[发明专利]一种高精度多棱边高速挤压丝锥及热处理工艺

说明书

本发明提供了一种高精度多棱边高速挤压丝锥及热处理工艺，包括挤压丝锥的本体、螺纹部，其特征在于，所述螺纹部采用CAXA绘制其多棱边横截面形状曲线，所述多棱边截面曲线通过分段确定磨削点的方式加工成形；所述截面形状曲线相对于挤压丝锥轴心线呈不同角度曲线分布并用圆周等分法予以实现。同时，对挤压丝锥采用热处理工艺，以提高挤压丝锥的红硬性和耐磨性，显著提高了挤压丝锥使用寿命。该工艺包括真空预热、淬火、回火、冰冷、检验的步骤，有效解决了截面形状干涉或过切现象，保证了挤压丝锥的中径尺寸和牙型角度并防止断裂。此外，还很好地解决了高速攻丝易造成挤压丝锥粘屑的现象，降低了攻丝时扭矩，使攻丝加工效率显著提升。

技术领域

本发明属于丝锥制造技术领域，特别涉及一种高精度多棱边高速挤压丝锥及热处理工艺。

背景技术

在现有技术中，挤压丝锥通常选用高速工具钢材料制造，如图1所示，螺纹部横截面形状有棱边高点Q、P、S和R，并形成一定的刃带宽度并呈圆滑曲线形状。此种形式的挤压丝锥在设计初期试制生产过程中往往会存在横截面形状干涉或过切现象，从而影响挤压丝锥的中径尺寸和牙型角度。目前，在实际加工螺纹时挤压丝锥攻丝速度较低，线速度低于3m/min。如果想要提升加工效率，提高攻丝线速度到7m/min以上时，挤压丝锥的棱边高点将很快磨损，被加工的螺纹精度低不能满足螺纹塞规的要求。此外，在攻丝数量增加时会出现粘屑现象，铁屑的积累将增大攻丝扭矩，严重时将会造成挤压丝锥崩刃或断裂，工作效率低，已成为实际加工中难以克服的技术难题。

发明内容

为了克服上述难题，本发明设计了一种高精度多棱边高速挤压丝锥，当小于M5采用四棱，M5至M8则采用五棱结构，通过改变原有挤压丝锥横截面形状，再采用热处理工艺提高挤压丝锥的整体性能来有效解决现有技术难题。具体的技术方案是：

一种高精度多棱边高速挤压丝锥，包括高速工具钢材料制作的挤压丝锥的本体(1)、挤压丝锥的螺纹部(2)，其特征在于：所述螺纹部(2)采用CAXA软件设计曲线公式ρ＝r+(-)T/θ*t曲线方程绘制所述挤压丝锥的棱边横截面形状曲线；所述棱边横截面形状曲线通过分段确定磨削点的方式加工形成所述棱边横截面形状的曲线段；所述曲线段分布采用圆周等分法设定，所述曲线段相对于挤压丝锥轴心线呈不同角度曲线分布。

进一步的改进在于，所述挤压丝锥棱边为四棱时，其棱边横截面形状曲线绘制时采用圆周90°等分对称设计，并将棱边横截面形状曲线90°划分为14段不同角度曲线段并依次光滑连接；所述角度曲线段分布为：第一角度线段(A)对应1°与第十四角度线段(N)对称；第二角度线段(B)对应2°与第十三角度线段(M)对称；第三角度线段(C)对应4°与第十二角度线段(L)对称；第四角度线段(D)对应4.5°与第十一角度线段(K)对称；第五角度线段(E)对应4.5°与第十角度线段(J)对称；第六角度线段(F)对应6°与第九角度线段(I)对称；第七角度线段(G)对应23°为同心圆与线段(H)对称。

进一步的改进还在于，所述挤压丝锥棱边为五棱时，其棱边横截面形状曲线绘制时采用圆周72°等分对称设计，并将棱边横截面形状曲线72°划分为14段不同角度的曲线段并依次光滑连接；所述角度曲线段分布为：第一角度线段(A′)对应1°与第十四角度线段(N1)对称；第二角度线段(B′)对应2°与第十三角度线段(M′)对称；第三角度线段(C′)对应4°与第十二角度线段(L′)对称；第四角度线段(D′)对应4.5°与第十一角度线段(K′)对称；第五角度线段(E′)对应4.5°与第十角度线段(J′)对称；第六角度线段(F′)对应6°与第九角度线段(I′)对称；第七角度线段(G′)对应14°为同心圆与线段(H′)对称。

此外，为了提高挤压丝锥的整体性能，本发明还提供一种热处理工艺，具体为：

一种高精度多棱边高速挤压丝锥的热处理工艺，其特征在于，包括预热、淬火、回火、冰冷处理、检验的步骤：