一種基於pvd表面強化的內螺紋芯頭及其製造方法
2023-05-26 22:04:36 3
一種基於pvd表面強化的內螺紋芯頭及其製造方法
【專利摘要】一種基於PVD表面強化的內螺紋芯頭，包括內螺紋芯頭基體，所述內螺紋芯頭基體的表面設置有若干條螺紋齒，所述螺紋齒的表面設置有至少一層PVD強化塗層；該PVD強化塗層超硬、高耐磨、低摩擦係數，使內螺紋芯頭的螺旋齒表面硬度提高到基體的2倍以上，從而提高內螺紋芯頭螺旋齒的表面硬度、降低螺旋齒芯部硬度、增強齒的抗彎折能力，同時降低內螺紋芯頭使用過程中與銅管材的摩擦係數，減少粘銅劃傷情況的發生，表面硬度提高後，齒形參數變化很小，大幅提高了內螺紋芯頭的使用壽命。
【專利說明】一種基於PVD表面強化的內螺紋芯頭及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及有色金屬及其加工領域，尤其是涉及內螺紋芯頭及其製造方法。
【背景技術】
[0002]現有的內螺紋芯頭都是整體使用硬質合金材料，經過相應的工序加工後，表面形成多條螺旋齒。在使用過程中，由於硬質合金抗彎強度低的機械特性，內螺紋芯頭表面的螺旋齒容易崩裂；而且由於硬質合金材料表面硬度不夠，極易粘銅造成內螺紋銅管內壁劃傷，從而導致齒形參數變化快，進一步降低使用壽命。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本發明提供了一種提高螺旋齒的表面硬度、降低螺旋齒芯部硬度、增強齒的抗彎能力，同時降低內螺紋芯頭的摩擦係數，減少粘銅劃傷情況的發生，大幅提高了內螺紋芯頭使用壽命的基於PVD表面強化的內螺紋芯頭及其製造方法。
[0004]本發明為解決其技術問題所採用的技術方案是:
一種基於PVD表面強化的內螺紋芯頭，包括內螺紋芯頭基體，所述內螺紋芯頭基體的表面設置有若干條螺紋齒，其特徵在於:所述螺紋齒的表面設置有至少一層PVD強化塗層。
[0005]作為上述方案的進一步改進，所述內螺紋芯頭基體採用低硬度高抗彎強度的鎢鈷合金或高速鋼。
[0006]作為上述方案的進一步改進，所述PVD強化塗層的厚度為0-10微米。
[0007]基於PVD表面強化的內螺紋芯頭製造方法，該方法包括如下步驟:
1)，選用較低硬度、較高抗彎強度的硬質合金材料作為基材，通過工具磨床加工形成外表面具有若干條螺旋齒的內螺紋芯頭基體:
2)，對內螺紋芯頭基體上的螺旋齒進行超精加工；
3)，清理內螺紋芯頭基體及螺旋齒表面的油汙和殘留物；
4)，在塗層設備運用PVD工藝技術，對內螺紋芯頭的螺旋齒表面進行硬化處理，使螺紋齒的表面形成至少一層PVD強化塗層。
[0008]作為上述方案的進一步改進，所述步驟I中的硬質合金材料採用鶴鈷合金或高速鋼。
[0009]作為上述方案的進一步改進，所述步驟4中運用PVD工藝技術，對內螺紋芯頭的螺旋齒表面進行硬化處理時，，表面PVD塗層與螺旋齒基體結合力大於I級。
[0010]本發明的有益效果是:本發明內螺紋芯頭採用選用低硬度高抗彎強度的硬質合金材料作為基材，經過加工得到多條螺旋齒後，再經過後續精加工工序得到合格的內螺紋芯頭；之後，運用PVD(物理氣相沉積)工藝技術，使內螺紋芯頭的螺旋齒表面增加一層或多層超硬、高耐磨、低摩擦係數的強化塗層，表面硬度可以提高到基體的2倍以上，從而提高內螺紋芯頭螺旋齒的表面硬度、降低螺旋齒芯部硬度、增強齒的抗彎折能力，同時降低內螺紋芯頭使用過程中與銅管材的摩擦係數，減少粘銅劃傷情況的發生，表面硬度提高後，齒形參數變化很小，大幅提高了內螺紋芯頭的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得的其他設計方案和附圖:
圖1為本發明實施例內螺紋芯頭的局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0012]以下將結合實施例和附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本發明的目的、特徵和效果。顯然，所描述的實施例只是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例，基於本發明的實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬於本發明保護的範圍。
[0013]一種基於PVD表面強化的內螺紋芯頭，包括內螺紋芯頭基體1，所述內螺紋芯頭基體I的表面設置有若干條螺紋齒2，所述螺紋齒2的表面設置有至少一層PVD強化塗層3，其中，PVD強化塗層3的厚度為2-6微米時效果最好，當然厚度也可以根據使用情況在1-10微米的範圍內稍作調整，以達到最強結合力防止塗層在使用中脫落；運用PVD (物理氣相沉積)工藝技術，在內螺紋芯頭的螺旋齒2表面增加一層或兩層或多層超硬、高耐磨、低摩擦係數的強化塗層，使表面硬度可以提高到基體的2倍以上，從而提高內螺紋芯頭螺旋齒的表面硬度、同時降低內螺紋芯頭使用過程中與銅管材的摩擦係數，減少粘銅劃傷情況的發生，表面硬度提高後，齒形參數變化很小，大幅提高了內螺紋芯頭的使用壽命。
[0014]進一步，為了降低螺旋齒芯部硬度、增強齒的抗彎折能力，所述內螺紋芯頭基體I可採用低硬度高抗彎強度的硬質合金作為基材加工成型，優選鎢鈷合金(YG15)或高速鋼(HHS)或其它模具鋼。
[0015]基於PVD表面強化的內螺紋芯頭製造方法，該方法包括如下步驟:
1)，選用較低硬度、較高抗彎強度的硬質合金材料，如鎢鈷合金或高速鋼(HHS)或其它模具鋼作為基材，通過工具磨床加工形成外表面具有若干條螺旋齒的內螺紋芯頭基體:
2)，對內螺紋芯頭基體上的螺旋齒進行超精加工；
3)，清理內螺紋芯頭基體及螺旋齒表面的油汙和殘留物；
4)，在塗層設備運用PVD工藝技術，對內螺紋芯頭的螺旋齒表面進行硬化處理，使螺紋齒的表面形成至少一層PVD強化塗層。
[0016]其中，運用PVD工藝技術，對內螺紋芯頭的螺旋齒表面進行硬化處理時，表面PVD塗層與螺旋齒基體結合力要達到I級以上，防止塗層過早脫落。
[0017]所述上述實施例是對本發明的上述內容作進一步的說明，但不應將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於上述實施例，凡基於上述內容所實現的技術均屬於本發明的範圍。
【權利要求】
1.一種基於PVD表面強化的內螺紋芯頭，包括內螺紋芯頭基體(1)，所述內螺紋芯頭基體(1)的表面設置有若干條螺紋齒(2)，其特徵在於:所述螺紋齒(2)的表面設置有至少一層PVD強化塗層(3)。
2.根據權利要求1所述的一種基於PVD表面強化的內螺紋芯頭，其特徵在於:所述內螺紋芯頭基體(1)採用低硬度高抗彎強度的鎢鈷合金或高速鋼。
3.根據權利要求1所述的一種基於PVD表面強化的內螺紋芯頭，其特徵在於:所述PVD強化塗層(3)的厚度為0-10微米。
4.根據權利要求1-3任一所述的基於PVD表面強化的內螺紋芯頭製造方法，該方法包括如下步驟: 1)，選用較低硬度、較高抗彎強度的硬質合金材料作為基材，通過工具磨床加工形成外表面具有若干條螺旋齒的內螺紋芯頭基體: 2)，對內螺紋芯頭基體上的螺旋齒進行超精加工； 3)，清理內螺紋芯頭基體及螺旋齒表面的油汙和殘留物； 4)，在塗層設備運用PVD工藝技術，對內螺紋芯頭的螺旋齒表面進行硬化處理，使螺紋齒的表面形成至少一層PVD強化塗層。
5.根據權利要求4所述的基於PVD表面強化的內螺紋芯頭製造方法，其特徵在於:所述步驟1中的硬質合金材料採用鶴鈷合金或高速鋼。
6.根據權利要求4所述的基於PVD表面強化的內螺紋芯頭製造方法，其特徵在於:所述步驟4中運用PVD工藝技術，對內螺紋芯頭的螺旋齒表面進行硬化處理時，表面PVD塗層與螺旋齒基體結合力大於1級。
【文檔編號】C23C14/22GK104481997SQ201410661151
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月19日 優先權日:2014年11月19日
【發明者】楊新國, 王勇, 馮振義 申請人:廣東龍豐精密銅管有限公司