一种镁合金AZ91D内螺纹的挤压加工方法与流程

文档序号:17395078发布日期:2019-04-13 00:45阅读:825来源:国知局
一种镁合金AZ91D内螺纹的挤压加工方法与流程
本发明属于材料挤压螺纹加工方法领域;具体涉及一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法。
背景技术
:采用传统切削丝锥对镁合金进行攻丝,攻丝过程中会产生切屑,切屑粘在螺纹内壁很难清洗干净,影响产品的清洁度。螺纹孔在加工和使用中,烂牙、滑丝的现象较为普遍,严重影响了装配质量。随着对加工环境要求的提高及“绿色制造”概念的提出,挤压螺纹在工业上的应用越来越多,但镁合金应用较少。由于az91d是铸造镁合金,延展率低,常温下塑性差,普遍认为不适合用于挤压螺纹加工。技术实现要素:本发明目的是提供了一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法。本发明通过以下技术方案实现:一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,包括如下步骤:步骤1、对镁合金az91d铸锭进行机械加工后,得到镁合金az91d棒料,待用;步骤2、将步骤1机械加工后的镁合金az91d棒料放置于模具内腔中间位置,并在模具两端螺纹拧紧固定,待用;步骤3、将步骤2固定好的模具放入箱式电阻炉内,升温至380~440℃后保温16~22h,将加热后的模具取出进行水冷,待用;步骤4、将步骤3冷却后的镁合金az91d棒料从模具中取出,装夹在加工中心工作平面上,中心钻点出孔位,钻孔后待用;步骤5、将步骤4钻孔后的镁合金az91d棒料的底孔孔口上加工45°倒角,得到预制底孔的镁合金az91d棒料,待用;步骤6、将步骤5得到的预制底孔的镁合金az91d棒料在浓度6%的乳化液润滑下通过挤压丝锥进行挤压加工,挤压螺纹时控制主轴旋转速度30~80r/min,得到镁合金az91d内螺纹。本发明所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤1中镁合金az91d棒料的尺寸为直径25mm,长度40mm。本发明所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤2中模具包括模具本体,两个模具端盖,所述的模具本体为圆柱体空腔,所述的模具端盖为圆柱凸台,所述的模具端盖通过螺纹固定于模具本体两端。本发明所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤2中模具本体的外圆直径为60mm、内圆直径为30mm、高100mm,所述的模具端盖的圆柱本体直径为30mm、高为30mm,所述的模具端盖的圆柱凸台的直径为25mm,高为5mm。本发明所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤3中水冷温度15~20℃,水冷时间30~40s。本发明所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤4中用钻头钻孔,主轴转速为100r/min,钻孔后底孔直径为11.35~11.4mm。本发明所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤5中用倒角刀加工倒角。本发明所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤6中用yamawa-m12x1.25的镀tin层的挤压丝锥进行挤压加工。本发明所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤6中乳化液的流量为10~20l/min。本发明所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,解决了传统切削螺纹产生切屑,容易出现烂牙、“滑扣”、影响装配质量及机械性能等问题。本发明所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,加工后挤压螺纹的镁合金组织是连续的,力学性能显著提高。与切削螺纹相比,抗拉强度提高20-30%,抗剪强度提高5-10%,冷作硬化使表面硬度提高40%。附图说明图1为本发明模具的主视剖面图;图2为本发明模具的主视图;图3为本发明模具的左视图。具体实施方式具体实施方式一:一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,包括如下步骤:步骤1、对镁合金az91d铸锭进行机械加工后,得到镁合金az91d棒料,待用;步骤2、将步骤1机械加工后的镁合金az91d棒料放置于模具内腔中间位置,并在模具两端螺纹拧紧固定,待用;步骤3、将步骤2固定好的模具放入箱式电阻炉内,升温至400℃后保温20h,将加热后的模具取出进行水冷,待用;步骤4、将步骤3冷却后的镁合金az91d棒料从模具中取出,装夹在加工中心工作平面上,中心钻点出孔位,钻孔后待用;步骤5、将步骤4钻孔后的镁合金az91d棒料的底孔孔口上加工45°倒角,得到预制底孔的镁合金az91d棒料,待用;步骤6、将步骤5得到的预制底孔的镁合金az91d棒料在浓度6%的乳化液润滑下通过挤压丝锥进行挤压加工,挤压螺纹时控制主轴旋转速度50r/min,得到镁合金az91d内螺纹。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤1中镁合金az91d棒料的尺寸为直径25mm,长度40mm。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤2中模具包括模具本体1,两个模具端盖2,所述的模具本体为圆柱体空腔,所述的模具端盖为圆柱凸台,所述的模具端盖通过螺纹固定于模具本体两端。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤2中模具本体的外圆直径为60mm、内圆直径为30mm、高100mm,所述的模具端盖的圆柱本体直径为30mm、高为30mm,所述的模具端盖的圆柱凸台的直径为25mm,高为5mm。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤3中水冷温度20℃,水冷时间30s。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤4中用钻头钻孔,主轴转速为100r/min,钻孔后底孔直径为11.35~11.4mm。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤5中用倒角刀加工倒角。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤6中用yamawa-m12x1.25的镀tin层的挤压丝锥进行挤压加工。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤6中乳化液的流量为15l/min。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,加工的加工后挤压螺纹的镁合金与切削螺纹的镁合金相比,力学性能如表1所示:表1力学性能对比表挤压螺纹镁合金切削螺纹的镁合金提高百分率%抗拉强度44kn36kn22.2从表1中能够看出,本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法制备的挤压螺纹镁合金,力学性能显著提高。与切削螺纹相比,抗拉强度提高22.2%,抗剪强度提高5-10%,冷作硬化使表面硬度提高40%。具体实施方式二:一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,包括如下步骤:步骤1、对镁合金az91d铸锭进行机械加工后,得到镁合金az91d棒料,待用;步骤2、将步骤1机械加工后的镁合金az91d棒料放置于模具内腔中间位置,并在模具两端螺纹拧紧固定,待用;步骤3、将步骤2固定好的模具放入箱式电阻炉内,升温至440℃后保温18h,将加热后的模具取出进行水冷,待用;步骤4、将步骤3冷却后的镁合金az91d棒料从模具中取出,装夹在加工中心工作平面上,中心钻点出孔位,钻孔后待用;步骤5、将步骤4钻孔后的镁合金az91d棒料的底孔孔口上加工45°倒角,得到预制底孔的镁合金az91d棒料,待用;步骤6、将步骤5得到的预制底孔的镁合金az91d棒料在浓度6%的乳化液润滑下通过挤压丝锥进行挤压加工,挤压螺纹时控制主轴旋转速度80r/min,得到镁合金az91d内螺纹。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤1中镁合金az91d棒料的尺寸为直径25mm,长度40mm。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤2中模具包括模具本体1,两个模具端盖2,所述的模具本体为圆柱体空腔,所述的模具端盖为圆柱凸台,所述的模具端盖通过螺纹固定于模具本体两端。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤2中模具本体的外圆直径为60mm、内圆直径为30mm、高100mm,所述的模具端盖的圆柱本体直径为30mm、高为30mm,所述的模具端盖的圆柱凸台的直径为25mm,高为5mm。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤3中水冷温度20℃,水冷时间30s。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤4中用钻头钻孔,主轴转速为100r/min,钻孔后底孔直径为11.35~11.4mm。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤5中用倒角刀加工倒角。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤6中用yamawa-m12x1.25的镀tin层的挤压丝锥进行挤压加工。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤6中乳化液的流量为20l/min。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,加工的加工后挤压螺纹的镁合金与切削螺纹的镁合金相比,力学性能如表2所示:表2力学性能对比表挤压螺纹镁合金切削螺纹的镁合金提高百分率%抗拉强度463627.7从表2中能够看出,本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法制备的挤压螺纹镁合金,力学性能显著提高。与切削螺纹相比,抗拉强度提高20-30%,抗剪强度提高5-10%,冷作硬化使表面硬度提高40%。具体实施方式三:一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,包括如下步骤:步骤1、对镁合金az91d铸锭进行机械加工后,得到镁合金az91d棒料,待用;步骤2、将步骤1机械加工后的镁合金az91d棒料放置于模具内腔中间位置,并在模具两端螺纹拧紧固定,待用;步骤3、将步骤2固定好的模具放入箱式电阻炉内,升温至380~440℃后保温16~22h,将加热后的模具取出进行水冷,待用;步骤4、将步骤3冷却后的镁合金az91d棒料从模具中取出,装夹在加工中心工作平面上,中心钻点出孔位,钻孔后待用;步骤5、将步骤4钻孔后的镁合金az91d棒料的底孔孔口上加工45°倒角,得到预制底孔的镁合金az91d棒料,待用;步骤6、将步骤5得到的预制底孔的镁合金az91d棒料在浓度6%的乳化液润滑下通过挤压丝锥进行挤压加工,挤压螺纹时控制主轴旋转速度30~80r/min,得到镁合金az91d内螺纹。本实施方式所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法制备的挤压螺纹镁合金,力学性能显著提高。与切削螺纹相比,抗拉强度提高20-30%,抗剪强度提高5-10%,冷作硬化使表面硬度提高40%。具体实施方式四:根据具体实施方式三所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤1中镁合金az91d棒料的尺寸为直径25mm,长度40mm。具体实施方式五:根据具体实施方式三所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤2中模具包括模具本体1,两个模具端盖2,所述的模具本体为圆柱体空腔,所述的模具端盖为圆柱凸台,所述的模具端盖通过螺纹固定于模具本体两端。具体实施方式六:根据具体实施方式三所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤2中模具本体的外圆直径为60mm、内圆直径为30mm、高100mm,所述的模具端盖的圆柱本体直径为30mm、高为30mm,所述的模具端盖的圆柱凸台的直径为25mm,高为5mm。具体实施方式七:根据具体实施方式三所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤3中水冷温度15~20℃,水冷时间30~40s。具体实施方式八:根据具体实施方式三所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤4中用钻头钻孔,主轴转速为100r/min,钻孔后底孔直径为11.35~11.4mm。具体实施方式九:根据具体实施方式三所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤5中用倒角刀加工倒角。具体实施方式十:根据具体实施方式三所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤6中用yamawa-m12x1.25的镀tin层的挤压丝锥进行挤压加工。具体实施方式十一:根据具体实施方式三所述的一种镁合金az91d内螺纹的挤压加工方法,步骤6中乳化液的流量为10~20l/min。当前第1页12
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