[发明专利]一种基于PVD表面强化的内螺纹芯头及其制造方法

说明书

技术领域

 本发明涉及有色金属及其加工领域，尤其是涉及内螺纹芯头及其制造方法。

背景技术

现有的内螺纹芯头都是整体使用硬质合金材料，经过相应的工序加工后，表面形成多条螺旋齿。在使用过程中，由于硬质合金抗弯强度低的机械特性，内螺纹芯头表面的螺旋齿容易崩裂；而且由于硬质合金材料表面硬度不够，极易粘铜造成内螺纹铜管内壁划伤，从而导致齿形参数变化快，进一步降低使用寿命。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种提高螺旋齿的表面硬度、降低螺旋齿芯部硬度、增强齿的抗弯能力，同时降低内螺纹芯头的摩擦系数，减少粘铜划伤情况的发生，大幅提高了内螺纹芯头使用寿命的基于PVD表面强化的内螺纹芯头及其制造方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于PVD表面强化的内螺纹芯头，包括内螺纹芯头基体，所述内螺纹芯头基体的表面设置有若干条螺纹齿，其特征在于：所述螺纹齿的表面设置有至少一层PVD强化涂层。

作为上述方案的进一步改进，所述内螺纹芯头基体采用低硬度高抗弯强度的钨钴合金或高速钢。

作为上述方案的进一步改进，所述PVD强化涂层的厚度为0-10微米。

基于PVD表面强化的内螺纹芯头制造方法，该方法包括如下步骤：

1），选用较低硬度、较高抗弯强度的硬质合金材料作为基材，通过工具磨床加工形成外表面具有若干条螺旋齿的内螺纹芯头基体：

2），对内螺纹芯头基体上的螺旋齿进行超精加工；

3），清理内螺纹芯头基体及螺旋齿表面的油污和残留物；

4），在涂层设备运用PVD工艺技术，对内螺纹芯头的螺旋齿表面进行硬化处理，使螺纹齿的表面形成至少一层PVD强化涂层。

作为上述方案的进一步改进，所述步骤1中的硬质合金材料采用钨钴合金或高速钢。

作为上述方案的进一步改进，所述步骤4中运用PVD工艺技术，对内螺纹芯头的螺旋齿表面进行硬化处理时，，表面PVD涂层与螺旋齿基体结合力大于1级。

本发明的有益效果是：本发明内螺纹芯头采用选用低硬度高抗弯强度的硬质合金材料作为基材，经过加工得到多条螺旋齿后，再经过后续精加工工序得到合格的内螺纹芯头；之后，运用PVD(物理气相沉积)工艺技术，使内螺纹芯头的螺旋齿表面增加一层或多层超硬、高耐磨、低摩擦系数的强化涂层，表面硬度可以提高到基体的2倍以上，从而提高内螺纹芯头螺旋齿的表面硬度、降低螺旋齿芯部硬度、增强齿的抗弯折能力，同时降低内螺纹芯头使用过程中与铜管材的摩擦系数，减少粘铜划伤情况的发生，表面硬度提高后，齿形参数变化很小，大幅提高了内螺纹芯头的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图：

 图1为本发明实施例内螺纹芯头的局部放大示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

一种基于PVD表面强化的内螺纹芯头，包括内螺纹芯头基体1，所述内螺纹芯头基体1的表面设置有若干条螺纹齿2，所述螺纹齿2的表面设置有至少一层PVD强化涂层3，其中， PVD强化涂层3的厚度为2-6微米时效果最好，当然厚度也可以根据使用情况在1-10微米的范围内稍作调整，以达到最强结合力防止涂层在使用中脱落；运用PVD(物理气相沉积)工艺技术，在内螺纹芯头的螺旋齿2表面增加一层或两层或多层超硬、高耐磨、低摩擦系数的强化涂层，使表面硬度可以提高到基体的2倍以上，从而提高内螺纹芯头螺旋齿的表面硬度、同时降低内螺纹芯头使用过程中与铜管材的摩擦系数，减少粘铜划伤情况的发生，表面硬度提高后，齿形参数变化很小，大幅提高了内螺纹芯头的使用寿命。

进一步，为了降低螺旋齿芯部硬度、增强齿的抗弯折能力，所述内螺纹芯头基体1可采用低硬度高抗弯强度的硬质合金作为基材加工成型，优选钨钴合金（YG15）或高速钢（HHS）或其它模具钢。

基于PVD表面强化的内螺纹芯头制造方法，该方法包括如下步骤：