内螺纹冷挤压工艺的研究现状与发展趋势

陈 鑫，侯红玲

（陕西理工大学机械工程学院，陕西 汉中 723001）

前言

内螺纹冷挤压工艺是一种金属塑性变形加工，这种加工方式是在工件上预制好相应尺寸的底孔，将挤压丝锥导入工件预制底孔中，在扭矩的作用下，丝锥的挤压棱齿逐渐挤入预制底孔内壁，底孔内壁上的金属沿着挤压棱齿表面流动，堆积在丝锥的螺纹槽内，从而形成内螺纹[1-2]。

传统的内螺纹加工方式一般采用切削丝锥攻丝或者螺纹车刀车削[3]。在生产实践中，常用切削丝锥进行内螺纹攻丝，其原理是利用切削丝锥上按顺序排列的切削刃将工件预制底孔内壁上的金属依次切除，形成内螺纹廓形，属于连续切削工艺。但切削丝锥攻丝时，切削量的控制不容忽视，特别是在硬度低，粘性大和容易产生长条形切屑的材料上攻丝时，切屑极易在排屑槽内积聚，造成切削中断甚至丝锥折断。而车削加工则是在多轴机床或车床上，用螺纹车刀或小规格整体式镗刀车削螺纹，但车削方式不能加工出小直径内螺纹，且通常需要连续多次走刀才能获得精确尺寸的内螺纹[4-5]。

1 内螺纹冷挤压工艺的特点

挤压内螺纹相比于切削内螺纹具有以下优点：

1.1 提高内螺纹的强度

内螺纹冷挤压时，工件底孔内壁上的金属处于三向压应力状态，若此时金属发生塑性变形，材料内部的晶粒发生滑移，晶格扭曲，金属纤维呈连续的流线型，组织结构紧密，使螺纹的强度大幅提升，抗拉强度提高20%以上，抗剪强度提高5%~10%，内螺纹表面的冷作硬化层厚度约为0.15 mm，硬度提高40%以上[1]。……