大导程螺母的内螺纹冷挤压加工工艺研究
内螺纹冷挤压过程的数值模拟研究
0引言随着飞机、高速列车使用性能不断提高，高速钢性能设计作用日益突出，设计人员需要设计出最为安全的机构，许多零件采用螺栓连接，在行驶过程中会受到极大的交变剪切载荷。
因此，螺纹连接的可靠性对飞机、高速列车的使用寿命起着至关重要的作用。
采用内螺纹冷挤压成形工艺净成形是当今飞机、高速列车等在抗疲劳加工领域的一个发展趋势。
这种加工方式能够在内螺纹表面和次表面中保存冷作硬化状态，不仅可以提高材料的硬度和强度，而且可以提高内螺纹的使用寿命。
飞机、高速列车等采用高强度钢系列进行加工，它不仅具有较高强度，而且具有良好的断裂韧性，但缺口敏感性大，易形成应力集中，对氢脆和应力腐蚀很敏感，因此，要获得良好的抗疲劳性必须通过合理的加工工艺来提高螺纹的加工精度和表面质量。
冷挤压成形过程是复杂的弹塑性大变形过程，影响因素众多，如材料性能、温度及工艺参数等，该过程涉及几何非线性、材料非线性、边界条件非线性等一系列难题。
冷挤压成形的研究方法主要采用“经验法”，这种基于经验的设计方法需经历反复修正的过程，造成了大量的人力、物力及时间浪费。
而且由于工程材料与零件的多样性，目前还难以做到对所有材料进行试验研究，有限元法作为一种有效的数值计算方法，可以解决这些问题。
1有限元模型的建立及前处理利用SOLIDWORKS 软件，采用自下而上的方法建模，模型包括挤压丝锥、工件以及下模，建模完成后进行装配，另存为STL 后导入DEFORM-3D 软件前处理器，最终建立整个有限元模型，如图1所示。
图1内螺纹冷挤压成形的模型内螺纹冷挤压成形是六棱挤压丝锥每条棱边上的棱齿逐步对工件材料实施挤压成形的过程。
内螺纹成形时工件材料在挤压丝锥棱齿的作用下发生剧烈的塑性变形，并伴随着少量的弹性变形。
利用有限元软件模拟内螺纹成形过程，其在理论上属于弹塑性大变形问题，在此过程中伴随各种非线性现象发生，如材料非线性、几何非线性、接触非线性，因此合理选择单元类型显得尤为重要。
冷挤压模具设计及其成形过程毕业论文
目录目录 (1)冷挤压模具设计及其成形过程 (3)第一章绪论 (3)1.1冷挤压成形技术发展概况 (4)1.2选题依据和设计主要内容 (6)1.2.1毕业设计（论文）的内容 (6)1.2.2 毕业设计（论文）的要求 (6)第二章冷挤压工艺设计 (7)2.1挤压工艺步骤 (7)2.2工艺设计步骤 (9)2.2.1计算毛坯的体积 (9)2.2.2确定坯料尺寸 (10)2.2.3计算冷挤压变形程度 (11)2.2.4确定挤压件的基本数据 (13)2.2.5确定挤压次数 (13)2.2.6工序设计 (13)2.2.7工艺方案确定 (19)2.2.8各主要工序工作特点进一步分析 (21)第三章压力设备选择 (24)3.1各主要工序所需镦挤力 (24)3.2主要设备选用 (25)第四章模具设计 (26)4.1冷挤压模具设计要求 (27)4.2凸模设计依据 (28)4.3冷挤压组合凹模设计依据 (29)4.4凸模设计 (34)4.4.1镦平凸模设计 (34)4.4.2凹模设计 (36)4.5预成形模具设计 (37)4.5.1预成形凸模设计 (38)4.5.2预成形凹模设计 (39)4.6终成形模具设计 (41)4.6.1终成形凸模设计 (41)4.6.2终成形凹模设计 (42)4.7冷挤压模架设计 (43)4.7.1冷挤压模架设计的基本原则 (43)4.7.2模架的设计 (44)4.7.3其它零件设计 (46)第五章挤压模具零件加工工艺的编制 (51)5.1加工工艺编制原则 (51)5.2加工工艺的编制 (51)第六章总结及课题展望 (54)6.1本文工作总结 (54)6.2课题展望 (54)参考文献 (55)谢辞 (56)附录一：英文科技文献翻译 (57)英文翻译： (62)附录二毕业设计任务书 (66)冷挤压模具设计及其成形过程机械与电气工程学院机械设计制造及其自动化专业06城建机械乔红娇指导老师雷声第一章绪论挤压就是零件金属毛坯放在挤压模腔中，在一定温度下，通过压力机上固定的凸模或凹模向毛坯施加压力，使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。
冷挤压工艺及模具设计
冷挤压工艺及模具设计
5.1.3 冷挤压毛坯的制备 5.1.3.1 冷挤压坯料形状与尺寸 挤压件的毛坯形状设计是否合理，将直接影响制件的形 状与尺寸，并且还将影响模具的寿命。冷挤压用毛坯通常都 是棒料或块料，其截面形状可根据制件的相应截面形状确定。 一般情况下，确定毛坯形状的原则是：旋转体及轴对称多角 类选用圆柱形毛坯；矩形零件可选用矩形毛坯。此外还应考 虑采用何种挤压方法，如图5-1所示，采用正挤压法时，用 实心毛坯能挤出实心件，用空心坯料能挤出空心件。反挤压 时，毛坯的形状采用实心和空心均可。
冷挤压工艺及模具设计
对于有些材料，为了确保冷挤压过程中的润滑层不被过 大的单位接触压力所破坏，毛坯要经过表面化学处理。例如 碳钢的磷酸盐处理（磷化）、奥氏体不锈钢的草酸盐处理、 铝合金的氧化、磷化或氟硅化处理、黄铜的钝化处理等。经 化学处理后的毛坯表面，覆盖一层很薄的多孔状结晶膜，它 能随毛坯一起变形而不剥离脱落，经润滑处理后在孔内吸附 的润滑剂可以保持挤压过程中润滑的连续性和有效的润滑效 果。
冷挤压工艺及模具设计
4.1.4.1 变形程度的表示方法 变形程度是表示挤压时金属塑性变形量大小的指标，其 最常用的表示方法有两种：截面收缩率和挤压面积比。 (1) 截面收缩率 式中
F0 − F1 εF = × 100% F0
（5-3）
ε F ——冷挤压的截面收缩率，见表5-1、表5-2；
F0——冷挤压变形前毛坯的横截面积，mm2； F1——冷挤压变形后工件的横截面积，mm2。
5.1.2 冷挤压的特点 5.1.2.1 冷挤压的特点主要包括以下三个方面： (1) 节约原材料，生产效率高 冷挤压是少无切削加工工艺，与切削加工相比，节约原 材料，同时，冷挤压是在压力机简单的往复运动中生产零件， 生产效率高，比切削加工高30倍。
内花键冷挤压成型工艺浅论
内花键冷挤压成形工艺应用----- 浅析浙江XX机电有限公司技术部二0一五年十月一日内容页次概述： (3)一、冷挤压技术的发展趋势 (3)二、充分发挥冷挤压工艺优势内花键加工难题得到解决 (3)三、冷挤压成形模具制造难点 (4)四、冷挤压模具制造分析研究 (4)五、挤压件材料研究和分析 (5)六、冷挤压工艺流程的研究和分析 (6)七.总结 (6)内花键冷挤压成形工艺浅析概述：冷挤压是精密属性体积成型技术中的一个重要组织部分。
冷挤压是指在冷态下金属毛坯放入模具腔内，在强大的压力和一定的速度作用下迫使金属在模具腔中流动挤出，从而获得所需要形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。
一、冷挤压技术的发展趋势在有关技术资料获悉，冷挤压技术早在18世纪末制造过程中就采用了这门技术。
这门工艺已经在机械、仪表、电器、重轻工、军工等工业中较广泛的应用，已成为金属属性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一，发达国家在轿车制造中约达到30%〜40%是采用冷挤压工艺生产。
我国工艺制造在60〜70年代落后时期后通过改革开放期间大量的发达国家的制造业进入我国推动了我国制造业工艺水平，推动了我国在冷挤压这门工艺技术领域里发展，通过吸取国外的先进工艺使我国冷挤压生产工艺技术不断提高，逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。
二、充分发挥冷挤压工艺优势内花键加工难题得到解决丰立公司是一家具备技术研究、生产、销售服务于一体的国家高新技术企业，是我国小模数锥齿轮行业的领军者；是国际知名厂商的优秀供应商；公司所生产的气动工具系列产品的机械传动结构是以齿轮传动。
公司在发展过程积极的学习国内外的先进工艺技术与世界并举，研造客户需求的产品。
对产品工艺设计积极采用冷挤压成型，发挥冷挤压节约原材料、提高劳动生产率、通过冷挤压的产品毛坯在少切削向不切削为目的来降低制造成本，更使产品的表面粗糙度Ra1.6〜Ra0.8。
公司近年快速的扩大采用冷挤压工艺赢得同行业、世界知名厂商的认可。
内螺纹的冷挤压成形加工
４ ｍｍ 。
（ ） 张
内螺纹的冷挤压成形加工
内螺纹冷挤压成形加工技术在
Ｌ Ｔ公 司 的 开 发 工 程 师 Ｍ
在 Ｄ３ｒ ｓＳ ｈ ｒ ｎ Ｍ— ｉ ｉ ｃ ａｍａ ｎ ＡＣ Ｈ 加工车间早 已得到应用 。但是 ， ｒｅ 近
Ｐ 加工 中心上加工“ 台风” 战机的 年来 ， 随着丝锥几何形状 的优化设 Ｍａｈａ ａｃ 描述 了 以前 使用 的 Ｈ Ｃ ｔ ｉ Ｍ ａｋ ｔ ｓ 首先采用２ ｍ ５ ｍ的切深 计和涂层技术 的不断进步 ， 这种无 整体刀柄式立铣刀 的加工性 能 ， 进气法兰时 ， 由
示 。这种专为铝加工开发的刀具直 图
３ｌ
维普资讯
（ 图２ 。 见 ）
层 。对于有些材料（ 如可锻铝 ） 也可 大进 给 、 长寿命 的面铣加工而设 计
冷挤压 成形 攻丝非 常适合 加 以采用减摩润滑涂层 ， 以防止工件 的。该公 司称 ， 在功率消耗水平和 工拉 伸强 度小 于 １０ Ｎｍ 断 裂 材料粘附到丝锥上。 ２０ ／ｍ 、
维普资讯
的进气法 兰提供解决方案。
Ｍ ｅｅ ｔ 径为２ ｍ 属于Ｌ Ｔ ｉｉｅ ５ ｍ， Ｍ 的Ａｒｎ系列 ， 引入Ｌ ＴＦ ｔ 的微切削 刃几何 参 ｌ
甚至可 以实现更优异 的铣 位 于德 国的ｖ ｒｌ 厂为德 国 它综合采用了特殊的断屑器和螺旋 数设 计 ， ａｅ 工 境 内的所有７ 空客工厂生产复杂 形 内冷却通道 。加工 时 ， 屑器 的 削性能。 家 断 的结构件和工具装置 。该厂有 １０ 几何形状能够有效地分断切屑 ， ０ １ 内 名员工 ， 每年生产 的零件 数量超 过 冷却通道将乳状冷却液直接输送到 ２Ｏ ５ 万个 ， 中有 １ 万个 不 同的零 切削 区 ， 其 ． ９ 有助 于防止刀具产 生积 屑 件需要在厂 内进行铣 削加 Байду номын сангаас ， 有 瘤。该刀具的三个螺旋切削刃 的长 并 ２ ｍ， ４ ０ 多个零 件用 于空客 Ａ ８ 大 型 度 为２ ｍ 切 削角 的 圆弧半 径 为 ００ ３０
冷挤压工艺流程
冷挤压工艺流程
冷挤压是一种常见的金属加工工艺，通过对金属材料施加高压力，将其挤压成所需形状的工艺。
冷挤压工艺广泛应用于汽车、航
空航天、建筑等领域，具有高效、节能、材料利用率高等优点。
下
面将介绍冷挤压工艺的流程及其特点。
首先，冷挤压工艺的流程包括原料准备、模具设计、挤压成形、热处理和表面处理等几个主要步骤。
原料准备阶段是冷挤压工艺的
起始阶段，需要选择合适的金属材料，并进行预处理，如切割、清
洁等。
模具设计是冷挤压工艺中至关重要的一环，模具的设计质量
直接影响到挤压成形的效果和产品质量。
挤压成形是冷挤压工艺的
核心步骤，通过对金属材料施加高压力，使其变形成所需形状。
热
处理是为了改善材料的组织结构和性能，提高产品的强度和硬度。
表面处理可以提高产品的耐腐蚀性和美观度，常见的表面处理方法
包括喷砂、阳极氧化、喷涂等。
其次，冷挤压工艺具有以下几个特点。
首先，冷挤压可以在常
温下完成，无需加热，节能环保。
其次，冷挤压可以实现高精度、
高效率的生产，适用于大批量生产。
再次，冷挤压可以加工各种金
属材料，包括铝合金、铜合金、钢铁等。
最后，冷挤压产品表面光
洁度高，尺寸精度高，内部组织致密，具有良好的机械性能。
总的来说，冷挤压工艺是一种重要的金属加工工艺，具有广泛
的应用前景和市场需求。
随着工艺技术的不断进步和创新，冷挤压
工艺将更加高效、精密、环保，为各行各业提供更优质的产品和解
决方案。
希望本文对冷挤压工艺的流程和特点有所帮助，谢谢阅读！。
冷挤压工艺流程
冷挤压工艺流程
冷挤压工艺是金属加工中常见的工艺之一，它可以用来生产出各种规格的高精度的零部件，目前已经广泛应用于汽车、家电、航空模型等领域。
冷挤压工艺是一种非常复杂的工艺过程，下面我们将详细介绍一下冷挤压工艺的流程。
首先，进行原材料的准备。
一般情况下，挤压工艺会使用铝合金、钢铁、不锈钢、铜、铅等材料，在做准备时，要确保每一种材料都已经正确准备好，经过适当的处理后，才可以进行接下来的步骤。
其次，准备模具，冷挤压工艺的模具一般有半模、模头和模底三大部分组成，在设计模具时，需要考虑到合理的出模、防止材料粘附等因素。
接下来，热处理。
热处理通常包括预热、退火、回火以及终止热处理等步骤。
这些步骤，不同的材料需要不同的温度和时间，根据材料的性质和最终产品的要求，来确定适当的热处理方法。
最后，进行挤压加工。
挤压加工的过程分为加压和模具开合两个主要步骤。
加压阶段将材料通过油缸的压力送入模具，使其发生变形。
模具的开合可以有效的保证材料的成型精度，从而得到所需要的零件。
总之，冷挤压工艺是一种复杂的加工工艺，需要把握好每一个步骤，以期得到高精度的零件，并能够有效的提高工作效率。
要达到这一目标，需要拥有一套完善的流程，并且能够随时调整，以适应新的材料和新的产品要求。
只有这样才能有效的实现冷挤压工艺的低成本、高效率的生产目标。
内螺纹冷挤压塑性流动特性仿真研究
形的工艺参数选择提供了有效数值模型.
关键词:冷挤压;数值模拟;内螺纹;流动特性;仿真
中图分类号:TG３７６
３∶TP３９１
７ 文献标识码:A
０ 引言
内螺纹广泛应用 于 各 种 连 接 零 部 件,其 加 工 方而形 成 螺 纹 牙 形. 被 挤 压 金 属 的 应 变 由
塑性应变和弹性应变组成,当某点被挤压金属卸载后,
材料回弹,弹性应变 消 失,塑 性 应 变 留 下,形 成 内 螺 纹
的一个质点.材料塑 性 越 好,变 形 区 的 塑 性 变 形 所 占
比例越大,内螺纹越容易形成.
第 ６ 期(总第 ２１７ 期)
２０１９ 年 １２ 月
机 械 工 程 与 自 动 化
MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION
No．
６
De
c．
文章编号:
１６７２
Ｇ６４１３(
２０１９)
０６
Ｇ００４４
Ｇ０２
内螺纹冷挤压塑性流动特性仿真研究
潘世丽,汤淋淋
(硅湖职业技术学院,江苏 昆山 ２１５３００)
２．
３ 材料性能
工件材料为 Q４６０,丝 锥 材 料 为 HSS 高 速 钢. 材
料均为 各 向 同 性,弹 性 模 量 为 ２．
０６×１０１１ Pa,泊 松 比
３
为 ０．
３,密度为 ７８５０kg/m ,摩擦因数设为 ０．
３３. 采
用双线性等 向 强 化 BISO 材 料 强 化 准 则. 室 温 下,工
有切削、锻压、铸 造、粉 末 冶 金 和 电 加 工 等 [１]. 内 螺 纹
挤压内螺纹加工工艺
挤压内螺纹加工工艺随着机械制造行业的不断发展，各种新型的机械加工方式层出不穷，其中最新的一种加工工艺被称为“挤压内螺纹加工工艺”，它能够大幅提高螺纹加工的精度和效率，深受广大企业和工场的青睐。
那么，什么是挤压内螺纹加工工艺呢？简单来说，它是一种使用挤压工艺加工内螺纹的方法。
通过一定的压力和热变形，将内螺纹从某种材料的表面挤出来，使其完全贴合在零件内表面上，而不像传统加工方式那样仅仅是在表面雕刻出来的。
这种加工方式的最大优点就在于能够达到空间利用最大化，表面间隙最小化以及耐磨性能提高的目的。
那么，挤压内螺纹加工究竟是如何进行的呢？接下来，我们来逐步了解一下其加工步骤：1、零件的准备：首先，需要将待加工的零件按照要求加工，即准备好一定尺寸和表面要求的母件和刀具。
2、切削压制：在将母件和刀具放置到挤压内螺纹加工机中后，需要通过一定的切削压制过程将母件的表面与刀具预定位在一定范围内，并进行相应切削加工，以便达到内螺纹的成形条件。
3、淬火软化：加工完毕后，需要通过淬火软化使内螺纹达到一定的柔韧性，这样才能更好的与零件表面贴合。
4、挤压: 在淬火软化后，挤压工具将内螺纹逐渐挤出零件表面，实现完美贴合。
这个过程通常需要耗费较长时间，一般约需要数小时到两三天不等。
5、检验和修整：内螺纹已经被成功挤出后，需要进行检验和修整以确保其达到一定的质量标准。
同时，我们还需要对零件表面进行处理，以确保其内螺纹与零件表面扣合得以最大化。
总之，挤压内螺纹加工工艺是一种在机械加工行业中较为新型的加工方式，通过一系列复杂的机械压制、热变形等过程实现对内螺纹进行加工的目的。
相比于传统的加工方式，该加工工艺不仅能够大幅提高加工精度和效率，而且还能够带来更高的耐磨性能和表面间隙最小化的优势。
随着加工技术的不断发展和完善，我们相信这种加工方式在机械制造和加工领域中的应用将会越来越广泛。
挤压内螺纹的工艺流程及注意事项
挤压内螺纹的工艺流程及注意事项下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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第五章冷挤压加工工序的设计
第五章 冷挤压加工工序的设计
第五节 冷挤压件的加工精度
2、具有阶段的台阶轴 由于一次挤多台阶，金属流动、模具寿命、 工件顶出都会发生问题，因此，原则上应在压力机上一次挤出一 个台阶。可采用正挤压、镦挤等。 (1)应用正挤压方案时，坯料直径取零件最大台阶的直径d2，先用 正挤压挤出d3部分，再挤出台阶孔d1； (2)采用镦挤方案时，坯料直径取次台阶的直径d1，先挤出直径d3， 再将d1镦粗到d3。
第五章 冷挤压加工工序的设计
1、杯口带凸缘的杯形件 (2)当凸缘厚度小于壁厚时，可采用先反挤压兼翻边，再冷镦凸缘。 需要注意的是，翻边时锥形部分的边缘容易开裂，所以它适用于 材料塑性较好的工件；
第五章 冷挤压加工工序的设计
1、杯口带凸缘的杯形件 (3)当凸缘较厚时，首先在实心坯料上镦制出凸缘，之后反挤压成 形，挤压瞬间凸缘隆起，形成一个自然的锥形，当凸模进行模腔 后，成形的部位则作刚性平移，同时完成杯体的加工，最后将凸 缘镦压成形。
第五章 冷挤压加工工序的设计
2、模具尺寸精度的影响 挤压件的尺寸偏差受模具尺寸变化的影 响最大。而影响模具尺寸变化的因素有：模具升温、模具弹性 变形、模具材料、制造精度以及磨损等。
(1)模具的温度升高 挤压件形状越复杂，变形程度和挤压力越大， 温度升高越明显，使模腔尺寸加大，挤压件尺寸波动变大。 (2)模具的弹性变形 主要取决于所承受工作压力和毛坯材料、挤 压件的变形程度和尺寸等因素。控制挤压变形程度，提高被挤 压材料的塑性，选用优质模具材料对减少模具弹性变形有益。 (3)模具的制造精度 模具的制造精度越高，挤压件的尺寸精度也 必然增高，但过高的模具精度会增加制模成本。 (4)模具的磨损 模具的磨损不可避免地影响工件尺寸精度。因此， 在设备与制造模具时，要保证模具具有最大的磨损留量。
一种加工大导程螺母内滚道方法的研究
一种加工大导程螺母内滚道方法的研究崔鑫;赵永强【摘要】针对大导程滚珠丝杠副螺母内滚道难磨削技术缺陷,提出了一种冷挤压加工大导程螺母内滚道的成形方法.同时,基于切削—挤压复合理论学习基础上设计了一种新型加工螺母内滚道刀具.基于对挤压刀具设计,本文在有限元分析软件DEFORM-3D中进行了仿真加工分析.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】3页(P4-5,8)【关键词】冷挤压加工;挤压刀具;有限元仿真【作者】崔鑫;赵永强【作者单位】陕西理工大学机械工程学院,汉中 723000;陕西省工业自动化重点实验室,汉中 723000【正文语种】中文随着数控机床迅速发展和广泛应用，高速、高精与高效已成为数控产品先进性的一个重要指标。
作为伺服进给驱动系统中的主要传动部件之一，滚珠丝杠面临巨大挑战，如何进一步提高丝杠进给速度引起了业界人员关注。
由于受到丝杠最大临界转速限制，目前在加大转速前提下，采用增大丝杠导程来实现较高的进给速度，但是导程增大会使滚珠丝杠副螺母加工制造难度大大提升。
在加工滚珠丝杠副中螺母、螺纹滚道时，多采用成型磨削法，将砂轮轴向截面加工成哥特式弧形；砂轮轴线相对螺母中心线成螺旋升角进行安装，对工件进行磨削，但当螺母导程增大时，螺旋升角也会随之增大，磨削砂轮轴线与螺母中心轴线之间倾角也会增大。
另外，受到螺母自身孔径限制，砂轮轴与螺纹孔内壁之间发生干涉，如图1所示。
因此，大导程螺母的成形内螺纹磨削在加工小规格内螺母时无法实现，为解决现有问题，本文提出了一种新的加工方法，冷挤压大导程螺母内滚道成形加工方法，并设计了一种专用挤压刀具，进行一次性挤压就可加工出螺母内滚道。
图1 磨削加工干涉图1 挤压刀具的设计1.1 大导程滚珠丝杠副螺母内滚道的成形原理挤压刀具结构如图2所示，由工作部分L、导杆部分M和夹持部分N三部分组成；工作部分L分为导向部分L1、过渡挤压部分L2和成型挤压部分L3；导向部分起到导向作用，保证挤压刀具与工件底孔的同轴运动。
内螺旋花键异型套筒的冷挤压成形
杂, 零件的精度和表面粗糙度完全可以由模具的相 关零件保证。
(3) 方案二在采取适当的降低挤压力措施以后 也可以顺利实施。
参考文献
王孔徐, 杨建玺. 加工矩形螺旋花键轴成形圆片铣刀截形设计. 洛阳 工学院学报, 1982 (2)
(上接第27页) 时应放置在干燥处)。
图5 11滑动垫板 21螺旋凸模 31滚动止推轴承 41滑动 轴承 51凹模 61凹模卸料板 71顶件板 81下定位 凸模 91顶杆 101顶拉杆 111下缸活塞杆
(1) 凸模轴颈处安装有滑动轴承 (或滚动轴承) , 使得凸模在下行压制和上行卸料时, 可相对于坯料 发生转动。
(2) 凹模能上下移动。毛坯以上道工序挤出的内 齿形定位, 装在下凸模上; 凹模板通过拉杆和顶板与 顶出缸联接; 顶出缸下行, 拉动凹模板, 使工件压在 下定位凸模上; 上模回程时, 毛坯被限制在凹模内固 定不动, 挤压凸模反向转动, 从毛坯中退出; 顶出缸 活塞上行, 凹模抬起, 使毛坯从下定位凸模上卸下, 再通过辅具将零件从凹模中压出。
滚刀在滚齿机上成形。这些都是成熟的技术, 制造起
来并不复杂, 一般工厂都可加工。该凸模工作部分主
要分为导向定位、挤压、整形三个区域, 关键是在该
零件淬火、抛光之前, 要由人工在齿形端部进行修
齿, 控制参数有以下几个。
2. 1 工作齿前端面倾斜角度 Η
该参数主要作用在于提高齿形强度, 使工作齿
在挤压开始时便受到指向轴心的压力, 逐渐挤入毛
参考文献
1 宋维锡. 金属学. 北京: 冶金工业出版社, 1989. 2 周如松. 金属物理. 北京: 高等教育出版社, 1992. 3 美国金属学会编. 金属手册. 北京: 机械工业出版社, 1988. 4 刘永铨. 钢的热处理. 北京: 冶金工业出版社, 1983. 5 肖景容, 姜奎华. 冲压工艺学. 北京: 机械工业出版社, 1990. 6 肖忠圻主编. 金属学和热处理. 北京: 机械工业出版社, 1989.
冷挤压内螺纹力学性能试验研究
冷挤压内螺纹力学性能试验研究
侯红玲;陈鑫;常向龙;赵永强
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】螺纹连接中螺母与螺栓接触型面复杂,对于螺纹牙上的应力状态分析困难,且不同加工方式对内螺纹的失效载荷影响较大。
这里建立螺纹连接的简化力学模型和有限元模型,分析了内螺纹牙表面应力分布,重点对冷挤压内螺纹的力学性能进行了试验分析,并与切削内螺纹的力学性能进行对比。
结果表明:内螺纹在负载状态下,应力集中和塑性变形主要集中在螺母与螺栓的牙根和第(1~3)个螺纹的牙顶处,应力大小和变形量沿载荷反方向逐渐递减;挤压内螺纹的连接强度明显高于切削内螺纹,失效载荷比切削内螺纹提升了(18~58.6)%不等;随着内螺纹牙高率从65%增加至80%,挤压内螺纹和切削内螺纹的力学性能均增加,切削内螺纹的失效载荷提升了(28.86~55.45)%,挤压内螺纹的失效载荷提升了(22.89~41.93)%。
【总页数】6页(P105-110)
【作者】侯红玲;陈鑫;常向龙;赵永强
【作者单位】陕西理工大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH16;TG376
【相关文献】
1.高强度钢内螺纹冷挤压成形与强化试验研究
2.高强度钢内螺纹冷挤压振动信号的试验研究
3.内螺纹冷挤压丝锥失效试验研究
4.Q460高强度钢内螺纹冷挤压试验研究
5.冷挤压工艺参数对内螺纹疲劳寿命的影响试验研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
内花键齿形冷挤压成形工艺方案的研究_夏玉峰
[3] Li Luoxing， Zhou Jie， Duszczyk J．Prediction of temperature evolution during the extrusion of 7075 aluminum alloy at various ram speed by means of 3D FEM simulation [J]．Materials Processing Technology，2004，145(3)：360-370.
CAD/CAM; 电 话 :15922609075;E-mail:zhengxk@
120
(a) 直接成形
(b) 间接成形 图 2 内花键成形工艺 Fig.2 The forming process of the internal spline
《热加工工艺》 2013 年 3 月 第 42 卷 第 5 期
13200
B
B
D C
D
D D
D
B
B
C
B
最小距离 /mm
A=0.000 B=0.100 C=0.200 D=0.300 E=0.400
0.000
图 4 直接成形对凹模 内 壁 的 作 用 力 (N)
Fig.4 The force of the internal wall of the die in direct forming (N)
Key words： internal spline; cold extrusion; numerical simulation; preforming process
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本文通过三维有限元分析软件DEFORM-3D 对大导程滚珠丝杠螺母副中的螺母内螺纹冷挤压成形 过 程 进 行 仿 真 ，对 挤 压 阶 段 所 形 成 的 牙 形 截 面 中 质 点 的 流 动 、应 力 、应 变 进 行 分 析 ，总结挤压过程中丝锥 所受扭矩的变化规律。
1 内螺纹冷挤压成形原理
内螺纹冷挤压成形过程不同于传统的切削攻丝，冷挤压成形技术是利用工件金属材料受力后发生
- 12 -
第 1期
崔 鑫 ，赵 永 强 ，李 瑞 超 ，等 大导程螺母的内螺纹冷挤压加工工艺研究
塑 动和 的 ，在预 的工件底孔上挤压
的方法[14]。在 挤 压
的过程中采
用的挤压丝锥结构如图1 所示 。挤压丝锥是
论设计的 齿 形 ，通常可分为工
5#
和
5 2 ,其中工
又可分为挤压 '和 校 准
' ，挤压
压丝锥的
给 ，工 材 料 的
一 步 增 加 。当 第 一 个 棱 齿 离 开 时 ，工
材料的弹
恢复
塑
，随 在 连 续 的 第 二 棱 齿 挤 入 工 ，对前面已发生塑
的
再一次的挤
压 ，丝 锥 棱 齿 挤 入 工 件 的 深 度 一 步 增 强 。如此反复，当挤压丝锥的最后一个棱齿离开工件首次发生
扭矩等的变化规律，对比理论计算与仿真分析结果，验证了模拟仿真方法确定挤压过程中最大
扭矩的正确性。
[ 关 键 词 ] 大 导 程 螺 母 ； 内螺纹冷挤压（ 挤压丝锥； 有限元仿真
[ 中 图 分 类 号 ] TG376.3
[文 献 标 识 码 ]A
大导程滚珠丝杠螺母副作为一种将旋转运动转换为直线运动的数控机床功能部件，在数控机床的 快 速 进 给 系 统 中 ，占 据 着 不 可 替 代 的 地 位 。在 大 导 程 滚 珠 丝 杠 螺 母 副 中 ，螺 母 的 加 工 制 约 着 大 导 程 滚 珠 丝杠副的加工难度。 目前大导程滚珠丝杠的螺母采用内螺纹磨削的方法，经常会出现螺母与磨削头之 间的干涉问题[1P]，为了避免内螺纹磨削中的干涉问题，而开展滚珠丝杠螺母副的螺母内螺纹的冷挤压 方法研究。
旋线运动，螺 母 挤 压 掉 的
弯曲、连
的 ，从两侧流向丝锥 的牙底， 现 ：
u
u
的挤压 。在挤压
的 过 程 中 ，由 母底
孔内壁上的 所 受 的 三 向 压 应 力 ，可 使 螺 母 内
图 1 挤压丝锥的结构
的塑
较大 [+]。
挤压 的 是挤压丝锥的第一个棱齿 母内壁
的
， 位的
金属在丝锥挤压力和摩擦力的双重作用 生 ，螺 母 壁 的 材料 棱齿的齿面流动，随 挤
2019年 2 月 第 35卷第1 期
陕 西 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Journal of Shaanxi University of Technolo? ( Natural Science Edition)
[文章编号]2096 -3998(2019)01 -0012 -05
收 稿 日 期 ）2018-08-05 修回日期)2018-10-15 基 金 项 目 ：陕 西 省 重 点 研 发 计 划 项 目 （2017ZDXM-GY-138);陕 西 省 教 育 厅 专 项 科 研 计 划 项 目 （16JK1139) " 通 信 作 者 :赵 永 强 （1976— ），男 ，陕 西 省 扶 风 县 人 ，陕 西 理 工 大 学 副 教 授 ，博 士 ，主 要 研 究 方 向 为 先 进 成 形 技 术 及 设 备 、智 能 制 造 及 工 艺 装 备 、液 压 传 动 与 控 制 技 术 。
[摘 要 ]针 对 大 导 程 螺 母 难 磨 削 的 技 术 缺 陷 ，提出了一种内螺纹冷挤压的成形加工方法，
设计了一种专用的挤压丝锥结构，分析了影响冷挤压加工质量的几个因素。以 M10-1.5 内螺
纹 挤 压 成 形 过 程 为 例 ，利 用 有 限 元 仿 真 软 件 DEFORM，分 析 了 冷 挤 压 过 程 中 的 应 力 、应变及其
'
锥 为 $ 的锥形。
当 挤 压 丝 锥 旋 入 工 件 预 制 底 孔 时 ，挤 压 部 分 皂 的 棱 齿 逐 渐 挤 压 螺 母 底 孔 内 壁 的 金 属 材 料 ，使工件金属
在 有 限 空 间 内 产 生 塑 性 变 形 ，向 挤 压 丝 锥 的 齿 沟 流
去 ，原 因是沿齿沟方向的阻力最小。 由 挤 压 丝 锥
Feb.2019 Vol.35 No)
大导程螺母的内螺纹冷挤压加工工艺研究
崔 鑫 \ 赵 永 强 李 瑞 超 \ 何 亚 银 \ 刘崇智2
(1.陕 西 理 工 大 学 机 械 工 程 学 院 ，陕 西 汉 中 723000; 2 . 中 航 飞 机 股 份 有 限 公 司 长 沙 起 落 架 分 公 司 ，陕 西 汉 中 723001)
冷挤压是内螺纹加工方法之一，是利用挤压丝锥的锥部棱齿挤压工件金属并使之沿轴向和径向塑 性 流 动 ，层 层 挤 压 形 成 内 螺 纹 的 过 程 [36]。挤 压 丝 锥 采 用 非 切 削 方 式 ，相 对 于 切 削 丝 锥 而 言 ，在加工过程 中 金 属 材 料 金 相 纤 维 没 有 被 破 坏 ，以 及 表 面 冷 作 硬 化 的 作 用 ，与 传 统 切 削 加 工 内 螺 纹 方 法 相 比 ，冷 挤 压 加工形成的螺纹强度和硬度更高[78]，齿面的光洁度更好[910]，大幅提高了螺纹的加工质量[11]。