一種基于pvd表面強化的內(nèi)螺紋芯頭及其制造方法
【專利摘要】一種基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭，包括內(nèi)螺紋芯頭基體，所述內(nèi)螺紋芯頭基體的表面設(shè)置有若干條螺紋齒，所述螺紋齒的表面設(shè)置有至少一層PVD強化涂層；該PVD強化涂層超硬、高耐磨、低摩擦系數(shù)，使內(nèi)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(nèi)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(nèi)螺紋芯頭使用過程中與銅管材的摩擦系數(shù)，減少粘銅劃傷情況的發(fā)生，表面硬度提高后，齒形參數(shù)變化很小，大幅提高了內(nèi)螺紋芯頭的使用壽命。
【專利說明】一種基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有色金屬及其加工領(lǐng)域，尤其是涉及內(nèi)螺紋芯頭及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的內(nèi)螺紋芯頭都是整體使用硬質(zhì)合金材料，經(jīng)過相應(yīng)的工序加工后，表面形成多條螺旋齒。在使用過程中，由于硬質(zhì)合金抗彎強度低的機械特性，內(nèi)螺紋芯頭表面的螺旋齒容易崩裂；而且由于硬質(zhì)合金材料表面硬度不夠，極易粘銅造成內(nèi)螺紋銅管內(nèi)壁劃傷，從而導(dǎo)致齒形參數(shù)變化快，進一步降低使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)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(nèi)螺紋芯頭的摩擦系數(shù)，減少粘銅劃傷情況的發(fā)生，大幅提高了內(nèi)螺紋芯頭使用壽命的基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭及其制造方法。
[0004]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭，包括內(nèi)螺紋芯頭基體，所述內(nèi)螺紋芯頭基體的表面設(shè)置有若干條螺紋齒，其特征在于:所述螺紋齒的表面設(shè)置有至少一層PVD強化涂層。
[0005]作為上述方案的進一步改進，所述內(nèi)螺紋芯頭基體采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強化涂層的厚度為0-10微米。
[0007]基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭制造方法，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(zhì)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(nèi)螺紋芯頭基體:
2)，對內(nèi)螺紋芯頭基體上的螺旋齒進行超精加工；
3)，清理內(nèi)螺紋芯頭基體及螺旋齒表面的油污和殘留物；
4)，在涂層設(shè)備運用PVD工藝技術(shù)，對內(nèi)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強化涂層。
[0008]作為上述方案的進一步改進，所述步驟I中的硬質(zhì)合金材料采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(shù)，對內(nèi)螺紋芯頭的螺旋齒表面進行硬化處理時，，表面PVD涂層與螺旋齒基體結(jié)合力大于I級。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明內(nèi)螺紋芯頭采用選用低硬度高抗彎強度的硬質(zhì)合金材料作為基材，經(jīng)過加工得到多條螺旋齒后，再經(jīng)過后續(xù)精加工工序得到合格的內(nèi)螺紋芯頭；之后，運用PVD(物理氣相沉積)工藝技術(shù)，使內(nèi)螺紋芯頭的螺旋齒表面增加一層或多層超硬、高耐磨、低摩擦系數(shù)的強化涂層，表面硬度可以提高到基體的2倍以上，從而提高內(nèi)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(nèi)螺紋芯頭使用過程中與銅管材的摩擦系數(shù)，減少粘銅劃傷情況的發(fā)生，表面硬度提高后，齒形參數(shù)變化很小，大幅提高了內(nèi)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(fā)明實施例中的技術(shù)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(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得的其他設(shè)計方案和附圖:
圖1為本發(fā)明實施例內(nèi)螺紋芯頭的局部放大示意圖。

【具體實施方式】
[0012]以下將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0013]一種基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭，包括內(nèi)螺紋芯頭基體1，所述內(nèi)螺紋芯頭基體I的表面設(shè)置有若干條螺紋齒2，所述螺紋齒2的表面設(shè)置有至少一層PVD強化涂層3，其中，PVD強化涂層3的厚度為2-6微米時效果最好，當(dāng)然厚度也可以根據(jù)使用情況在1-10微米的范圍內(nèi)稍作調(diào)整，以達到最強結(jié)合力防止涂層在使用中脫落；運用PVD (物理氣相沉積)工藝技術(shù)，在內(nèi)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、低摩擦系數(shù)的強化涂層，使表面硬度可以提高到基體的2倍以上，從而提高內(nèi)螺紋芯頭螺旋齒的表面硬度、同時降低內(nèi)螺紋芯頭使用過程中與銅管材的摩擦系數(shù)，減少粘銅劃傷情況的發(fā)生，表面硬度提高后，齒形參數(shù)變化很小，大幅提高了內(nèi)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(nèi)螺紋芯頭基體I可采用低硬度高抗彎強度的硬質(zhì)合金作為基材加工成型，優(yōu)選鎢鈷合金(YG15)或高速鋼(HHS)或其它模具鋼。
[0015]基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭制造方法，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(zhì)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(nèi)螺紋芯頭基體:
2)，對內(nèi)螺紋芯頭基體上的螺旋齒進行超精加工；
3)，清理內(nèi)螺紋芯頭基體及螺旋齒表面的油污和殘留物；
4)，在涂層設(shè)備運用PVD工藝技術(shù)，對內(nèi)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強化涂層。
[0016]其中，運用PVD工藝技術(shù)，對內(nèi)螺紋芯頭的螺旋齒表面進行硬化處理時，表面PVD涂層與螺旋齒基體結(jié)合力要達到I級以上，防止涂層過早脫落。
[0017]所述上述實施例是對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進一步的說明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于上述實施例，凡基于上述內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭，包括內(nèi)螺紋芯頭基體(1)，所述內(nèi)螺紋芯頭基體(1)的表面設(shè)置有若干條螺紋齒(2)，其特征在于:所述螺紋齒(2)的表面設(shè)置有至少一層PVD強化涂層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭，其特征在于:所述內(nèi)螺紋芯頭基體(1)采用低硬度高抗彎強度的鎢鈷合金或高速鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭，其特征在于:所述PVD強化涂層(3)的厚度為0-10微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭制造方法，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(zhì)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(nèi)螺紋芯頭基體: 2)，對內(nèi)螺紋芯頭基體上的螺旋齒進行超精加工； 3)，清理內(nèi)螺紋芯頭基體及螺旋齒表面的油污和殘留物； 4)，在涂層設(shè)備運用PVD工藝技術(shù)，對內(nèi)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強化涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭制造方法，其特征在于:所述步驟1中的硬質(zhì)合金材料采用鶴鈷合金或高速鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于PVD表面強化的內(nèi)螺紋芯頭制造方法，其特征在于:所述步驟4中運用PVD工藝技術(shù)，對內(nèi)螺紋芯頭的螺旋齒表面進行硬化處理時，表面PVD涂層與螺旋齒基體結(jié)合力大于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(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)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