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单位:  作者:许丽华 发布时间:2009-2-26 14:02:04
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滚压法是一种塑性加工工艺,它在不破坏金属纤维的前提下,使金属体作出塑性位移,做到无切屑使金属成形,这样既能改善被加工螺纹的机械性能,也大大节约了航空航天零件用的特殊材料。
由于航空航天领域的零件一般采用热强度高、热稳定性好、抗腐蚀性强的高温合金、钛及其合金、不锈钢等材料。这些材料的显著特点是比强度高、热强性好、耐蚀性能好、化学活性大、导热性能差、弹性模量小,都属于难加工材料,其切削加工特点为变形系数小、切削变形大、加工硬化倾向大、切削力大、切削温度高、刀具易磨损、表面质量和精度不易保证。航空航天零件的连接形式多种多样,螺纹是其中重要的一种连接形式。常用的螺纹连接广泛使用的是MJ加强螺纹,要求外螺纹工件牙底为加大圆弧的加强螺纹,而且经淬火后滚压螺纹,采用这样的螺纹可以得到较高的螺栓机械性能。
航空航天MJ加强外螺纹的最佳解决方案
对航空航天钛合金、高温合金MJ加强外螺纹而言,通用刀具已不能很好地满足零件的使用要求,而需要从设计、制造等环节提供最佳加工方案,其中涉及到选择刀具材料、改进刀具工艺、选择合适的切削速度等。滚压法是一种塑性加工工艺,它在不破坏金属纤维的前提下,使金属体作出塑性位移,做到无切屑使金属成形,这样既能改善被加工螺纹的机械性能,也大大节约了航空航天零件用的特殊材料。外螺纹零件经滚压塑性变形后,其强度和硬度都有所提高,而塑性则有所降低,螺纹部分的金属纤维没有被切断,只是沿螺纹牙型发生了变形。经过滚压的零件材料,材质比较致密,且表面产生冷作硬化层,并存在残余压应力,因而滚压后零件的耐磨性有比较大的提高,螺纹的疲劳强度可提高20%~40%。经过滚压的零件,螺纹表面的粗糙度也大大提高,优异的表面质量可提高螺纹的循环强度。材料发生塑性变形后,随着变形程度的增大,强度越来越高,因此滚压出来的螺纹,其抗拉强度可提高20%~30%,抗剪强度提高5%。同时,MJ加强外螺纹对强度要求较高,采用金属塑性变形原理滚压螺纹的方法较好地解决了牙底为加大圆弧这一难题。因此航空航天企业钛合金、高温合金MJ加强外螺纹零件加工的最佳刀具应选用滚丝轮。
 
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