挤压螺纹工艺在裂解连杆加工中的应用和研究

鄢莎莎

摘要：挤压螺纹工艺主要被应用于裂解连杆加工工艺之中，而且内螺纹的加工工艺往往有多种，而裂解连杆螺纹又主要以丝锥攻丝为主。因此在实际操作过程中，通过挤压螺纹作为常用的提高螺纹性能的方法。本文主要通过研究挤压螺纹加工 工艺，结合加工生产的特点，确定各项工艺参数，对比切削螺纹和挤压螺纹的性能，从而得出了挤压丝锥加工螺纹的性能优势，从而为裂解连杆加工工艺者提供参考。

关键词：挤压螺纹工艺;裂解连杆螺纹;应用研究

内螺纹加工的工艺有很多种，例如切削丝锥加工、车削加工、挤压加工以及铣削加工等，这些都是主流的内螺纹加工工艺。而当前的内螺纹加工主要有裂解连杆螺纹加工，这种螺纹加工主要还是以丝锥攻丝加工为主。但是在此工艺之中却存在着很多的施工难度，例如，螺纹中径较差、攻丝排屑较困难、螺纹粗糙度较高以及更换丝锥比较频繁等，这些都是裂解连杆螺纹加工中的难点。随着工艺水平越来越发达，人们对于螺纹工艺的精度要求更高，因此为了既满足螺纹的施工质量，同时还要满足降低成本的要求，只有通过提高连杆螺纹的质量和加工效率，以此来提升整个施工技艺的改进。

1.挤压螺纹工艺概述

使用挤压螺纹工艺的时候仅仅适用于塑性较大的材料，例如中、低碳钢、铜和铝等，而且还要求材料的伸长率>7%。螺纹挤压成型过程中冷却液的选择非常重要，而且还必须具有冷却性好，润滑性好等性能特点的冷却液。经相关人士实验，得出采用切削油作为冷却液其效果较好。若使用乳化液作为冷却液，在进行螺纹挤压的时候，非常容易出现崩刃问题，而采用极压性高的切削油作为冷却剂，则切削之后能够更好的抗压、润滑和抗热等特点，可显著提升挤压丝锥几倍。

挤压螺纹在进行加工的时候主要采用挤压丝锥，而挤压丝锥在常规与冷却的状态下其结构也完全不同，通过使得工件材料发生平滑形变，刀具的横切面则采用多变形轮廓，挤压丝锥在没有切屑的情况下实现，造成了冷挤压丝锥没有槽。这种结构较之传统的结构显得更加强韧，而且在不利的条件下可以完成加工。由于一些冷挤压丝锥具有较窄的润滑沟槽，所以他们推出了特定的材料和深孔加工，这种方法可以协助分配润滑液同时也能够确保挤压刀具的稳定性。

2.裂解连杆挤压螺纹的工艺特点

2.1螺纹的强度较高

挤压螺纹的齿侧教光滑，而且其纤维材料被连接在一起，而不是在施工过程中被直接切断。裂解连杆挤压螺纹加工时，若出现材料纤维连续，那么则很可能出现加压螺纹加工硬化，因此从这两个方面来看，挤压螺纹的施工强度要大于常规的方式，而且螺纹所能够承受的载荷较之常规的螺纹将会极大程度的提升。

2.2螺纹表面粗糙度较低

挤压螺纹时由于金属材料挤压丝锥引导会造成其塑性变形，从而不断被挤压，从而形成了光滑的螺纹牙型表面。

2.3丝锥寿命长可降低成本

目前裂解连杆挤压螺纹施工过程中所使用的丝锥超过了2400孔/支，较之普通切削丝锥的孔多出了近30倍。所有的丝锥均属于一次性用品，不会进行修磨，切削螺纹和挤压螺纹成本比较，挤压丝锥比常规的普通锥成本更低。

2.4无切屑

挤压螺纹加工属于一种无切屑加工，因此这就避免了切屑加工过程中的排屑问题，方便施工。

2.5螺纹精度较高

挤压过程中，金属材料沿着丝锥螺纹的轮廓被挤压到丝锥的间隙之中，并且最终成为挤压螺纹的牙形或者小径，那么这就避免了由于设备和装备的问题造成螺纹出现中径超差问题。

3.挤压螺纹与切削螺纹的性能对照分析

本次试验主要采用挤压和切削两种方法来对螺母螺纹进行加工研究，螺母的材料C70S6，螺纹的精度为：M11x1.25-4H，杆部长度为62mm，螺栓M12x1.25，所有选取的等级均为12.9级。经过对挤压螺纹与切削螺纹方法进行摩擦性能对比和拉伸性能进行对比。实验过程中对于摩擦因素进行测定，主要测定其摩擦因数数值、标准差、最小值和最大值;而对于拉伸的性能对比结果，则通过选取样本的形式进行拉伸实验，一共选取5个样本，然后分样本进行拉伸性能实验，将每组的5个样本进行最大拉力测试，然后记录数据。

研究结果统计为（1）摩擦因数对比结果：切削螺纹的平均摩擦因数值为：0.14，标准差为0.01，最小值为1.3，最大值为1.6;挤压螺纹的平均摩擦因数值为：0.11，标准差为0.01，最小值为0.11，最大值为0.13。（2）拉伸性能对比结果：切削螺纹1号样本最大脱扣拉力105.6kN，2号样本最大脱扣拉力101.2kN，3号样本最大脱扣拉力98.00kN，4号样本最大脱扣拉力为93.5kN，5号样本最大脱扣拉力为99.9kN，平均值为99.64kN;挤压螺纹1号样本最大脱扣拉力114.5kN，2号样本最大脱扣拉力106.7kN，3号样本最大脱扣拉力108.2kN，4号样本最大脱扣拉力为113.6kN，5号样本最大脱扣拉力为109.8kN，平均值为110.56kN。从统计结果来看，挤压螺纹的样本最大拉力110.56kN明显高于切削螺纹组的最大脱扣拉力99.64kN。

综上实验结果：本次实验针对挤压螺纹与挤压螺纹的摩擦因素和拉伸强度的实验结果表明，挤压螺纹可以有效减少应力的集中，同时还能够增强抗疲劳强度，如此便可很大程度的降低连杆的故障发生率。

4.结束语

随着当前螺纹施工工艺不断发展，其加工方法的种类越来越多，而且挤压螺纹工艺已经成为了裂解连杆的主要施工方法。由于其加工的螺纹稳定性良好，挤压的螺纹比传统切削螺纹的摩擦因数与拉伸性能指标优秀，因此挤压螺纹在裂解拉杆螺纹工艺中得到广泛的应用也不足为奇，本文针对其进行了相应的性能比较研究，希望为有关人士提供参考。

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