螺纹挤压成型工艺
螺纹挤压成型原理和应用
螺纹挤压成型特别适合于批量生产,例如汽车行业。由于可以无切屑地加工螺纹,同时刀具闭合的多边形形状提高了刀具的稳定性,因此可以实现特别高的工艺可靠性。此外,与攻丝相比通常切削参数更高、刀具寿命更长。较之攻丝,螺纹挤压成型要求更高的扭矩。
螺纹挤压成型基础知识
螺纹挤压成型是一种通过冷变形加工内螺纹的无屑加工工艺。通过挤出材料而使材料流动, 从而产生一个被压缩的螺纹形状。这样就无需攻丝时必不可少的排屑槽,提高了刀具的稳定性。
由于冷硬化作用以及挤压成型螺纹不间断的纤维走向 (见上图),静态负荷时的抗拉强度和动态负荷时的疲劳强度明显提高。反之,在攻丝和螺纹铣削时纤维被切断 (见上图)。
必须注意,在螺纹挤压成型时在齿区始终会产生一个成型褶。因此,螺纹挤压成型并非在所有行业都允许使用。
具体的限制接下来列出:
– 食品工业和医疗技术(在成型褶区域内存在异物)
– 部件自动螺纹连接(螺钉可能卡在成型褶内)
– 通常不允许用于飞机制造行业
螺纹挤压成型特别适合于批量生产,例如汽车行业。由于可以无切屑地加工螺纹,同时刀具闭合的多边形形状提高了刀具的稳定性,因此可以实现特别高的工艺可靠性。此外,与切削攻丝相比通常切削参数更高、刀具寿命更长。但是与切削攻丝比较,螺纹挤压成型要求更高的扭矩。
备注:
在螺纹挤压成型时,底孔直径的公差范围比攻丝和螺纹铣削窄。因此,螺纹挤压成型并非在所有情况下都是经济的选择。因此,必须具体情况具体分析。
螺纹挤压成型应用和极限
所有工业加工材料中的约 65 % 可挤压成型。
但以下情况下不适用:
– 断裂延伸率小于 7 % 的脆性材料,例如:
• GJL (GG)
• 硅含量 > 12 % 的硅合金
• 短屑铜锌合金
• 热固性塑料
– 螺距 > 3 mm
(螺距 ≤ 1.5 mm 时挤压成型特别经济)
– 抗拉强度 > 1 200-1 400 N/mm2
螺纹挤压成型的典型材料:
– 钢
– 不锈钢
– 软质铜合金
– 锻造铝合金
预钻底孔计算经验公式:
底孔直径 = 公称直径 - f × 螺距
公差 6H:f = 0.45
公差 6G:f = 0.42
范例:M10 x 1.5 6H
底孔直径=10mm – 0.45 × 1.5 mm = 9.325 mm = 9.33 mm