CN104668672B - 一种劈挤压丝锥 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种劈挤压丝锥，包括互相连接的夹持部、校准部、挤压部和导向部；校准部和挤压部分别设置有校准部棱齿和挤压部棱齿。本发明的劈挤压丝锥结构简单，使用方便，挤压部的棱齿牙宽由窄变宽，牙形角由小逐渐增大的，这样就将现有技术中的纯挤压过程变为先劈切后挤压的过程。从而减小了挤压过程中的挤压力，改善了变形区的接触条件，降低了摩擦热的产生；并且减小了被挤压工件的变形抗力，适合于在强度、刚度较差的材料加工螺纹。

Description

一种劈挤压丝锥
技术领域
本发明属于内螺纹成型刀具设备技术领域，具体涉及一种劈挤压丝锥。
背景技术
内螺纹挤压加工是一种在预制好的工件底孔上采用冷挤压的工艺方法，使工件的金属产生塑性变形，从而形成内螺纹的工艺过程。挤压成形制造的内螺纹表面质量、尺寸精度、材料利用率及机械性能都优于传统切削成形，螺纹表面会产生冷作硬化层，提高螺纹寿命。目前，挤压丝锥挤压内螺纹过程中存在的主要问题是被挤压工件产生较大的变形抗力与丝锥强度之间的矛盾；挤压变形区恶劣的接触条件与产生较多的摩擦热之间的矛盾。
发明内容
本发明的目的在于提供一种劈挤压丝锥，通过变化劈挤压丝锥挤压部分的牙形，减小了被加工材料的变形抗力，从而降低了摩擦热的产生。
本发明所采用的技术方案是：一种劈挤压丝锥，包括互相连接的夹持部、校准部、挤压部和导向部；校准部和挤压部分别设置有校准部棱齿和挤压部棱齿。
本发明的特点还在于，
校准部棱齿的牙形展开后为三棱柱，并且该三棱柱的截面为等腰三角形，顶角为60°，高度h为与校准部棱齿的螺距P的关系为：
校准部棱齿的顶部为弧形。
挤压部棱齿的牙形展开后为三棱锥，并且该三棱锥的截面为等腰三角形，其中小端截面等腰三角形的顶角为30°，大端截面等腰三角形的顶角为60°；并且该三棱锥的大端截面与校准部棱齿展开后的三棱柱的截面一致。
挤压部棱齿的顶部为弧形。
本发明的有益效果是：本发明的一种劈挤压丝锥结构简单，使用方便，，挤压部的棱齿牙宽由窄变宽，牙形角由小逐渐增大的，这样就将现有技术中的纯挤压过程变为先劈切后挤压的过程。从而减小了挤压过程中的挤压力，改善了变形区的接触条件，降低了摩擦热的产生；并且减小了被挤压工件的变形抗力，适合于在强度、刚度较差的材料加工螺纹。
附图说明
图1是本发明一种劈挤压丝锥的结构示意图；
图2是本发明一种劈挤压丝锥中校准部、挤压部和导向部的结构示意图；
图3是本发明一种劈挤压丝锥中校准部棱齿展开后的结构示意图；
图4是本发明一种劈挤压丝锥中挤压部棱齿展开的结构示意图。
图中，1.夹持部，2.校准部，3.挤压部，4.导向部；
201.校准部棱齿，301.挤压部棱齿。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种劈挤压丝锥，如图1所示，包括互相连接的夹持部1、校准部2、挤压部3和导向部4；如图2所示，校准部2和挤压部3分别设置有校准部棱齿201和挤压部棱齿301。
如图3所示，校准部棱齿201的牙形展开后为三棱柱，并且该三棱柱的截面为等腰三角形，顶角为60°，高度h为与校准部棱齿201的螺距P的关系为：
校准部棱齿201的顶部为弧形。
如图4所示，挤压部棱齿301的牙形展开后为三棱锥，并且该三棱锥的截面为等腰三角形，其中小端截面等腰三角形的顶角为30°，大端截面等腰三角形的顶角为60°；并且该三棱锥的大端截面与校准部棱齿201展开后的三棱柱的截面一致。
挤压部棱齿301的顶部为弧形。
校准部棱齿201和挤压部棱齿301的牙形截面为等腰三角形，依据等强度理论，挤压部棱齿301的牙形是按照等径向进给的原则设计的，牙形随周向进给变化，到达校准部2时挤压部棱齿301牙形与校准部棱齿牙形201一致。这样在待加工工件内螺纹成形过程中，挤压部3与工件底孔接触时先发生劈切，随着牙形高度的增大产生了径向进给量，则牙形两侧开始与工件内部接触挤压。这样在内螺纹成形的过程中就可以分为劈切和挤压两个过程。
夹持部1用来传递扭矩，导引部分是一段与工件底孔配合的圆柱孔，起引导作用；挤压部3前锥部正截面采用非圆等深理论，设计一定的铲磨量，以满足大部分区域避开与内螺纹的摩擦，有效减小挤压扭矩；挤压部3前锥部牙型采用变顶角、变高度、牙顶带圆弧且连续变化，以满足劈切、挤压、径向进给和金属流动的需要。
导向部4的直径略小于待加工工件的底孔直径；当挤压部棱齿301的初段接触工件时，其牙形较小容易劈入工件，且只发生劈切作用；当挤压部棱齿301逐渐深入，随着挤压部棱齿301逐渐变高变宽，牙顶尖仍然对材料产生劈切作用，与此同时，牙侧与材料发生挤压变形，直到挤压部棱齿301完全进入工件，工件的螺纹形状基本成型；为减少材料的弹性恢复，设计有校准部2，随着校准部棱齿201进入工件内部，进一步校准工件内螺纹的形状。
校准部棱齿201以及挤压部棱齿301顶部圆弧形设计，是为了满足塑性变形流动性的要求。
通过上述方式，本发明的一种劈挤压丝锥结构简单，使用方便，，挤压部的棱齿牙宽由窄变宽，牙形角由小逐渐增大的，这样就将现有技术中的纯挤压过程变为先劈切后挤压的过程。从而减小了挤压过程中的挤压力，改善了变形区的接触条件，降低了摩擦热的产生；并且减小了被挤压工件的变形抗力，适合于在强度、刚度较差的材料加工螺纹。

Claims (1)

1.一种劈挤压丝锥，其特征在于，包括互相连接的夹持部(1)、校准部(2)、挤压部(3)和导向部(4)；所述校准部(2)和挤压部(3)分别设置有校准部棱齿(201)和挤压部棱齿(301)；所述的校准部棱齿(201)的牙形展开后为三棱柱，并且该三棱柱的截面为等腰三角形，顶角为60°，高度h与校准部棱齿(201)的螺距P的关系为：
；
所述的校准部棱齿(201)的顶部为弧形；所述的挤压部棱齿(301)的牙形展开后为三棱锥，并且该三棱锥的截面为等腰三角形，其中小端截面等腰三角形的顶角为30°，大端截面等腰三角形的顶角为60°；并且该三棱锥的大端截面与所述校准部棱齿(201)展开后的三棱柱的截面一致；所述的挤压部棱齿(301)的顶部为弧形。
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