专利名称：一种钻攻一体式热熔钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种钻头，特别是一种钻攻一体式热熔钻头。
背景技术：
在机械加工中，常常需要解决薄壁型、板条型或管型工件的相互联接的问题，目前 市场上有三种比较典型的薄壁工件可拆卸联接方式。第一种，在薄壁通孔中直接攻丝，通过 螺栓(钉)实现薄壁工件的螺纹联接。这种方式的缺点在于，由于薄壁工件的壁厚不足，螺 纹牙数较少，容易造成螺纹联接的强度、自锁性和可靠性较差。第二种，在薄壁工件的联接 孔中焊(铆)接一个辅助螺母，以增加联接螺纹的长度，提高联接强度。这种方式的缺点在 于，薄壁工件焊(铆)接操作烦琐，焊(铆)接技术要求也较高，很容易烧穿薄壁工件并且 点焊强度也不够高。第三种，在两个需要联接的薄壁工件上穿设一根联接螺栓，在联接螺栓 上外加垫片和螺母。这种方式的缺点在于，当薄壁工件为管件时，螺母不方便安装，而且外 加垫片和螺母会增加生产工序、降低效率、增加生产成本。为了实现简便快速、经济有效的薄壁工件的联接，人们设计出了一种热熔钻头，该 热熔钻头在高速及施以向下轴向力时，置于金属薄板上的热熔钻头因头部与金属摩擦急剧 产生高达摄氏650° 750°的温度。热熔钻头附近荡然区域金属迅速软化，在高温转动及 轴向压力下，迅速加工出孔洞。目前的热熔钻头只有钻孔的功能，而在实际加工工件中，工 件在钻孔后还需要攻制螺纹，这样就又不得不额外再增加攻丝这一工序及相关设备，不仅 增加了生产成本，而且工作效率也不高。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的存在着上述的问题，提供了一种能在加工过程中 实现钻孔攻丝一体式的热熔钻头。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现一种钻攻一体式热熔钻头，包括 用于安装在钻机中的柄部和工作部，在工作部与柄部之间设有挡肩且在工作部前端具有用 于钻孔的工作头，其特征在于，所述的工作部上具有开设有外螺纹的工作体，所述的工作体 上的外螺纹外径大于工作部外径，所述的柄部、工作部和挡肩三者为一体式结构且均采用 高熔点硬质合金材料制成。本热熔钻头设置在钻机上，用于对金属薄壁工件进行钻孔攻丝用的，通过本热熔 钻头加工出来的薄壁工件的下表面形成具有内螺纹的筒体，并且这个筒体长度远大于金属 薄壁工件的厚度。本热熔钻头的工作原理是这样的当热熔钻头在金属薄壁工件表面高速 回转并被施以向下的轴向压力时，热熔钻头的工作头与金属材料剧烈摩擦，产生高温，使与 热熔钻头的工作头接触的局部金属材料升温变红并迅速软化，随着轴向压力加大和进给加 深，热熔钻头的工作部与金属材料的接触面积增大，发热进一步增加，加工区温度继续上升 而使变红区域扩大并使工件形成有筒体。当进入攻丝段时，轴向压力变小，此时工件的变 红区域还处于软化状态，这样开设有外螺纹的工作体便可在该区域对工件筒体内壁进行攻丝。这样工件在随着孔内原来的熔融实体材料在热熔钻头的轴向进给和旋转作用下沿径向 和轴向作热塑性流动而形成具有内螺纹的筒体。在上述的钻攻一体式热熔钻头中，所述的高熔点硬质合金材料为碳化钨合金材 料。由碳化钨合金材料制成的热熔钻头硬度、熔点都足够高。在上述的钻攻一体式热熔钻头中，所述的工作部无切削刃口且工作部由上而下依 次包括连接部一、连接部二和接触部，所述的连接部二、接触部和上述的工作头一体成型， 上述的工作体设置在连接部一和连接部二之间且所述的连接部一外径小于工作体上的外 螺纹内径。这样当工作体继续在工件上形成的筒体内攻丝，而连接部一在钻头轴向进给下 进入到筒体内时，连接部一不会对筒体内刚加工形成的内螺纹造成损坏。工作部无切削刃 口，加工出来的工件无废屑，简化了加工工序，提高了材料的利用率。在上述的钻攻一体式热熔钻头中，所述的连接部二外表面上开设有内螺纹，所述 的内螺纹两端分别与工作头和工作体相连，所述的内螺纹与上述的工作体上的外螺纹方向 相同且所述的内螺纹和外螺纹的螺纹牙高及螺距均相同。这样在钻头对工件加工完毕后退 刀时，钻头不会对工件筒体内刚形成的内螺纹造成损坏。在上述的钻攻一体式热熔钻头中，所述的连接部一和连接部二均呈圆柱体，所述 的接触部呈多边圆形的椎体，所述的工作头呈三角形状。三角形状的工作头是为了加工工 件时能产生更大的热量，使工件能更快的熔化，表面呈多边圆形的接触部能更容易的将工 件加工出来的材料挤出去形成一个环颈。在上述的钻攻一体式热熔钻头中，所述的挡肩呈圆柱状，且所述的挡肩上端具有 凹槽。在该挡肩的作用下被加工的薄壁工件的上表面可形成一圈环颈，这是因为薄壁金属 工件孔中在挤压、熔化过程中会有一部分材料向上翻出，这样加工出来的工件表面形成一 圈环颈就不需要另外增加垫片，节省成本。挡肩上端具有凹槽使得本热熔钻头制作清角垂 直，在钻机装夹时更加稳定，提高钻头使用的精度。作为另外一种情况，在上述的钻攻一体式的热熔钻头中，所述的挡肩呈椭圆状，且 所述的挡肩还具有切削刃口。利用椭圆状挡肩的切削刃口在旋转过程中将翻出的熔化材料 刮回或切削，在这样的挡肩的作用下加工出来的薄壁工件的上表面为平整光滑的表面。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点1、本实用新型将对工件进行钻孔和攻丝两道工序连在一起，在钻孔的同时对工件 进行攻丝，这样不仅省时省力，而且还降低了生产成本。2、本实用新型采用碳化钨合金材料制成，使得本热熔钻头的硬度、熔点都足够高， 能适用于各种不同的金属薄壁工件，使用范围广。3、本实用新型的工作部无切削刃口，加工出来的工件无废屑，简化了加工工序，提 高了材料的利用率。4、本实用新型的挡肩呈圆柱状，能使得加工出来的工件上表面形成一圈环颈，无 需另外增加垫片，节省成本。
图1是实施例一中本实用新型的主视图。图2是图1的仰视图。[0020]图3是实施例二中本实用新型的主视图。图4是图3的左视图或右视图。图5是图3的俯视图。图6是本实用新型中加工工件加工后的剖视图。图中，1、柄部；2、工作部；21、工作头；22、工作体；23、接触部；24、连接部一 ；25、
连接部二 ；3、挡肩；4、工件；41、筒体。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步 的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。实施例一如图1和图2所示，本钻攻一体式热熔钻头包括用于安装在钻机中的柄部1和工 作部2，在工作部2与柄部1之间设有挡肩3且在工作部2前端具有用于钻孔的呈三角形 状的工作头21。三角形状的工作头21是为了加工工件4时能产生更大的热量，使工件4能 更快的熔化。在工作部2上具有开设有外螺纹的工作体22，工作体22上的外螺纹外径大于 工作部2外径，柄部1、工作部2和挡肩3三者为一体式结构且均采用高熔点硬质合金材料 制成。工作部2无切削刃口且工作部2由上而下依次包括连接部一 24、连接部二 25和接 触部23，连接部二 25、接触部23和工作头21 —体成型，连接部一 24和连接部二 25均呈圆 柱体，接触部23呈多边圆形的椎体。工作部2无切削刃口，加工出来的工件4无废屑，简化 了加工工序，提高了材料的利用率，表面呈多边圆形的接触部23能更容易的将工件4加工 出来的材料挤出去形成一个环颈。工作体22设置在连接部一 24和连接部二 25之间且连 接部一 24外径小于工作体22上的外螺纹内径。这样当工作体22继续在工件4上形成的 筒体41内攻丝，而连接部一 24在钻头轴向进给下进入到筒体41内时，连接部一 24不会对 筒体41内刚加工形成的内螺纹造成损坏。在连接部二 25外表面上开设有内螺纹，内螺纹两端分别与工作头21和工作体22 相连，内螺纹与上述的工作体22上的外螺纹方向相同且所述的内螺纹和外螺纹的螺纹牙 高及螺距均相同。这样在钻头对工件4加工完毕后退刀时，钻头不会对工件4筒体41内刚 形成的内螺纹造成损坏。本热熔钻头设置在钻机上，用于对金属薄壁工件4进行钻孔攻丝用的，如图6所 示，通过本热熔钻头加工出来的薄壁工件4的下表面形成具有内螺纹的筒体41，并且这个 筒体41长度远大于金属薄壁工件4的厚度。本热熔钻头的工作原理是这样的，当热熔钻头 在金属薄壁工件4表面高速回转并被施以向下的轴向压力时，热熔钻头的工作头21与金属 材料剧烈摩擦，产生高温，使与热熔钻头的工作头21接触的局部金属材料升温变红并迅速 软化，随着轴向压力加大和进给加深，热熔钻头的工作部2与金属材料的接触面积增大，发 热进一步增加，加工区温度继续上升而使变红区域扩大并使工件4形成有筒体41。当进入 攻丝段时，轴向压力变小，此时工件4的变红区域还处于软化状态，这样开设有外螺纹的工 作体22便可在该区域对工件4筒体41内壁进行攻丝。这样工件4在随着孔内原来的熔融 实体材料在热熔钻头的轴向进给和旋转作用下沿径向和轴向作热塑性流动而形成具有内螺纹的筒体41。实施例二如图3、图4和图5所示，本实施例二中的内容与实施例一中的内容大致相同，所不 同的是实施例一中的挡肩3呈圆柱状，实施例二中的挡肩3呈椭圆状，且挡肩3还具有切削 刃口，利用椭圆状挡肩3的切削刃口在旋转过程中将翻出的熔化材料刮回或切削，在这样 的挡肩3的作用下加工出来的薄壁工件4的上表面为平整光滑的表面。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所 属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似 的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求一种钻攻一体式热熔钻头，包括用于安装在钻机中的柄部(1)和工作部(2)，在工作部(2)与柄部(1)之间设有挡肩(3)且在工作部(2)前端具有用于钻孔的工作头(21)，其特征在于，所述的工作部(2)上具有开设有外螺纹的工作体(22)，所述的工作体(22)上的外螺纹外径大于工作部(2)外径，所述的柄部(1)、工作部(2)和挡肩(3)三者为一体式结构且均采用高熔点硬质合金材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种钻攻一体式热熔钻头中，其特征在于，所述的高熔点硬 质合金材料为碳化钨合金材料。
3.根据权利要求1或2所述的一种钻攻一体式热熔钻头中，其特征在于，所述的工作 部(2)无切削刃口且工作部(2)由上而下依次包括连接部一(24)、连接部二(25)和接触 部(23)，所述的连接部二(25)、接触部(23)和上述的工作头(21) —体成型，上述的工作体 (22)设置在连接部一(24)和连接部二(25)之间且所述的连接部一(24)外径小于工作体 (22)上的外螺纹内径。
4.根据权利要求3所述的一种钻攻一体式热熔钻头中，其特征在于，所述的连接部二 (25)外表面上开设有内螺纹，所述的内螺纹两端分别与工作头(21)和工作体(22)相连，所 述的内螺纹与上述的工作体(22)上的外螺纹方向相同且所述的内螺纹和外螺纹的螺纹牙 高及螺距均相同。
5.根据权利要求3所述的一种钻攻一体式热熔钻头中，其特征在于，所述的连接部一 (24)和连接部二(25)均呈圆柱体，所述的接触部(23)呈多边圆形的椎体，所述的工作头 (21)呈三角形状。
6.根据权利要求1或2所述的一种钻攻一体式热熔钻头中，其特征在于，所述的挡肩 (3)呈圆柱状，且所述的挡肩(3)上端具有凹槽。
7.根据权利要求1或2所述的一种钻攻一体式热熔钻头中，其特征在于，所述的挡肩 (3)呈椭圆状，且所述的挡肩(3)还具有切削刃口。
专利摘要本实用新型提供了一种钻攻一体式热熔钻头，属于机械技术领域。它解决了现有的热熔钻头只有钻孔功能，工件需要攻制螺纹时不得不额外增加攻丝工序及相关设备等问题。本钻攻一体式热熔钻头包括用于安装在钻机中的柄部和工作部，在工作部与柄部之间设有挡肩且在工作部前端具有用于钻孔的工作头，所述的工作部上具有开设有外螺纹的工作体，所述的工作体上的外螺纹外径大于工作部外径，所述的柄部、工作部和挡肩三者为一体式结构且均采用高熔点硬质合金材料制成。本钻攻一体式热熔钻头具有结构简单、使用范围广、实用性强、生产成本低的优点。
文档编号B23B51/08GK201664777SQ20092031401
公开日2010年12月8日 申请日期2009年11月4日 优先权日2009年11月4日
发明者林安义, 赵信彪 申请人:赵信彪