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加工中心的小螺孔冷擠壓工藝
閱讀：106 發布時間：2020-8-10為滿足電子產品小型化、輕量化、高可靠等要求， 產品螺紋孔規格逐步變小，加工螺紋孔逐漸由切削加工向擠壓加工轉變。擠壓絲錐通過擠壓形成螺紋孔， 由于在擠壓成形過程中金屬纖維并未被切斷，屬于無屑加工，故而成形的螺紋孔有合理的流線分布，更好的 機械性能，更大的承載能力［1］。而使用切削絲錐加工 出的螺紋孔，由于在切削過程中，金屬的纖維流向被切 斷，如圖 1 所示，故而，加工出的螺紋孔強度小、精度低、粗糙度差; 此外，螺紋孔內常常會殘留切屑，且經過反復的安裝調試，容易引發出現電子器件“短路"、螺 紋孔“滑絲"等問題 ，從而導致零件使用壽命短［2］。切削絲錐和擠壓絲錐加工出的螺紋牙形如圖 2 所示， 尤其是對于銅合金零件小螺紋孔來說，這些缺陷尤其 突出，故而，擠壓絲錐能夠有效解決切削絲錐所帶來的 缺陷［3］。
但在擠壓絲錐使用過程中，常常會因為對加工工藝、底孔直徑、轉速、冷卻液等參數的選擇不當，從而導 致加工出底孔偏大、爛牙、絲錐折斷，導致工件報廢等問題。因此，本文著重對冷擠壓銅合金工件小螺紋孔的工藝路線及切削參數進行研究。
1 擠壓絲錐數控加工特點
擠壓絲錐加工螺紋孔工藝: 即把擠壓絲錐擠入預鉆的底孔內，擠壓絲錐在機床主軸的帶動下，從背棱開 始，逐步擠入工件已鉆好的底孔內表面，形成螺紋，而被擠出的金屬則被迫轉移流入絲錐扣之間的間隙，與此同時，工件螺紋牙形也移入絲錐扣之間的間隙，逐步 增高工件螺紋牙形高度。當絲錐擠壓錐部的第一個棱 齒擠入已鉆好的底孔內時，擠壓出的金屬將會發生塑性變形，由卸載定律可知，棱齒移開后被擠壓部分的彈 性變形部分會恢復，而塑性變形部分會保留; 接著，絲錐第二個棱齒繼續擠壓該部分，材料將再次發生彈塑性變形，當第二個棱齒離開后，該處又發生彈性變形恢 復，而塑性變形保留; 依此類推，直到擠壓錐部棱齒全部加工完后，就形成了一個完整的牙形［4］。經歷咬入、擠壓、翻轉、塑形等加工過程，終建立起完整的牙 形。在螺孔加工過程中，由于金屬材料受到擠壓絲錐的反復擠壓，故而減小了集中應力，且螺紋孔表面在形 成過程中，產生了冷作硬化，表層強度明顯提高，表面質量顯著提升［5］。