一种适用于碳纤维与芳纶纤维叠层复合材料加工的手工钻头制造技术

本发明专利技术属于复合材料加工技术领域，公开了一种适用于碳纤维与芳纶纤维叠层复合材料加工的手工钻头，包括四个区域，从钻头到钻柄依次为双顶角钻尖区、负顶角多级刃带扩铰孔区、铰孔区和刀柄夹持区。本发明专利技术的手工钻头，该刀具以大、小顶角组合的双顶角钻头为基础钻型，在提升制孔稳定性的同时有效降低轴向力，避免碳纤维复材产生毛刺、撕裂损伤。刀具刃带具有负顶角的多级切削刃结构，利用剪切去除的方式将芳纶纤维复材有效切断，避免芳纶纤维复材产生毛边、分层损伤，可解决切屑堵塞排屑槽的问题，通过多级切削刃多次扩铰孔的方式以提升制孔精度，减小叠层复材的孔径偏差，大幅提升制孔质量与精度。孔质量与精度。孔质量与精度。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于碳纤维与芳纶纤维叠层复合材料加工的手工钻头


[0001]本专利技术属于复合材料加工
，涉及一种适用于碳纤维与芳纶纤维叠层复合材料加工的手工钻头。

技术介绍

[0002]碳纤维
‑
芳纶纤维共同增强的树脂基叠层复合材料(以下简称C
‑
AFRP)，由高强度、抗剪切性能好的碳纤维复材与高延伸率、抗冲击性能好的芳纶纤维复材经过一层一层的铺放固化制得，碳纤维层和芳纶纤维层厚度大约是6mm。这种复合材料可充分发挥碳纤维和芳纶纤维的优势性能，已成为航空航天与武器装甲防护等领域的优选材料之一。C
‑
AFRP零部件在制造过程中不可避免的要进行连接和装配，因此制孔加工已成为其制造的必要工序。目前，这些连接孔多采用手工加工，然而由于两种材料属性差异较大，一把刀具难以将二者有效切断，因此，在加工过程中纤维复材极易产生毛刺、撕裂损伤，芳纶纤维复材极易产生毛边、分层损伤，目前只能通过多次钻扩铰的方式进行加工，质量差、效率低，严重制约了C
‑
AFRP零件的承载能力与服役寿命。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于碳纤维与芳纶纤维叠层复合材料加工的手工钻头，其特征在于，该适用于碳纤维与芳纶纤维叠层复合材料加工的手工钻头包括四个区域，从钻头到钻柄依次为双顶角钻尖区A、负顶角多级刃带扩铰孔区B、铰孔区C和刀柄夹持区D。2.根据权利要求1所述的适用于碳纤维与芳纶纤维叠层复合材料加工的手工钻头，其特征在于，所述的双顶角钻尖区A，主要由大顶角与小顶角两部分组成，大顶角部分的顶角为N1＝70
°‑
120
°
，大顶角区直径为d1＝0.36d6，修磨出大顶角区主切削刃2、大顶角区前刀面9、大顶角区后刀面10和大顶角区副后刀面11，主切削刃2的前角为γ＝10
°‑
30
°
，主切削刃2的第一后角为α1＝12
°‑
20
°
，主切削刃2的第二后角为α2＝15
°‑
30
°
；小顶角部分的顶角为N2＝15
°‑
30
°
、小顶角区直径为d2＝0.8d6，修磨小顶角区前刀面4、小顶角区后刀面5和小顶角区副后刀面6得到小顶角区主切削刃3，小顶角区主切削刃3的前角、第一后角和第二后角的角度范围与大顶角区...

【专利技术属性】
技术研发人员：付饶，赵宏伟，赵猛，尹德昆，史雪鹏，王福吉，李恩，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：