[实用新型]冷挤压芯棒

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种特别适合但不仅限于冷挤压加工细长结构波导元件内孔的芯棒。

背景技术

对于细长结构波导元件的内孔加工，由于波导元件具有壁薄(如壁厚为1mm)、内孔较深(如孔深为250mm)等特点，为了保证内孔壁表面粗糙度较低(达到Ra0.8)，目前可采用慢走丝加工；然而，慢走丝的效率很低，加工费用昂贵。为了提高生产效率并且降低成本，可采用镗刀进行镗孔(粗镗、精镗)，但由于内孔深度较深，精镗后的内孔壁表面粗糙度通常只能达到Ra6.3，为了提高精镗后波导元件内孔壁表面粗糙度，可采用芯棒对工件内孔进行冷挤压加工。现有的冷挤压加工中采用的芯棒是与工件内孔相匹配的，芯棒与内孔的接触面积大，挤压过程中产生的摩擦力大，不可避免会产生较多的热量，导致加工后的工件内孔易产生较大的变形，从而使工件内孔精度降低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，能够大幅减小在加工过程中的摩擦力，并且降低波导元件内孔壁表面粗糙度的冷挤压芯棒。

本实用新型的冷挤压芯棒，包括至少表面粗糙度小于工件内孔壁表面粗糙度，且硬度大于工件硬度的工作部，以及直径小于工作部直径的支承部，所述工作部与工件内孔相适应，工作部与支承部之间具有连接部。

其中，要使工作部能够对工件内孔进行冷挤压加工，并且降低工件内孔壁表面粗糙度，从而提高工件内孔精度，则必须保证工作部的硬度较大。所述工作部可以采用淬火类高硬度材料制作。所述支承部对工作部起支撑和定位作用，其直径小于工作部，是为了保证在冷挤压的过程中，支承部不会与工件内孔表面相接触，即只有工作部与工件内孔表面相接触，这样能够大幅的减小冷挤压中产生的摩擦力，尤其是对工件内孔较深的，能够极大的提高加工效率，并减少加工后工件内孔的变形。在实际应用中，只需保证与工件内孔相接触的工作部的表面粗糙度较低、硬度较大即可，对支承部的表面粗糙度要求较低，这样还可以降低大量成本。

所述工作部与支承部可以设计成一体式结构，也可以设计成可拆卸式结构。当工作部与支承部之间为一体式结构时，所述连接部指的是工作部与支承部两者之间的过渡段；当工作部与支承部之间为可拆卸式结构时，所述连接部指的是工作部与支承部之间的连接段。所述工作部对工件内孔进行冷挤压加工，使工件内孔产生冷变形而尺寸略微扩张，且经过挤压后的工件内孔壁表面粗糙度与工作部表面粗糙度接近。

由于细长结构波导元件壁厚较薄，在冷挤压加工过程中极易发生变形，故在实际使用时，还设有与所述工件外表面相适应的外模套，所述外模套起装夹定位的作用。该外模套可以是由沿轴向剖开的两个半模构成，更加方便工件的装夹。工件装夹好后，即可利用本实用新型的冷挤压芯棒对工件内孔进行冷挤压加工，所述工作部与工件内孔应始终保持在同一轴线上，并且控制工作部匀速行进，减少因工作部偏移或速度不均造成的加工误差，确保挤出的内孔壁纹路光整，表面粗糙度较低。

经测试，为了保证工件内孔壁表面粗糙度可以达到Ra0.8，所述工作部的表面粗糙度可以是Ra0.1～Ra0.4。例如，当工件内孔设计尺寸为优选直径最大处为表面粗糙度为Ra0.4的工作部，并保证挤压速度为10mm/s，即可确保达到工件内孔设计尺寸要求的同时，使工件内孔壁表面粗糙度达到Ra0.8。此外，根据实际需要，所述工作部的表面粗糙度也可以是Ra0.2。本实用新型的冷挤压芯棒，结构简单，成本较低；能够大幅减小冷挤压过程中产生的摩擦力，提高加工效率，减少加工后波导元件内孔的变形量；并且降低波导元件内孔壁表面粗糙度，对于内孔较深的细长结构波导元件，也能使内孔壁表面粗糙度达到Ra0.8。

具体的，所述工作部呈锥台状，工作部中只有直径最大处是与工件内孔接触的，这样能够大幅度的减小工作部和工件之间的接触面积，从而显著减小了相互间摩擦力，并且便于工作部进入工件内孔，避免伤及工件内孔壁。

可选的一种结构是，将工作部与支承部设置成一体式结构，所述连接部为平滑过渡的台阶，工作部与支承部之间呈阶梯状，制作方便。

另一种可选的结构是，所述连接部为工作部与支承部之间的螺纹连接段，工作部与支承部之间是可拆卸式的结构。所述工作部设有内螺纹，直径较小的支承部设有相应的外螺纹，使用时，工作部与支承部之间通过螺纹连接，方便制作和拆卸。

此外，所述工作部与支承部之间也可以是通过焊接、粘接等方式相连。