2017-05-04
模內攻牙機的工作原理

螺紋擠壓絲錐

在多數機加工領域,技術設計人員和生產工程師經常要對各種不同零件進行連接,并要求這種連接可以拆卸。采用螺釘-螺紋連接是最常用的解決方案。


大多數螺紋直到現在都還采用傳統攻絲和模制方式加工,特別是對于長切屑和高剛性材料,在加工深螺紋時,往往存在因被切屑楔住而致使刀具斷裂的危險。此外,雜散的切屑還可能引起大量停機時間,為了避免刀具斷裂,必須手動清除切屑。在加工時間方面,這種現象不能低估。除了技術方面的考慮,國際競爭的加劇也迫使工廠改善制造過程,包括在各個可能的方面降低成本。 


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對于行業上所采用的(至少具有7%伸展度的)幾乎70%的材料的攻絲加工而言,冷擠壓可能是一種成本效益較好且比較安全的替代方法。冷擠壓在加工強度為1000 N/mm2以內的鋼、不銹鋼、鋁合金(硅含量低于12%)和軟銅合金等材料方面具有突出的性能。 


在冷擠壓加工中,刀具以螺旋運動進入核心孔中。材料流入到絲錐的槽中,從而形成特征性螺紋輪廓。因此,冷擠壓是一種轉移過程,不會產生切屑。這樣螺紋清理起來就要容易得多,并且不會引發切屑處理成本。此外,用這種方式不會產生在深螺紋中因被切屑楔住而致使刀具斷裂的情況。在傳統攻絲過程中,核心孔徑等于預先鉆好的直徑,而在冷擠壓過程中核心孔直徑在擠壓過程中形成。因此,冷擠壓螺紋的特征齒形與攻絲加工出來的不同。由于刀槽具有很高的冷韌性,因此這一點不會對螺紋產生負面效果。為了獲得最終擠壓的螺紋,并為了防止刀具被楔住,與模制方式相比,擠壓鉆削直徑必須比制造廠家所推薦的要大。 


和各種轉移過程一樣,對于冷擠壓而言,有效潤滑具有非常重要的意義。以前所存在的對變速油用作潤滑油在大多數應用場合所存在的常見制約因素如今不再存在,對于現代刀具涂層而言,也已經變得不再需要。如今,在采用冷卻潤滑液或者甚至最少潤滑的常規加工中心上,人們采用各種各樣的冷擠壓絲錐。 


與傳統攻絲過程相反,對于冷擠壓而言,高速伴隨高生產安全性也可以實現,因為(特別是在加工盲孔時)不存在逆著進給方向的切屑流動。對于具有較高變形性的材料諸如鋁合金或結構鋼而言,冷擠壓加工工件的使用壽命可以大大超出攻絲加工的壽命。這兩個事實都意味著縮短生產循環時間,并為用戶節約成本。 


在冷擠壓加工過程中,絲錐將自己導入螺紋中。由于螺紋不是切出來的,而是形成的,因此不會發生故障。對冷擠壓而言,產生質量低劣的螺紋從而導致廢品的情況很少。尺寸方面的恒定性僅受當時刀具磨損方面的影響。在正常條件下,磨損是逐漸發生的,生產過程可以通過轉矩調節或功率控制而加以控制。在擠壓過程中,螺紋的齒側面很平滑,材料纖維被連接在一起,而不是被切斷。材料纖維連續,擠壓螺紋加工過程中的硬化,這兩方面可以保證冷擠壓加工出來的螺紋強度大大高于用常規方式加工出來的螺紋。冷擠壓絲錐的結構與常規絲錐的結構完全不同。為了使工件材料以非常平滑而簡單的方式發生變形,刀具的橫截面采用特殊的多邊形輪廓。冷擠壓絲錐沒有槽,因為螺紋的形成是在沒有任何切屑去除的情況下實現的。這種特殊結構的優點是,與常規絲錐相比,冷擠壓絲錐的整個刀具結構更強韌,從而可以在不利的條件下加工。某些冷擠壓絲錐具有窄窄的潤滑溝槽。它們的推出是針對特定材料和深孔加工的,在這種情況下它們可以很好地協助分配潤滑液,卻不會對擠壓刀具的穩定性產生任何負面影響。 


冷擠壓絲錐及冷擠壓加工的一個很大的優點是,可僅用一把刀具在各種不同材料中加工盲孔和通孔。這樣,由于不必采用不同的刀具,因此降低了刀具成本。與傳統的切削過程相比,冷擠壓螺紋加工具有許多重要的優點。在新的生產過程的規劃階段,必須審慎地采用傳統螺紋加工過程,因為通常冷擠壓可以很好地替代傳統螺紋加工。

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