[实用新型]一种结构件连接孔的制造工具

说明书

本实用新型公开了一种结构件连接孔的制造工具，包括多功能钻头和用于支撑结构件的垫板，所述多功能钻头包括依次连接的第一刀体、第二刀体、第三刀体和摩擦挤压体，所述第一刀体、第二刀体、第三刀体的直径依次增大，所述摩擦挤压体的直径大于第三刀体的孔径，用于对所述连接孔产生挤压过盈量。本实用新型利用逐一增大的第一刀体、第二刀体、第三刀体和摩擦挤压体，三个刀体的梯度设计在连接件上产生孔径小于预定值的连接孔，所述摩擦挤压体的直径大于第三刀体的孔径，用于对所述连接孔产生挤压过盈量，使得形成的连接孔强度更大。

技术领域

本实用新型涉及连接孔的制造领域，尤其是涉及一种结构件连接孔的制造工具。

背景技术

在航空、航天、列车和船舶等工业应用领域，结构件连接部位往往要承受很大的动载荷作用，特别是以连接孔为基础的铆接等连接部位容易出现疲劳裂纹，由此引发的连接孔的孔裂已成为结构失效的主要形式。因此，优化连接孔的制造方法，提高连接件的服役可靠性就具有了重要的价值和意义。

在我国，结构件连接孔的加工主要是通过钻孔、扩孔、铰孔、孔挤压等步骤来实现。钻孔和扩孔的目的是粗加工出所需规格孔径尺寸的连接孔，在这个过程中，连接孔的存在使得母材的整体性受到破坏，再加上孔内壁加工后出现的凸起，就会很容易在连接孔的周围出现应力集中。铰孔主要是对钻孔和扩孔后的连接孔进行精加工，以获得所需表面粗糙度的连接孔内壁，降低应力集中，提高连接孔的质量；但机械加工仍会在孔内壁留下切削痕迹，这些痕迹如果不消除，也会对连接孔的质量产生不利影响。孔挤压的目的是消除铰刀机械加工留下的痕迹，通过在连接孔中通过一个直径稍大于连接孔直径的圆棒，使孔壁内侧发生弹塑性变形，从而在一定程度上引入残余压应力，达到提高孔壁内侧的疲劳性能和抗应力腐蚀的目的。

现有连接孔加工过程中加工和强化过程分布进行，这不仅延长了加工周期，耗费人力物力，而且在一种加工方法和下一种加工方法之间很难保证加工精度，会对最后的连接孔质量产生不良影响，从而出现了加工周期长、生产效率低、精度不稳定、耗费资源等问题。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供了一种结构件连接孔的制造工具。

本实用新型采用的技术方案是：一种结构件连接孔的制造工具，包括多功能钻头和用于支撑结构件的垫板，所述多功能钻头包括依次连接的第一刀体、第二刀体、第三刀体和摩擦挤压体，所述第一刀体、第二刀体、第三刀体的直径依次增大，用于在连接件上产生孔径小于预定值的连接孔，所述摩擦挤压体的直径大于第三刀体的孔径，用于对所述连接孔产生挤压过盈量。

优选地，所述摩擦挤压体由圆柱体和圆台组成，所述圆柱体高度大于连接孔的深度。

优选地，还包括一与所述多功能钻头相连接的压肩，所述多功能钻头和压肩为一体式连接或者分体式连接。

优选地，所述多功能钻头和压肩一体式连接时，压肩和多功能钻头通过一体成型或焊接方式连接在一起。

优选地，所述多功能钻头和压肩分体式连接时，所述多功能钻头一端加工有柄部，压肩下端中心设有供柄部伸入的圆孔。

优选地，所述第一刀体的直径范围为3-100mm，钻头高度的范围为8-50mm；第二刀体的直径大于第一刀体的直径，范围为3-107mm，第二刀体的高度与第一刀体的高度相同；第三刀体的直径大于第二刀体的直径，其范围为3-109mm，其高度与第一刀体的高度相同；所述摩擦挤压体的圆柱体直径的范围是3-110mm，所述摩擦挤压体的圆台的曲率半径的范围是10-1000mm，圆台高度的范围是3-200mm；所述摩擦挤压体的侧表面粗糙度Ra≤0.2μm。