[发明专利]非晶合金产品内螺纹加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非晶合金产品内螺纹加工方法，具体涉及一种用压力将螺母压入非晶合金产品中来获得内螺纹结构的方法。

背景技术

随着非晶合金应用技术的发展，越来越多的领域开始应用非晶合金材料。和常规金属材料相比，非晶合金具有长程无序而短程有序的特殊结构特征，因而具有高强度、高硬度、良好耐磨性和耐蚀性、自锐性以及较高的弹性极限等优异性能，是一种公认的最具潜力的新型结构材料之一，未来在3C、医疗、体育用品、航空航天以及军工等领域将会得到广泛的应用。

非晶合金产品多采用铸造的方式成型，而随着该材料的快速应用，仅依靠铸造出的结构不能满足越来越高的需要。在实际应用于产品的过程中，对非晶合金产品机械加工的性能、方式提出了越来越多的挑战，内螺纹结构便是其中之一。传统金属材料的螺纹结构多使用刀具加工而得，但是由于非晶合金硬度、强度、耐磨性过高，传统的攻牙、车牙等方法根本无法应用于实际生产中，主要原因即刀具在加工非晶合金材料过程中极易断裂，造成成本高，完全不适用于批量化的现代生产。目前也有使用CNC或其他机床如铣床对非晶合金材料进行螺纹加工的工艺，可以少量减少刀具断裂频率和刀具更换时间，勉强可用于批量生产，然而这样做并不能解决刀具不耐用的问题，使成本居高不下。

申请号为201110237931.X的名为《非晶合金与异质材料结合的方法及复合体》的发明提供了一种解决方法：可将异质材料（如螺母）和非晶合金的预制件放入模具中一体成型，从而获得非晶合金材料与异质材料的组合件。应用该方法不仅需要对模具的设计加工提出更高的要求，而且仅能够进行初步成型，无法对非晶合金产品进行加工。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种不需要使用任何刀具、加工步骤简单快速的使非晶合金产品具有内螺纹结构的加工方法。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

1、选择有内螺纹的螺母。

进一步地，所选择的有内螺纹的螺母为带导向台螺母或无导向台螺母。有无导向台不影响后续螺母的压入，两者的区别是，有导向台的螺母会更容易准确放置于非晶合金产品加工孔的位置，无导向台的螺母则需要借助治具来对准加工孔的位置。

进一步地，所选择的有内螺纹的螺母为圆螺母，且外表面滚花。

进一步地，螺母外表面滚花为直纹、网纹或斜纹。

螺母压入后，螺母与加工孔的过盈配合会导致加工孔周面产生一定的形变，而滚花后螺母表面会产生间隙，在螺母压入后，螺母表面的滚花则会变形，正好可以抵消部分螺母与加工孔的过盈配合所导致的形变。

2、将非晶合金产品需要内螺纹处机械加工成直孔，直孔孔径比所选择的螺母外径小。直孔加工可使用机床或CNC，直孔可为通孔或盲孔。

进一步地，优选直孔孔径比所选择的螺母外径小0.03-0.30mm。

直孔加工精度不如螺纹，故直孔加工简单，只需满足孔与螺母构成过盈配合即可。然而，如果直孔孔径比螺母外径过小又会导致螺母压不进去，或者是压进去后产品变形较为严重，本申请的发明人经研究发现将直孔孔径控制在比螺母外径小0.03-0.30mm的范围内是最好的，既可以保证压入后的过盈配合，产品变形也非常小，不会影响整体产品品质。

3、将螺母和非晶合金产品放置于治具中，使螺母轴线与直孔轴线保持一致，使螺母轴线与直孔轴线保持一致，以确保螺母顺利压入直孔中，不会出现偏移导致无法压入的状况。

所述治具由固定底座和压块组成，两者可通过螺纹、卡扣、铰链、外接紧固件进行可拆卸的锁紧连接；固定底座位于底部，底座上根据非晶合金产品形状开槽用于放置产品，压块位于底座上端，大小与底座相同，压块上根据产品直孔位置对应开孔用以放置螺母。

上述治具使用过程中，将产品置于底座的产品槽中，盖好压块，将底座与压块锁紧，然后将螺母放入压块上的开孔位置即可。

4、利用压合设备将螺母直接压入非晶合金产品内部，使螺母与加工直孔呈过盈配合。

进一步地，压合设备的压入压力为50-1000KN。压入压力的选择视非晶合金产品本身的硬度和强度而定。压合设备选用市售的冲压设备、压合机等可满足压入压力的常用设备即可。

可使用本发明中的加工方法的非晶合金为锆基非晶合金、铁基非晶合金、铝基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金。

本发明具有如下有益效果：

1、加工过程无需使用刀具和CNC等大型设备，大大降低了成本；

2、加工方法简捷方便，有效提升加工速度与加工效率，适宜批量生产；