CN110773820B - 一种感应加热辅助挤压成型镁合金内螺纹的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感应加热辅助挤压成型镁合金内螺纹的方法，适用于常温下塑性差的镁合金AZ91D，解决常温下该合金无法成型挤压螺纹的问题。本发明将镁合金AZ91D铸锭加工成工件，放置在专用夹具中拧紧。利用感应线圈对镁合金工件进行加热，通过测温表监测到250‑320℃之间时，停止加热。利用挤压丝锥对工件进行挤压加工，控制主轴转速60‑300r/min，加工深度40mm，得到镁合金AZ91D内螺纹。利用该工艺方法成本低，且加热效率高，通过测温表可使加热温度始终保持在最优的范围内，加热后可使镁合金材料强度降低，塑性提高，并降低加工过程中的挤压力和扭矩，提高螺纹的力学性能。

Description

一种感应加热辅助挤压成型镁合金内螺纹的方法

技术领域

本发明涉及一种感应加热辅助挤压成型镁合金内螺纹的方法，属于机械加工技术领域。

背景技术

目前，铸造镁合金AZ91D螺纹的加工方法都是使用切削丝锥进行切削加工，传统的切削丝锥加工螺纹不仅会产生切屑，影响螺纹的清洁度，并且会在使用过程中产生烂牙、滑扣等问题，影响螺纹的使用性能。随着对加工环境要求的提高及“绿色制造”概念的提出，挤压螺纹在工业上的应用越来越多，但是铸造镁合金AZ91D延展率低，常温下塑性差，并不适合用于挤压螺纹加工。

电磁感应加热是利用电磁感应的方法使被加热的材料的内部产生电流，流过线圈的交变电流产生一个通过工件的交变磁场，该磁场使工件产生涡流来加热。产生的高温可以降低材料的强度、硬度，因此，电磁感应加热技术可以提高加工材料的塑性，并降低挤压力和扭矩，因此，本发明提出了一种基于电磁感应加热辅助挤压成型镁合金内螺纹的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种感应加热辅助挤压成型镁合金内螺纹的方法，适用于常温下塑性差的镁合金AZ91D，解决常温下该合金无法成型挤压螺纹的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：利用感应线圈对镁合金工件进行加热，通过测温表监测到250-320℃之间时，停止加热，利用挤压丝锥对工件进行挤压加工，得到镁合金内螺纹。

其具体步骤如下：

步骤一：将镁合金铸锭加工成直径40mm，内孔11.40-11.50mm，长度60mm的圆柱体；在镁合金工件上预制小孔，将热电偶插入镁合金工件小孔内，连接测温表；

步骤二：制作专用夹具，该专用夹具为有中心孔的长方体，在中心孔的一侧设有带有内螺纹的通孔，通孔上旋入螺钉，将专用夹具放在加工中心虎钳中并保持固定不动；

步骤三：将高频感应加热机放在加工中心工作台上，并保证感应线圈位于专用夹具孔正上方；

步骤四：将镁合金工件放入专用夹具的孔中，同时拧紧紧固螺钉，保证工件的正确位置；

步骤五：用卡盘卡好挤压丝锥后，一起安装到加工中心主轴中，调正挤压丝锥的位置；

步骤六：感应线圈中通入冷水，打开感应加热机电源，25kw，电流20-35A，对工件进行加热，通过测温表监测工件温度达到250-320℃之间时，停止加热；

步骤七：进行挤压加工，加工工艺参数：主轴转速60-300r/min，加工深度40mm，退刀；加工完成后，关闭加热机电源，停止加工中心主轴箱运行。

本发明的有益效果是：利用该工艺方法成本低，且电磁感应加热相比较于其他加热方式加热效率高，通过测温表可使加热温度始终保持在最优的范围内，保证材料的软化程度适合挤压加工，加热后可使镁合金材料强度降低，塑性提高，并降低加工过程中的挤压力和扭矩，并降低挤压丝锥的磨损，提高加工效率，提高螺纹的力学性能，挤压加工后螺纹的组织是连续的，力学性能显著提高。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是本发明专用夹具结构示意图。

图3是本发明工件测温结构示意图。

图中标号：

1.加工中心主轴，2.挤压丝锥，3.感应线圈，4. 高频感应加热机，5.镁合金工件，6.专用夹具，7.虎钳，8.加工中心工作台，9.热电偶，10.测温表，11.螺钉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1—3所示，加工中心主轴1下侧通过夹具固定安装有挤压丝锥2，加工中心工作台8上安装有虎钳7，专用夹具6固定在虎钳7上，保证感应加热机4的感应线圈3位于专用夹具6中孔的正上方。具体步骤如下：

步骤一：将镁合金铸锭加工成直径40mm，内孔11.40-11.50mm，长度60mm的圆柱体；在镁合金工件5上预制小孔，将热电偶9插入镁合金工件5小孔内，连接测温表10；

步骤二：制作专用夹具6，该专用夹具6为有中心孔的长方体，在中心孔的一侧设有带有内螺纹的通孔，通孔上旋入螺钉11，将专用夹具6放在加工中心虎钳7中并保持固定不动；

步骤三：将高频感应加热机4放在加工中心工作台8上，并保证感应线圈3位于专用夹具6孔正上方；

步骤四：将镁合金工件5放入专用夹具6的孔中，同时拧紧紧固螺钉11，保证镁合金工件5的正确位置；

步骤五：用卡盘卡好挤压丝锥2后，一起安装到加工中心主轴1中，调正挤压丝锥2的位置；

步骤六：感应线圈3中通入冷水，打开高频感应加热机4电源，功率25kw，电流20-35A，对镁合金工件5进行加热，通过测温表10监测工件温度达到250-320℃之间时，停止加热；

步骤七：进行挤压加工，加工工艺参数：主轴转速60-300r/min，加工深度40mm，退刀；加工完成后，关闭高频感应加热机4电源，停止加工中心主轴箱运行。

Claims (1)

1.一种感应加热辅助挤压成型镁合金内螺纹的方法，其特征是：

具体步骤如下：

步骤一：将镁合金铸锭加工成直径40mm，内孔11.40-11.50mm，长度60mm的圆柱体；在镁合金工件（5）上预制小孔，将热电偶（9）插入镁合金工件（5）小孔内，连接测温表（10）；

步骤二：制作专用夹具（6），该专用夹具（6）为有中心孔的长方体，在中心孔的一侧设有带有内螺纹的通孔，通孔上旋入螺钉（11），将专用夹具（6）放在加工中心虎钳（7）中并保持固定不动；

步骤三：将高频感应加热机（4）放在加工中心工作台（8）上，并保证感应线圈（3）位于专用夹具（6）中心孔正上方；

步骤四：将镁合金工件（5）放入专用夹具（6）中心孔中，同时拧紧螺钉（11），保证镁合金工件（5）的正确位置；

步骤五：用卡盘卡好挤压丝锥（2）后，一起安装到加工中心主轴（1）中，调正挤压丝锥（2）的位置；

步骤六：感应线圈（3）中通入冷水，打开高频感应加热机（4）电源，功率25kw，电流20-35A，对镁合金工件（5）进行加热，通过测温表（10）监测工件温度达到250-320℃之间时，停止加热；

步骤七：进行挤压加工，加工工艺参数：主轴转速60-300r/min，加工深度40mm，退刀；加工完成后，关闭高频感应加热机（4）电源，停止加工中心主轴箱运行。

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