CN103331445A - 合金芯棒及其加工工艺 - Google Patents

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杨雪
金益民
吴晓娜
郭伟波
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Abstract

本发明涉及一种模具配件，尤其涉及合金芯棒及其加工工艺。本发明提供的合金芯棒，合金头通过螺纹设置在芯杆上，螺纹的旋向与后续加工的受力方向相反，后续加工过程中，连接随着后续加工的进行更加紧密，加工过程中没有焊接工艺，合金芯棒加工完成后没有内应力或者内应力很小，减小了合金芯棒的制造成本；本发明的合金芯棒的加工工艺，取消了合金芯棒加工过程中的焊接工艺，而且在烧结前先进行螺纹加工，合金头烧结后仅需对合金头与芯杆端面的接触面进行精加工即可与芯杆进行装配，装配后合金头精加工即完成了合金芯棒的加工，工艺简单、成品率高，提高了合金芯棒的加工效率，降低了合金芯棒的制造成本。

Description

合金芯棒及其加工工艺
技术领域
本发明涉及一种模具配件，尤其涉及合金芯棒及其加工工艺。
背景技术
合金芯棒作为一种模具配件，由于使用方便而得到广泛应用，合金芯棒的传统加工工艺为：通过钎焊的方式实现合金头与芯杆的连接，在钎焊过程中因高温对合金头的性能产生影响，从而使合金芯棒的硬度下降，同时由于钢铁材料的热膨胀系数大于硬质合金，焊接过程中易引起硬质合金开裂，造成产品报废。
现有技术对合金芯棒的结构进行了改进，从而使合金芯棒在生产过程中避免了焊接工序，专利号为CN201210289314.9公开的合金芯棒，包括芯杆和合金头，所芯杆端部设有凸出的连接头，所述合金头上设有与之相适配的连接槽，所述合金头与芯杆的配合方式为过盈配合，合金芯棒在加工过程中合金头与芯杆的连接方式为过盈配合，使合金头与芯杆固定连接，合金芯棒后续加工过程中无需用焊接方法便可使合金头与芯杆连接可靠，但该专利存在合金头与芯杆连接不牢固的缺点，合金芯棒后续加工过程中可以由于振动而使合金头与芯杆分离，造成产品报废；专利号为CN201210290399.2公开的合金芯棒，包括铸铁杆、合金环、铸铁栓，合金环套设在铸铁栓上，所述铸铁杆与铸铁栓通过螺纹连接，这种结构也同样能够避免合金芯棒在后续加工过程中的焊接工步，但该专利结构复杂，适用于20毫米以下的合金芯棒，使用范围窄，专利号为CN201210539703.2公开的自锁式硬质合金复合芯棒，包括芯杆和连接头，所述芯杆和连接头之间通过锁紧件进行连接，这种结构也是为了避免合金芯棒在后续加工过程中的焊接工步，但该专利的结构更为复杂，提高了合金芯棒的制造成本。
发明内容
本发明提供的合金芯棒，旨在克服现有技术中连接易松动，结构复杂的不足。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：合金芯棒，包括芯杆和设置在芯杆端部的合金头，所述合金头通过螺纹设置在芯杆上，所述螺纹的旋向与后续加工的受力方向相反。
作为优选，所述芯杆和合金头连接处设有粘接层，进一步提高了合金头与芯杆之间连接的可靠程度，提高了合金芯棒的强度，延长了合金芯棒的使用寿命。
作为优选，所述合金头上设有外螺纹，所述芯杆上设有与之相适配的内螺纹，外螺纹相对内螺纹加工方便，使合金头上的螺纹便于制造，提高了合金头的加工效率。
作为优选，所述合金头上设有内螺纹，所述芯杆上设有与之相适配的外螺纹，合金头上为内螺纹，后续加工合金头与芯杆端面接触的面时更容易加工，提高了合金头的加工效率。
作为优选，所述螺纹为细牙螺纹，细牙螺纹具有较高的配合精度，合金头与芯杆配合后提高了合金芯棒的精度。
作为优选，所述螺纹为粗牙螺纹，粗牙螺纹具有较高的强度，合金头与芯杆配合后提高了合金芯棒的强度。
一种采用上述结构的合金芯棒的加工工艺，依次包括以下步骤：
a、设计合金头坯料螺距：设计烧结后能使螺距符合要求的坯料螺距；
b、采用a步骤中设计好的螺坯料螺距对合金头进行坯料螺纹加工；
c、将b步骤中制得的合金头进行烧结；
d、将c步骤中烧结好的合金头与芯杆端面接触的面精加工；
e、将d步骤中精加工过的合金头与芯杆装配；
f、将e步骤中装配好的合金头外圆精加工。
作为优选，所述e步骤合金头与芯杆装配的同时并在合金头与芯杆之间设置粘接层，设置粘接层使合金头与芯杆连接更加可靠，提高了合金芯棒的强度。
作为优选，所述d步骤精加工机床为车床，车床加工效率高，提高了合金芯棒的加工效率，减小了合金芯棒的制造成本。
作为优选，所述f步骤合金头外圆精加工机床为磨床，提高了合金芯棒的精度且磨床加工振动较小，进一步提高了合金芯棒的精度。
本发明提供的合金芯棒，具有如下优点：螺纹的旋向与后续加工的受力方向相反，后续加工过程中，由于螺纹旋向与后续加工受力方向相反，后续加工过程中合金头与芯杆之间连接随着后续加工的进行更加紧密，提高了合金头与芯杆之间的连接强度，并且避免了合金头与芯杆之间连接使用焊接工艺，提高了合金芯棒的精度，而且加工过程中，由于没有焊接工艺，合金芯棒加工完成后没有内应力或者内应力很小，提高了合金芯棒加工的成品率，减小了合金芯棒的制造成本。
本发明的合金芯棒的加工工艺，具有如下优点：取消了合金芯棒加工过程中的焊接工艺，而且在烧结前先进行螺纹加工，合金头烧结后仅需对合金头与芯杆端面的接触面进行精加工即可与芯杆进行装配，装配后合金头精加工即完成了合金芯棒的加工，工艺简单、成品率高，提高了合金芯棒的加工效率，降低了合金芯棒的制造成本。
附图说明
附图1是本发明合金芯棒实施例一的示意图，
附图2是本发明合金芯棒实施例二的示意图。
图中所示1、芯杆，2、合金头。
具体实施方式
实施例一
下面结合附图，对本发明的合金芯棒作进一步说明。如图1所示，合金芯棒，包括芯杆1和设置在芯杆1端部的合金头2，所述合金头2通过细牙螺纹设置在芯杆1上，细牙螺纹具有较高的精度，合金头2与芯杆1配合后合金芯棒精度高，所述合金头2上设有外螺纹，外螺纹加工简单，合金头2便于制造，所述芯杆1上设有与之相适配的内螺纹，所述螺纹的旋向与后续加工的受力方向相反，螺纹的旋向与后续加工的受力方向相反，后续加工过程中，由于螺纹旋向与后续加工受力方向相反，后续加工过程中合金头2与芯杆1之间连接随着后续加工的进行更加紧密，提高了合金头2与芯杆1之间的连接强度，并且避免了合金头2与芯杆1之间连接使用焊接工艺，提高了合金芯棒的精度，而且加工过程中，由于没有焊接工艺，合金芯棒加工完成后没有内应力或者内应力很小，提高了合金芯棒加工的成品率，减小了合金芯棒的制造成本。
为了进一步使合金头2与芯杆1连接可靠，所述芯杆1和合金头2连接处设有粘接层，通过粘接层使合金头2与芯杆1粘接，使合金头2与芯杆1连接可靠，进一步提高了合金头2与芯杆1的连接强度。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于：如图2所示，所述合金头2上设有内螺纹，所述芯杆1上设有与之相适配的外螺纹，所述螺纹为粗牙螺纹，由于在合金头2上设置内螺纹，使金头在后续加工过程中无凸出部分，使合金头2后续加工方便，简化了合金头2的加工工艺，提高了合金芯棒的加工效率，降低了合金芯棒的制造成本，所述螺纹为粗牙螺纹，粗牙螺纹具有较高的强度，合金头2与芯杆1装配后提高了合金芯棒的强度，延长了合金芯棒的使用寿命。
一种采用上述结构的合金芯棒的加工工艺，依次包括以下步骤：
a、设计合金头2坯料螺距：设计烧结后能使螺距符合要求的坯料螺距，例如：合金头2坯料螺距“a”除以合金收缩系数“b”等于要求的螺距“c”；
b、采用a步骤中设计好的螺坯料螺距对合金头2进行坯料螺纹加工；
c、将b步骤中制得的合金头2进行烧结，烧结温度优选1430℃；
d、用车床将c步骤中烧结好的合金头2与芯杆1端面接触的面精加工，车床加工效率高，提高了合头的加工效率，降低了合金芯棒的制造成本；
e、将d步骤中精加工过的合金头2与芯杆1装配，装配过程中在芯杆1和芯杆1接触处涂上胶水，利用胶水粘接，进一步提高了合金头2与芯杆1的连接强度；
f、用磨床对e步骤中装配好的合金头2外圆精加工，磨床加工振动小，进一步提高了合金芯棒的精度。
上述合金芯棒的加工工艺，取消了合金芯棒加工过程中的焊接工艺，而且在烧结前先进行螺纹加工，合金头2烧结后仅需对合金头2与芯杆1端面的接触面进行精加工即可与芯杆1进行装配，装配后合金头2精加工即完成了合金芯棒的加工，工艺简单、成品率高，提高了合金芯棒的加工效率，降低了合金芯棒的制造成本。
上述技术方案在使用过程中，螺纹的旋向与后续加工的受力方向相反，后续加工过程中，由于螺纹旋向与后续加工受力方向相反，后续加工过程中合金头2与芯杆1之间连接随着后续加工的进行更加紧密，提高了合金头2与芯杆1之间的连接强度，并且避免了合金头2与芯杆1之间连接使用焊接工艺，提高了合金芯棒的精度，而且在合金头2与芯杆1之间设有粘接层，合金头2与芯杆1之间增加粘接层进一步提高了合金头2与芯杆1之间的连接强度，提高了合金芯棒的精度，加工过程中，由于没有焊接工艺，合金芯棒加工完成后没有内应力或者内应力很小，提高了合金芯棒加工的成品率，减小了合金芯棒的制造成本。
以上仅为本发明的优选实施方式，旨在体现本发明的突出技术效果和优势，并非是对本发明的技术方案的限制。本领域技人员应当了解的是，一切基于本发明技术内容所做出的修改、变化或者替代技术特征，皆应涵盖于本发明所附权利要求主张的技术范畴内。

Claims (10)

1.合金芯棒，包括芯杆（1）和设置在芯杆（1）端部的合金头（2），其特征在于：所述合金头（2）通过螺纹设置在芯杆（1）上，所述螺纹的旋向与后续加工的受力方向相反。
2.根据权利要求1所述的合金芯棒，其特征在于：所述芯杆（1）和合金头（2）连接处设有粘接层。
3.根据权利要求2所述的合金芯棒，其特征在于：所述合金头（2）上设有外螺纹，所述芯杆（1）上设有与之相适配的内螺纹。
4.根据权利要求2所述的合金芯棒，其特征在于：所述合金头（2）上设有内螺纹，所述芯杆（1）上设有与之相适配的外螺纹。
5.根据权利要求3或4所述的合金芯棒，其特征在于：所述螺纹为细牙螺纹。
6.根据权利要求3或4所述的合金芯棒，其特征在于：所述螺纹为粗牙螺纹。
7.一种采用权利要求1所述合金芯棒的加工工艺，其特征在于：依次包括以下步骤：
a、设计合金头（2）坯料螺距：设计烧结后能使螺距符合要求的坯料螺距；
b、采用a步骤中设计好的螺坯料螺距对合金头（2）进行坯料螺纹加工；
c、将b步骤中制得的合金头（2）进行烧结；
d、将c步骤中烧结好的合金头（2）与芯杆（1）端面接触的面精加工；
e、将d步骤中精加工过的合金头（2）与芯杆（1）装配；
f、将e步骤中装配好的合金头（2）外圆精加工。
8.根据权利要求7所述的合金芯棒的加工工艺，其特征在于：所述e步骤合金头（2）与芯杆（1）装配的同时并在合金头（2）与芯杆（1）之间设置粘接层。
9.根据权利要求7所述的合金芯棒的加工工艺，其特征在于：所述d步骤精加工机床为车床。
10.根据权利要求7所述的合金芯棒的加工工艺，其特征在于：所述f步骤合金头（2）外圆精加工机床为磨床。
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