[发明专利]一种结构件连接孔的制造工具及制造方法

权利要求书

1.一种结构件连接孔的制造工具，其特征在于：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。

2.根据权利要求1所述的结构件连接孔的制造工具，其特征在于：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。

3.根据权利要求1所述的结构件连接孔的制造工具，其特征在于：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。

4.根据权利要求3所述的结构件连接孔的制造工具，其特征在于：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。

5.根据权利要求3所述的结构件连接孔的制造工具，其特征在于：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。

6.根据权利要求3所述的结构件连接孔的制造工具，其特征在于：所述多功能钻头和压肩同速或差速旋转。

7.根据权利要求2所述的结构件连接孔的制造工具，其特征在于：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。

8.一种结构件连接孔的制造方法，采用如权利要求1-6任何一项所述的工具，其特征在于，包括如下步骤：

所述工具以100-1000rpm的旋转速度，0.1-2mm/s的下压量匀速插入结构件预定位置；

经第一刀体的钻孔和第二刀体、第三刀体的扩孔和精修，获得连接孔的孔径比最终所得连接孔孔径小0.02-1mm；

当摩擦挤压体与结构件连接孔接触，摩擦挤压体会对连接孔产生0.02-1mm挤压过盈量；

当摩擦挤压体完全穿过连接孔，静止旋转2-5s，然后以0.3-2mm/s的速度将连接孔制造工具从连接孔内拔出。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第一刀体进入结构件的过程中为第一下压速度和第一旋转速度，所述第二刀体进入结构件的过程中为第二下压速度和第二旋转速度，所述第三刀体进入结构件的过程中为第三下压速度和第三旋转速度，所述摩擦挤压体下压过程中选择第四下压速度和第四旋转速度。

10.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述多功能钻头的材料为工具钢、镍基高温合金、钻基高温合金、高熔点金属、碳化物及金属基复合材料中的一种。