一种螺纹强化的滚压轮的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种螺纹强化的滚压轮，其适用于对高硬度、高强度的螺纹件进行挤压强化加工，该部件可以应用于超声振动强化系统中。本实用新型的滚轮型面圆弧尺寸较螺纹牙底圆弧偏大，型面角较螺纹牙型角偏小，滚轮与轴通过磨削工艺一起磨削成型。本实用新型可以采用较小的挤压力产生较大的残余压应力，强化效果显著；型面夹角经过优化设计，可以对螺纹牙侧与牙底过度区进行强化，有效提高强化效果；滚轮两侧设计有一支撑轴，使用该滚压轮对螺纹进行滚压，滚压过程稳定性好，能够有效保证牙底塑性变形量的均匀性。
【专利说明】一种螺纹强化的滚压轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种螺纹挤压强化刀具，更特别的说，是硬质合金材质的螺纹挤压强化刀具。该刀具适用于对高硬度、高强度的螺纹件进行挤压强化加工。属于金属挤压强化工艺和设备部件领域。该部件可以应用于超声振动强化系统中，因此也属于超声振动挤压强化工艺和设备部件【技术领域】。
【背景技术】
[0002]螺纹冷挤压强化技术是通过挤压刀具对螺纹表面(螺纹牙侧及牙底)挤压作用，使螺纹表面产生压缩变形，表面形变的过程可以使表层形成高残余压应力和表层组织位错密度增加，产生形变硬化层，使螺纹表面的强度和硬度提高，从而提高整个螺纹件的强度与疲劳寿命。以往的螺纹冷挤压强化技术主要是基于螺纹滚轮刀具的冷挤压强化，多用于普通金属材料螺纹的滚压强化，但在高强度金属材料应用较少。尤其面对AlOO钢、300M钢等高强度材料的大量使用，常规滚压轮已难以满足相关强化需求。一方面，螺纹滚轮挤压刀具存在滚轮强度、硬度不高(洛氏硬度HRC ( 50)，对高强材料螺纹进行挤压时，滚轮容易产生变形磨损等，无法完成高硬度材料螺纹滚压强化过程。另一方面，滚压刀具的结构尺寸不合理，挤压载荷大，不适于薄壁件螺纹的强化，不利于挤压装置整体的小型化，更不利于与先进的超声振动挤压装置的配合使用。鉴于此，发明了一种可以用于高强度材料螺纹滚压强化的滚压轮。
【发明内容】
[0003]解决高硬度材料螺纹的挤压强化、螺纹挤压刀具小型化、螺纹挤压刀具与超声振动挤压强化装置配合使用等问题，本发明提供了一种高硬度材料螺纹金刚石挤压强化刀具。
[0004]为实现上述目的，本发明通过一下技术方案实现:
[0005]一种螺纹强化的滚压轮，轮两端具有支撑轴，滚轮与轴为一体，滚轮型面尺寸与螺纹牙型尺寸形状相近。
[0006]本实用新型螺纹强化的滚压轮，滚压轮型面圆弧，对于外螺纹其值较螺纹圆弧尺寸公差中值大5um_10um，
[0007]本实用新型螺纹强化的滚压轮，滚轮型面夹角与待挤压螺纹相关，其值为螺纹牙型角减去6° -8°。
[0008]另外，本实用新型的滚轮型面圆弧尺寸较螺纹牙底圆弧偏大，型面角较螺纹牙型角偏小。
[0009]本实用新型选用高强硬质合金材料做滚轮基体材料。高强硬质合金材料选用Co-Wu-Ti硬质合金。
[0010]本实用新型滚轮与轴通过磨削工艺一起磨削成型。
[0011]本发明一种适用于高强度金属材料MJ螺纹强化的滚压轮有以下优点:
[0012]本滚轮材料选用硬质合金，该材料强度高、硬度大，滚压轮耐磨性好、寿命高，可用于高强度合金材料和普通金属材料的滚压强化。
[0013]本滚轮型面圆弧经过优化设计，可以采用较小的挤压力产生较大的残余压应力，
强化效果显著。
[0014]本滚轮型面夹角经过优化设计，可以对螺纹牙侧与牙底过度区进行强化，有效提高强化效果。
[0015]本滚轮型面尺寸经过优化设计，采用该滚轮对高强度金属材料螺纹进行滚压强化，滚压力小，可适用于薄壁螺纹的滚压强化
[0016]本滚轮两侧设计有一支撑轴，使用该滚压轮对螺纹进行滚压，滚压过程稳定性好，能够有效保证牙底塑性变形量的均匀性
[0017]本滚压轮经过轻量化设计，具体积小、质量轻特点，有利于工具系统整体的小型化与轻量化设计。
[0018]该滚轮体积小，质量轻，且两端支撑，其用于超声振动螺纹挤压强化，可实现大的振幅输出，强化效果显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的结构图，滚压轮为硬质合金轮。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。
[0021]参见图1，本发明是一种用于内外螺纹挤压强化加工的硬质合金滚压轮，其由滚轮I和支撑轴2两部分组成，滚轮I与支撑轴2为一体由磨削工艺一同磨削成型。滚轮材料为高强硬质合金材料，高强硬质合金材料选用Co-Wu-Ti硬质合金。滚轮型面夹角4与待挤压螺纹相关，其值为螺纹牙型角减去6° -8°。如MJ螺纹牙型角为60°，则滚压轮型面角为52° -54°。滚轮型面圆弧3与待挤压螺纹相关，其值较螺纹牙底圆弧大一些。对于0.1_圆弧半径的内螺纹，其值为0.13mm-0.14mm。对于外螺纹其值较螺纹圆弧尺寸公差中值大5um-10um，如外螺纹尺寸公差为中值为0.245mm，则滚轮圆弧尺寸为0.250mm-0.255mm。
【权利要求】
1.一种螺纹强化的滚压轮，其特征在于:滚压轮两侧具有支撑轴，支撑轴与滚轮一体，滚轮型面尺寸与螺纹牙型尺寸形状相近；滚轮型面夹角与待挤压螺纹相关，其值为螺纹牙型角减去6° -8°。
2.根据权利要求1所述的一种螺纹强化的滚压轮，其特征在于:型面圆弧尺寸较螺纹牙底圆弧偏大，型面角较螺纹牙型角偏小。
3.根据权利要求1所述的一种螺纹强化的滚压轮，其特征在于:滚压轮采用Co-Wu-Ti硬质合金。
4.根据权利要求1所述的一种螺纹强化的滚压轮，其特征在于:滚压轮型面圆弧，对于外螺纹其值较螺纹圆弧尺寸公差中值大5um-1Oum。
【文档编号】B21H3/08GK204159802SQ201420419780
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】陈伟, 张文光, 刘陨双, 魏琴, 张德远, 程明龙 申请人:成都飞机工业（集团）有限责任公司