[发明专利]一种耐磨挤压芯棒及加工工艺

说明书

本发明属于机加工领域，具体涉及一种耐磨挤压芯棒及加工工艺。由于部分金属的加工性能较差，容易出现粘刀现象，因此在挤压过程中，挤压芯棒在工作部位的磨损较大。本发明耐磨挤压芯棒的加工工艺，该工艺首先加工挤压芯棒基体，挤压芯棒基体在挤压区域的尺寸相对于挤压孔的尺寸在‑0.1mm‑0.1mm范围内；在挤压区域通过超音速火焰喷涂碳化钨WC‑Co涂层，涂层厚度为0.45‑0.55mm；通过磨削对碳化钨WC‑Co涂层的厚度和表面粗糙度进行加工。既保证了挤压芯棒原有芯部的韧性，又提高了挤压部位表面的耐磨性能，降低了成本，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于机加工领域，具体涉及一种耐磨挤压芯棒及加工工艺。

背景技术

目前飞机结构主要以机械连接为主，大多数通过连接孔安装螺栓、铆钉等紧固件进行装配，而孔连接处是应力集中区，疲劳强度较低，孔壁极易萌生裂纹，严重降低了连接部位的疲劳寿命。

参见图1，为了不增加零件的结构重量，目前我们对零件的孔部位主要采用一定过盈量的挤压芯棒，使挤压芯棒通过零件孔在孔壁表面形成弹塑性变形层，形成有力的残余压应力，对孔部位进行挤压强化，提高孔结构疲劳强度，从而提升零件的疲劳寿命。然而目前一般孔挤压芯棒采用的材料高速工具钢，挤压芯棒的形状参见图2，中部区域是挤压区域，具有最大直径，从挤压区域向端部延伸的区域直径减小。虽然具有较好的韧性和耐磨性能，但由于部分金属的加工性能较差，容易出现粘刀现象，因此在挤压过程中，挤压芯棒在工作部位的磨损较大，常常需要一个或多个芯棒挤压一个孔达到设计要求的塑变量，且一个挤压芯棒仅用一次就报废，严重影响生产效率，极大增加了生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种耐磨挤压芯棒及加工工艺，通过超音速火焰喷涂碳化钨WC-Co涂层提高其表面硬度，具有较高的硬度和优良的耐磨性能。

本发明耐磨挤压芯棒的加工工艺，该工艺首先加工挤压芯棒基体，挤压芯棒基体在挤压区域的尺寸相对于挤压孔的尺寸在-0.1mm-0.1mm范围内；在挤压区域通过超音速火焰喷涂碳化钨WC-Co涂层，涂层厚度为0.45-0.55mm；通过磨削对碳化钨WC-Co涂层的厚度和表面粗糙度进行加工。

挤压芯棒基体在挤压区域的尺寸与挤压孔的尺寸一致。

在超音速火焰喷涂设备上，通过高压喷射燃料和氧气，通过高压气体送进碳化钨WC-Co粉末颗粒，熔融的碳化钨WC-Co粉末被喷涂在了挤压芯棒表面上。

采用金刚石砂轮进行磨削。

磨削时，首先粗磨，其次精磨，最后抛光。

粗磨时，采用砂粒目数为150#～300#的砂轮对碳化钨WC-Co涂层进行磨削。

精磨时，采用砂粒目数为800#～1000#的砂轮对碳化钨WC-Co涂层进行磨削，尺寸达到最终尺寸。

抛光时，采用金刚石抛光带或金刚石研磨膏对碳化钨WC-Co区域挤压部位进行抛光。

一种耐磨挤压芯棒，采用上述加工工艺加工而成。

挤压芯棒基体为高速工具钢。

有益效果：既保证了挤压芯棒原有芯部的韧性，又提高了挤压部位表面的耐磨性能，降低了成本，提高了生产效率。

经试验证明，采用本发明后，单个挤压芯棒平均可挤压5个钛合金零件孔，提高了生产效率1倍以上，降低了生产成本2倍以上。

附图说明

图1为挤压强化的过程示意图；

图2为现有挤压芯棒的结构示意图；

图3为本发明挤压芯棒的结构示意图。

具体实施方式