擠壓成型又稱作冷作成型(cold-forming)。內(nèi)螺紋的擠壓成型通常是通過擠壓絲錐來實(shí)現(xiàn)的。
擠壓絲錐起初主要是為解決航空航天領(lǐng)域鋁合金材料螺紋經(jīng)多次拆卸后螺紋配合松動、螺紋強(qiáng)度降低的難題而研制的。因此,擠壓絲錐也主要應(yīng)用于鋁材類塑性較大的材料攻絲。
擠壓成型通過擠壓使塑性金屬產(chǎn)生局部“流動”,從而獲得所需形狀。這種加工方式較傳統(tǒng)切削加工而言,主要有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢:
無屑,螺紋表面質(zhì)量高
金屬組織纖維連續(xù),螺紋強(qiáng)度高
冷作硬化,螺紋表面耐磨
攻絲速度高,提高加工效率
擠壓絲錐壽命長
由于是“暴力”擠壓成型,因此就需要較高的攻絲扭矩。一般的,同等工況下擠壓絲錐所需的扭矩是切削絲錐的1.5-2倍。因此,也就限制了擠壓絲錐的規(guī)格。常見規(guī)格為M20以下。
大規(guī)格擠壓絲錐一般需要定制,但由于技術(shù)難度高,目前世界上能夠生產(chǎn)性能優(yōu)異的大規(guī)格擠壓絲錐的廠家寥寥無幾。
在選用擠壓絲錐時應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):
材料
一般為塑性較大的材料,如鋁合金、低碳鋼以及普通不銹鋼等。
底孔
擠壓絲錐對攻絲底孔尺寸要求較為苛刻。底孔太小,擠壓螺紋過于飽滿,攻絲扭矩過大導(dǎo)致絲錐壽命低。底孔太大,成型螺紋不夠飽滿,強(qiáng)度降低。因此,合適的攻絲底孔對擠壓絲錐尤為重要。
一般切削絲錐底孔尺寸:D=d1-P。以M10為例,底孔尺寸D=10-1.5=8.5。
然而,擠壓絲錐則對底孔要求較為苛刻,一般來說可按以下公式計(jì)算大致底孔尺寸:D=d1-0.5P。仍以M10為例,底孔尺寸:D=10-0.5*1.5=9.25。
潤滑
在允許的條件下,盡可能的提高潤滑性能。這不僅僅是為了降低扭矩提高絲錐壽命,更重要的是提高螺紋表面質(zhì)量。
此外,使用擠壓絲錐攻絲時螺紋孔不宜太深,螺紋有效深度盡量控制在1.5倍徑深以內(nèi)。深孔攻絲需采用帶潤滑溝槽的擠壓絲錐。如下圖示: