内螺纹的冷挤压成形加工
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内螺纹冷挤压成形加工技术在加工车间早已得到应用。但是,近年来,随着丝锥几何形状的优化设计和涂层技术的不断进步,这种无屑加工技术已能适用于越来越广泛的工件材料。
内螺纹冷挤压成形加工技术在加工车间早已得到应用。但是,近年来,随着丝锥几何形状的优化设计和涂层技术的不断进步,这种无屑加工技术已能适用于越来越广泛的工件材料。例如,埃莫克公司(Emuge Corp.)开发的Innoform冷挤压成形丝锥系列产品有30种几何形状与涂层的组合,可应用于7大类工件材料的加工,据称,这是首次针对多种不同工件材料类别而开发的冷挤压成形丝锥。

图1

图2
与使用带槽丝锥进行螺纹切削加工不同,冷挤压成形丝锥不会产生切屑,而是通过转移材料形成螺纹形状。这种丝锥的截面形状为多边形,其上有与螺纹轮廓完全相同的成形楔(见图1)。丝锥的引导锥产生螺纹轮廓,使工件材料从螺纹顶部沿着螺纹侧面逐渐流动到小径部位。这种材料流动在螺纹顶部形成了具有爪形特征的薄层。由于工件材料被压缩,且其纹理只是改变了走向而并未被切削或中断,因此螺纹侧面和根部的强度有所提高(见图2)。
冷挤压成形攻丝非常适合加工拉伸强度小于1200N/mm2、断裂应变为5%的工件材料。经验表明,如果工件材料在钻削加工时能够产生连续切屑,那么就很可能适合采用冷挤压成形丝锥加工螺纹。但是,即使是适合加工的材料,它们对冷挤压成形攻丝的要求也各不相同,这就是为什么对于不同的工件材料(如标准钢、软钢、硬钢、不锈钢、铸铝、可锻铝合金、其他有色金属和塑性有限的材料),Innoform丝锥系列要采用特定的几何形状与涂层组合。用于丝锥的涂层包括TiN、TiCN和类金刚石无定形碳(DLC)涂层。对于有些材料(如可锻铝)也可以采用减摩润滑涂层,以防止工件材料粘附到丝锥上。
由于冷挤压成形时会产生剧烈摩擦,因此推荐在加工时采用切削油或乳状冷却液。在某些加工中也可以采用最小量润滑(MQL)。有些类型的Innoform丝锥设计了刀具内冷却通道,有利于盲孔攻丝。另一些Innoform丝锥在内冷却通道出口处开有纵向油槽,以提高攻丝速度和改善螺纹质量。
埃莫克公司冷挤压成形丝锥的供货尺寸规格包括公制粗牙螺纹DIN13(M3-M16)和细牙螺纹DIN13(MF8×1-MF16×1.5);也可提供UNC、UNF英制螺纹丝锥。无论螺纹尺寸大小,预孔的孔径精度对于螺纹的正确成形都至关重要。如果孔径过小,螺纹根部的工件材料就会过度成形,造成加工作用力过大;如果孔径过大,螺纹根部就无法完全成形,螺纹的小径尺寸将偏小。为了确定最佳钻头尺寸,必须对定制的钻头直径进行切削试验。
本文作者:张宪(编译)
原载:《工具展望》2008年第3期
上载于:2010-1-8 12:29:34

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