专利名称：一种攻挤丝锥的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是加工螺母及内螺纹连接件的丝锥，特别涉及的是对金属材料在高温塑变状态下攻挤内螺纹的一种攻挤丝锥。
背景技术：
在各个行业和领域需要大量的螺纹连接，螺纹的牙形与螺距随各行业使用要求有所不同，有些螺母的长度(螺母的厚度)尺寸较大，其长度和螺纹的直径比可达7。目前普遍采用切削机床车螺纹方法加工，但极少见到在常温下用丝锥加工深孔内螺纹的方法加工螺母。现有技术中对螺母的内螺纹采用车削加工与丝锥加工分别存在如下缺陷
由于螺母的内螺纹孔径小，螺纹的有效尺寸长，用户需要的螺纹牙形也各不相同，用车床车削加工内螺纹需要小拖板赶刀，所以车削螺纹的方法效率极低。用丝锥在常温下攻丝加工内螺纹，也是因为被加工件的螺纹直径小，螺纹有效尺寸长，丝锥的长度要超过螺母长度的3倍，甚至要两套丝锥才能完成。在加工螺母过程中，丝锥要贯穿螺母的通孔，在螺母内螺纹有效长度范围内的各个丝锥切削刃都同时产生切削阻力，而常温切削金属螺母内螺纹时本身切削阻力就很大。因此整个攻丝过程，攻丝阻力矩很大；受螺母内螺纹直径限制， 丝锥的直径也不能过大，因此丝锥所承受的扭矩有限，攻丝时丝锥很容易被扭断。另外丝锥的外形尺寸要求较长，会导致丝锥的制造困难加大。由于上述原因，在螺母生产过程中存在效率低、成本高、丝锥浪费很大的缺陷。
发明内容
本发明目的为克服上述技术的不足，提供一种在丝锥杆的一端沿丝锥杆轴线按照螺旋升角方向在圆周上镶嵌多个丝锥牙，通过攻挤加工坯料内螺纹实现精度高、生产效率高的一种攻挤丝锥。解决上述技术问题的技术方案是一种攻挤丝锥，所述一种攻挤丝锥包括丝锥杆、多个丝锥牙；所述丝锥杆的一端是便于工具旋动的锥柄，丝锥杆的另一端是凸出镶嵌多个丝锥牙的丝锥头，丝锥头的丝锥头直径大于锥柄轮廓尺寸；所述多个丝锥牙沿丝锥头螺旋线均布在圆周上；沿丝锥杆轴向相邻丝锥牙之间距离等于丝锥螺距。本发明的有益效果是本发明是针对在1000°C左右(锻造温度)高温，具有良好塑性变形状态下的金属材料进行攻挤螺纹的工具。当金属材料处在高温时，其本身变形所需的外力要比常温状态小的多，所以本发明的丝锥攻丝时受到的外力小，丝锥不易损坏；本发明借助于在高转速设备下快速攻丝，实现提高生产效率和加工精度的目的。同时本发明的丝锥可以通过改变牙形与尺寸能加工不同牙形、不同规格和旋向的内螺纹部件。
图1是本发明攻挤丝锥主视图；图2是图1的右侧视图； 图3是螺母坯料的剖视图。
《附图中序号说明》
1:丝锥杆；la:锥柄；Ib 丝锥头；lc:丝锥光杆；2:最小丝锥牙；3:坯料；4:最大丝锥牙；5 任意丝锥牙；T 丝锥螺距；Bmin 最小半径；Bmax 最大半径；Bi 任意半径；d 坯料攻丝前孔半径；A-A 丝锥杆轴心线；P 丝锥挤压锥面；α 丝锥挤压角；β 螺旋升角； Dl 丝锥头直径；D2 丝锥光杆直径；L 丝锥光杆长度；η 丝锥牙总数量。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例进一步详述。图1是本发明攻挤丝锥主视图；图2是图1的右侧视图；图3是螺母坯料的剖视图。如图所示，本发明提供一种攻挤丝锥，所述一种攻挤丝锥包括丝锥杆1、多个丝锥牙；所述丝锥杆1的一端是便于工具旋动的锥柄la，丝锥杆1的另一端是凸出镶嵌多个丝锥牙的丝锥头lb，丝锥头Ib的丝锥头直径Dl大于锥柄Ia轮廓尺寸；所述多个丝锥牙沿丝锥头Ib螺旋线均布在圆周上；沿丝锥杆1轴向相邻丝锥牙之间距离等于丝锥螺距T。图1中β是螺旋升角，所述多个丝锥牙按照构成螺旋升角β的螺旋线均布镶嵌在丝锥头Ib圆周上。在所述锥柄Ia和丝锥头Ib之间连接有丝锥光杆lc，丝锥光杆Ic的丝锥光杆直径 D2小于丝锥头直径Dl ；丝锥光杆长度L大于被攻丝的内螺纹部件的长度。所述丝锥牙是由硬质合金材料制成的圆柱体或与被攻丝的内螺纹牙形相吻合的形状；所述丝锥牙端部设置有丝锥挤压锥面P，所述丝锥挤压锥面P之间的丝锥挤压角α 同于内螺纹牙形角。所述丝锥头Ib上的丝锥牙尺寸是沿丝锥杆1轴向从最小丝锥牙2的最小半径 Bmin开始递增至最大丝锥牙4的最大半径Bmax止；所述最小半径Bmin是坯料攻丝前孔半径d ；所述最大半径Bmax是坯料攻丝后内螺纹的最大半径。所述丝锥牙的最小半径Bmin是镶嵌在丝锥头Ib前端的最小丝锥牙2外端顶面半径；所述丝锥牙的最大半径Bmax是镶嵌在丝锥头Ib后端的最大丝锥牙4外端顶面半径。在所述丝锥头Ib上丝锥牙最小半径Bmin和最大半径Bmax之间设置有多个任意丝锥牙5，任意丝锥牙5的任意半径Bi按照如下公式计算
Bmax-Bmin
_Bi=χ (i-1)+ Bmin ---------(公式 1)
n-1
公式1中
η (丝锥牙总数量)——镶嵌在丝锥头Ib上的丝锥牙总数量；
Bmax (最大半径)------最大丝锥牙4外端顶面至丝锥杆1中心距；
Bmin (最小半径)-----最小丝锥牙2外端顶面至丝锥杆1中心距；
Bi (任意半径)-----第i个丝锥外端顶面至丝锥杆1中心距；
i (任意一个丝锥牙)-从最小丝锥牙2至最大丝锥牙4之间的任意一个丝锥牙。更具体地说，本发明丝锥杆1 一端的锥柄Ia可以是六方、四方或便于装卡在高转速攻丝机上的其他形状；丝锥杆1另一端是丝锥头lb，丝锥头Ib通常是圆柱体，便于在上面打孔镶嵌丝锥牙；在锥柄Ia和丝锥头Ib之间还设置有圆柱体的丝锥光杆Ic ；所述丝锥光杆Ic的丝锥光杆直径D2同于锥柄Ia轮廓尺寸，且小于丝锥头直径D1，这样设计目的是保护攻挤后内螺纹不被损坏；为使丝锥头Ib的有效牙形全部贯穿被攻丝的坯料(螺母)，丝锥光杆Ic的丝锥光杆长度L大于被攻丝的坯料(螺母)的长度。 丝锥头Ib的丝锥头直径Dl同于坯料攻丝后内螺纹的最小直径；丝锥牙总数量η 由被攻挤的内螺纹牙槽的深度、牙型确定，使坯料(螺母)在高温塑性变形状态下能通畅流向锥丝牙的两侧而不发生重叠挤压为宜。丝锥挤压锥面P的丝锥挤压角α同于内螺纹牙形角，攻丝时，丝锥杆1在攻丝机的驱动下从坯料(螺母)的一端穿入，由于任意丝锥牙5的任意半径Bi >坯料攻丝前孔半径 d、最大丝锥牙4的最大半径Bmax >坯料攻丝前孔半径d，多余的金属流向丝锥牙的两侧， 从而形成螺纹牙厚部分，丝锥牙走过的轨迹形成螺纹的牙槽部分，当丝锥杆1的丝锥头Ib 带丝锥牙从被攻挤好螺纹的螺纹孔中穿出后，丝锥光杆Ic的丝锥光杆直径D2进入螺母的螺孔中，由于丝锥光杆直径D2小于丝锥头直径Dl，所以丝锥光杆直径D2不会破坏已攻好的螺纹。丝锥光杆长度L大于坯料(螺母)的长度，坯料(螺母)从丝锥光杆Ic抽出后一个攻丝的过程即完成。整个攻丝过程不存在切削金属现象，完全是在挤压下完成攻丝。图中所有与坯料(螺母)的内螺纹接触的部位尺寸如丝锥螺距T、任意半径Bi、最小半径Bmin、最大半径Bmax、丝锥头直径Dl在制作丝锥时都必须比实际螺母的尺寸要加大，所述加大的数量为坯料从高温到室温的收缩量为宜，用以保障螺母在室温时尺寸的准确。
权利要求
1.一种攻挤丝锥，其特征在于，所述一种攻挤丝锥包括丝锥杆(1)、多个丝锥牙；所述丝锥杆(1)的一端是便于工具旋动的锥柄(la)，丝锥杆(1)的另一端是凸出镶嵌多个丝锥牙的丝锥头(lb)，丝锥头(lb)的丝锥头直径(Dl)大于锥柄(la)轮廓尺寸；所述多个丝锥牙沿丝锥头(lb)螺旋线均布在圆周上；沿丝锥杆(1)轴向相邻丝锥牙之间距离等于丝锥螺距⑴。
2.根据权利要求1中所述的一种攻挤丝锥，其特征在于，在所述锥柄(Ia)和丝锥头 (Ib )之间连接有丝锥光杆(1 c )，丝锥光杆(Ic)的丝锥光杆直径(D2 )小于丝锥头直径(Dl); 丝锥光杆长度(L)大于被攻丝的内螺纹部件的长度。
3.根据权利要求1中所述的一种攻挤丝锥，其特征在于，所述丝锥牙是由硬质合金材料制成的圆柱体或与被攻丝的内螺纹牙形相吻合的形状；所述丝锥牙端部设置有丝锥挤压锥面(P)，所述丝锥挤压锥面(P)之间的丝锥挤压角 α同于内螺纹牙形角。
4.根据权利要求1中所述的一种攻挤丝锥，其特征在于，所述丝锥头(Ib)上的丝锥牙尺寸是沿丝锥杆(1)轴向从最小丝锥牙(2)的最小半径(Bmin)开始递增至最大丝锥牙 (4)的最大半径(Bmax)止；所述最小半径(Bmin)是坯料攻丝前孔半径(d)；所述最大半径 (Bmax)是坯料攻丝后内螺纹的最大半径。
5.根据权利要求4中所述的一种攻挤丝锥，其特征在于，所述丝锥牙的最小半径 (Bmin)是镶嵌在丝锥头(Ib)前端的最小丝锥牙(2)外端顶面半径；所述丝锥牙的最大半径 (Bmax)是镶嵌在丝锥头(lb)后端的最大丝锥牙(4)外端顶面半径。
6.根据权利要求4中所述的一种攻挤丝锥，其特征在于，在所述丝锥头(lb)上丝锥牙最小半径(Bmin)和最大半径(Bmax)之间设置有多个任意丝锥牙(5)，任意丝锥牙(5)的任意半径(Bi)按照如下公式计算Bmax-Bmin_Bi= χ (i-1)+ Bmin ---------(公式 1)n-1公式1中η (丝锥牙总数量)——镶嵌在丝锥头(Ib)上的丝锥牙总数量；Bmax (最大半径)------最大丝锥牙(4)外端顶面至丝锥杆(1)中心距；Bmin (最小半径)-----最小丝锥牙(2)外端顶面至丝锥杆(1)中心距；Bi (任意半径)-----第i个丝锥外端顶面至丝锥杆(1)中心距；i (任意一个丝锥牙)-从最小丝锥牙(2)至最大丝锥牙(4)之间的任意一个丝锥牙。
全文摘要
本发明公开一种攻挤丝锥，所述一种攻挤丝锥包括丝锥杆、多个丝锥牙；所述丝锥杆的一端是便于工具旋动的锥柄，丝锥杆的另一端是凸出镶嵌多个丝锥牙的丝锥头，丝锥头的丝锥头直径大于锥柄轮廓尺寸；所述多个丝锥牙沿丝锥头螺旋线均布在圆周上；沿丝锥杆轴向相邻丝锥牙之间距离等于丝锥螺距。本发明有益效果是本发明是对良好塑性变形状态下金属材料进行攻挤螺纹的工具。当金属材料处在高温时，其本身变形所需的外力要比常温状态小的多，攻丝时受到的外力小，丝锥不易损坏；本发明借助于在高转速设备下快速攻丝，实现提高生产效率和加工精度的目的。同时本发明的丝锥通过改变牙形与尺寸能加工不同牙形、不同规格和旋向的内螺纹部件。
文档编号B23G5/06GK102357686SQ201110319730
公开日2012年2月22日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者申宗海 申请人:申宗海