钻模设计基本标准

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 QJEQ 04 029-2008

1 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
GB2262－80 标准固定钻套的结构。
GB2264－80 可换钻套。
GB2222－80 握柄规格。
BG2265－80 快换钻套。
GB2223－80 焊接手柄规格。
GB2268－80 钻套螺钉的规格尺寸。
GB2263－80 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：d≤26mm T10A 按GB1298－77《碳素工具钢技术条件》
d>26mm 20 按 GB－699－65《优质碳素结构钢钢号和一般
技术条件》。
2) 热处理： T10A HRC58～64
20渗碳深度0.8～1.2mm HRC58～64。
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。


1

图2

附表
mm

d D D1

6
H


h


C


基本尺寸 极限偏差F7 基本尺寸 极限偏差n6
>0~1 3
＋0.010
+0.004
>1~1.8
>1.8~2.6
>2.6~3
>3~3.3
>3.3~4
>4~5
>5~6
>6~8
>8~10
>10~12
>12~15
>15~18
>18~22
>22~26
>26~30
+0.016
+0.006


+0.022
+0.010

+0.028
+0.013
+0.034
+0.016

+0.041
+0.020

4
5
6

7
8
10
12
15
18
22
26
30
35
42

+0.016
+0.008

+0.019
+0.010

+0.023
+0.012

+0.028
0.015

+0.033
+0.017
7
8
9

10
11
13
15
18
22
26
30
34
39
46
6


8


9


--


2






0.5







1



1







C1 C2


a


b


δ



1









0.5







1






2







3






0.008






0.012


12 16 2.5







3


4


5

10 16 20

1.5 1.25


2



3



1.5



2.5

12 20 25

16 28 36

20 36 45

25 45 56

3.2 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GB2263－80和GB2264
－80。
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、< br>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
2

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GB2265－80和GB2268
－80。
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GB1132－73或GB 1133－73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：H7f7、H7g6、H6g5。


图 4
3

4.7 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2
φ＝118°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＝（0.3~0.6）d
加工钢等韧已生材料时：S＝（0.5~1）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S＝0。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Ld>5）时，要求排屑畅快，可取
S＝1.5d。
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
4

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，可能使钻好孔后的 工件取
不下来。如图6(b)。

图 6
6.2 设计盖板式钻模时，应 考虑设置手把，便于装卸。手把的标准结构
可参阅国标《夹具零部件》中GB2222－80和GB22 23－80。
6.3 钻模支脚的设计
钻模支脚的位置应使夹具体稳定可靠。虽受切削力。也不会因此而
不稳定。如图7。
5

(a)不合理 (b)合理
图7
钻模支脚的合理分布
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6