[发明专利]连接孔的强化方法及强化装置

说明书

本发明涉及一种连接孔的强化方法及强化装置。连接孔的强化方法包括S1、选择预设尺寸的强化装置，强化装置的工作段上沿自身周向的部分区域的直径不小于连接孔的孔径，且部分区域的直径小于孔径；S2、将工作段伸入连接孔内，并使工作段在连接孔内绕连接孔的轴向螺旋前进。强化装置包括工作段，工作段用于伸入连接孔内并绕连接孔的轴向螺旋前进，工作段包括抵接部与凹陷部，抵接部位于工作段上沿自身周向的部分区域，凹陷部位于工作段上沿自身周向的另一部分区域，抵接部用于抵持连接孔的孔壁，凹陷部能够与孔壁之间形成用于容纳润滑粉末的间隙。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种连接孔的强化方法及强化装置。

背景技术

在零件上设置连接孔，便于安装零件。对连接孔进行轴向挤压能有效的提高连接孔的疲劳寿命。在孔的挤压强化工艺中，常采用芯棒挤压。现有的芯棒如图1所示，其包括导向段1、工作段2、退出段3，在挤压时，在连接孔的孔壁上涂抹润滑粉末，芯棒的导向段1、工作段2、退出段3依次挤入连接孔内，由于导向段1存在一定的锥度，因此孔壁受到的径向力远远大于轴向力，孔壁沿连接孔的径向发生弹性变形和塑性变形，从而强化了连接孔。

但是在使用现有芯棒进行挤压时，润滑粉末没有流动空间，只能封存于孔加工过程产生的凹槽中，挤压后孔壁的粗糙度并没有得到改善。同时，使用现有芯棒进行挤压时，若芯棒表面发生磨损，会在孔壁留下轴向的划痕。孔零件发生疲劳断裂时，裂纹扩展方向主要为轴向，因此在动态工况下轴向划痕极易成为裂纹源，影响零件的疲劳寿命。

发明内容

基于此，有必要针对挤压时润滑粉末封存于凹槽中和挤压后孔壁产生轴向划痕的问题，提供一种连接孔的强化方法。

一种连接孔的强化方法，包括以下步骤：

S1、选择预设尺寸的强化装置，所述强化装置的工作段上沿自身周向的部分区域的直径不小于所述连接孔的孔径，且部分区域的直径小于所述孔径；

S2、将所述工作段伸入所述连接孔内，并使所述工作段在所述连接孔内绕所述连接孔的轴向螺旋前进。

在其中一个实施例中，所述工作段在旋转挤压过程中，需要满足以下公式：

其中，h₂为所述工作部沿所述连接孔的轴向的长度，v为所述工作段沿所述连接孔的轴向的移动速度，n为所述工作段的周向转速，k为所述工作段完成强化需要转动的转动圈数。

本发明还提供了一种强化装置，用于强化连接孔，包括：

工作段，用于伸入所述连接孔内并绕所述连接孔的轴向螺旋前进，所述工作段包括抵接部与凹陷部，所述抵接部位于工作段上沿自身周向的部分区域，所述凹陷部位于工作段上沿自身周向的另一部分区域，所述抵接部用于抵持所述连接孔的孔壁，所述凹陷部能够与所述孔壁之间形成用于容纳润滑粉末的间隙。

在其中一个实施例中，所述工作段包括本体，所述本体的侧壁包括沿自身周向排布的第一区域与第二区域，所述第一区域处朝外凸出有所述抵接部，所述第二区域形成所述凹陷部。

在其中一个实施例中，多个所述抵接部沿所述本体的周向间隔排布。

在其中一个实施例中，所述工作段包括本体，所述本体的侧壁包括沿自身周向排布的第一区域与第二区域，所述第二区域处朝内凹陷形成所述凹陷部，所述第一区域形成所述抵接部。

在其中一个实施例中，所述抵接部的外周面呈弧面状。

在其中一个实施例中，所述抵接部沿所述轴向的一端设置有导向部，所述导向部沿所述轴向延伸，所述导向部中连接于所述抵接部的一端的径向尺寸大于所述导向部背离所述抵接部的一端的径向尺寸。