入保温炉中进行保温，保温温度为350-380℃，保温时间为6-8小时。

采用此种焊接设置，保证硬质合金与头部之间的焊接强度，防止在使用过程中发生脱落或者断裂。

其中，步骤c中的开齿工艺具体如下，包括第一次切割、第二次切割以及第三次切割，第一次切割形成副切削刃；第二次切割形成第一主切削刃以及第一导屑槽；第三次切割形成第二主切削刃以及第二导屑槽。

通过三次切割，形成切削齿，加工方便，且排屑效果好。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1中a部的局部放大图；

图3是本发明实施例1的主视图；

图4是图3中b部的局部放大图；

图5是本发明实施例1的仰视图；

图6是本发明实施例2的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：

参照附图1-5所示，一种开孔器，包括柄部1、连接部2、头部3、中心钻以及锥弹簧，柄部1通过头部3与连接部2连接，头部3内设有容置槽4，容置槽4内设有通孔41，连接部2上设有螺栓固定孔21，中心钻穿入至通孔41内，螺栓从螺栓固定孔21内穿入与中心钻固定，锥弹簧套设在中心钻上，锥弹簧与容置槽4相抵。此处螺栓固定孔21为内螺纹孔。此处中心钻与锥弹簧的具体结构为公知技术，故在此不多加赘述。柄部1具体为三角柄设置。柄部1与连接部2均采用高速钢或者不锈钢制成。

头部3上设有圆环状硬质合金5，硬质合金5的外径与头部3外径相等，硬质合金5的内径小于头部3内径，两个相差的大小为d，1≤d≤2mm，此处d优选为1.6mm，d为头部3内径减去硬质合金5的内径，由于附图中无法清晰的表明d的长度，此处附图中d的长度为两个半径相差的尺寸d1相加。硬质合金5内径小于头部3内径的设置，使得两者之间产生间隙，焊接时，通过在头部3内部焊接，焊接点均在头部3内部，不易观察到焊点，保证外部整体的美观性。硬质合金5的高度为头部3高度的三分之一至二分之一，此处优选为三分之一。硬质合金5整体高度的限定，保证整体的强度，同时也保证整体的生产成本。

硬质合金5一端与头部3焊接固定，另一端上开设有以圆环中心呈圆周阵列分布的切削齿6，相邻两个切削齿6之间设有导屑槽7，此处与头部3焊接一端为平面设置，同样的头部3与硬质合金5焊接一端也为平面设置。进一步，为了方便焊接定位，也可通过两者通过凸起与凹槽进行配合连接固定，具体为头部3上设有凹槽，硬质合金5上设有凸起，凸起伸入至凹槽内固定，凹槽位于头部3上的设置，也便于焊接液体进入至凹槽内，使得两者固定更为牢固。

切削齿6的数量具体为十三个，也可以为多个，其具体为呈逆时针斜向设置，切削齿6包括主切削刃61以及副切削刃62，主切削刃61与副切削刃62形成夹角α，35°≤α≤45°。此处主切削刃61与副切削刃62两者均为斜向设置，主切削刃61与侧壁的夹角为β，3°≤β≤10°；副切削刃62与侧壁的夹角为γ，38°≤γ≤55°；此处β优选为8°，α优选为40°，γ优选为48°。

切削齿6通过逆时针斜向设置，使得开孔器在顺时针转动时，切削钻孔更为方便；通过主、副切削刃61、62形成切削齿6，进一步提高整体切削的效果，通过大量实验测试，切削齿6的角度在40°时，切削效果最好。主切削刃61与副切削刃62均为斜向设置，加强切削强度，若其中一个切削刃与侧壁平行，在旋转过程中，会产生一定的阻力，而斜向设置的切削刃，在使用过程中，会产出一个水平的力，加速旋转切割，加快切削效率。

进一步，主切削刃61包括第一主切削刃611以及第二主切削刃612，第一主切削刃611位于硬质合金5内侧，第一主切削刃611与第二主切削刃612的夹角为170°-178°，两个主切削刃61组成主切削刃61加强切削效率，经过大量的实验测试，在此区域内的设置，既保证主切削刃61的切削锋利，同时，也保证整体的强度，同时提高主切削刃61的使用寿命。此处夹角优选为175°，此角度的设置，还有另外一个效果，便于排屑。此处第一主切削刃611占据主切削刃61五分之三的面积，即第一主切削刃611大于第二主切削刃612的面积。

切削齿6的顶面设有斜刃63，斜刃63朝向硬质合金5内向上倾斜，斜刃63与水平面的夹角为3°-10°，此处斜刃63具体为主切削刃61与副切削刃62两者的连接处，斜刃63与水平面的夹角优选为6°，斜刃63的设置，使得在开孔过程中，斜刃63的转动，向上切斜的一部分将开孔边缘进行切削，使得整体转动过程中，起到一个散热的效果，防止切削过深，内部温度过高，影响切削效率，同时斜刃63的设置，提高整体的切削效果，相对于水平面切削，采用斜面切削，切削效率更高。

导屑槽7包括第一导屑槽71、第二导屑槽72以及第三导屑槽73，第一导屑槽71位于硬质合金5内侧，第一导屑槽71与第二导屑槽72的夹角为155°-175°，第一导屑槽71与第二导屑槽72的夹角优选为160°。此处需注意的是，第一导屑槽71与第二导屑槽72的交界线与第一主切削刃611与第二主切削刃612的交界线连接，一直延伸至副切削刃62上，使得第三导屑槽73位于副切削刃62上，第三导屑槽73与第二导屑槽72连通，使得导屑槽7朝向外部的开口较大，便于整体的排屑。

切削齿6的深度为硬质合金5整体高度的五分之二至五分之三，此处切削齿6的深度即为导屑槽7与头部3之间的距离。切削齿6的深度的设置，保证头部3整体的强度，防止深度过深，硬质合金5与头部3之间的连接强度不够；防止深度过浅，浪费硬质合金5材料，提高生产成本。

采用此种结构的开孔器，保证在使用过程中硬质合金5整体的强度，通过圆环状的硬质合金5，使得头部3的强度提高，通过圆环的底面与头部3焊接固定，由于两者均是平面，焊接即为方便，且固定强度高。采用头部3上设置硬质合金5，节省材料，相对于整体为硬质合金5，生产成本大大降低。其通过顺时针旋转，带动切削齿6进行切削，通过切削齿6的参数设定，加快切削的效率，提高整体的切削效果、排屑速率。

实施例2：

参照附图6所示，一种开孔器的加工工艺，包括开孔器，此处开孔器的具体结构已经在实施例1中详细赘述，故在此不多加描述。该开孔器的加工工艺包括以下步骤：

步骤a、切割：将管状的硬质合金进行切割；

步骤b、焊接：将硬质合金与头部焊接；

步骤c、开齿：在硬质合金上开切削齿；

步骤d、打磨去毛刺：通过打磨将开齿产生的毛刺去除；

步骤e、清洗：将开孔器清洗干净。

其中，步骤b中的焊接工艺具体如下，在高频设备上通过焊料对靠近硬质合金与头部连接处内部进行焊接，焊接温度不得超过650℃，焊接后的开孔器立即放入保温炉中进行保温，保温温度为350-380℃，最优选的保温温度为360℃，保温时间为6-8小时，优选为7.5小时。

步骤c中的开齿工艺具体如下，包括第一次切割、第二次切割以及第三次切割，第一次切割形成副切削刃；第二次切割形成第一主切削刃以及第一导屑槽；第三次切割形成第二主切削刃以及第二导屑槽。

通过此种加工工艺，将硬质合金与开孔器头部进行焊接，再通过开齿，使得此种开孔器加工更为方便，同时，也可将老的库存进行清理，防止呆料，具体可以通过将头部的切削齿直接切割去除，然后通过将硬质合金焊接上去，即能保证整体强度，也不会影响开孔器整体的长度。