[發明專利]一種基于PVD表面強化的內螺紋芯頭及其制造方法

在審

• 申請號: 201410661151.1
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104481997A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 楊新國;王勇;馮振義
• 申請（專利權）人: 廣東龍豐精密銅管有限公司
• 主分類號: F16B7/18
• 分類號: F16B7/18;C23C14/22
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚志強

技術領域

?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制造方法。

背景技術

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后，表面形成多條螺旋齒。在使用過程中，由于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；而且由于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

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系數，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于PVD表面強化的內螺紋芯頭及其制造方法。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于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，其特征在于：所述螺紋齒的表面設置有至少一層PVD強化涂層。

作為上述方案的進一步改進，所述內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。

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。

基于PVD表面強化的內螺紋芯頭制造方法，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污和殘留物；

4），在涂層設備運用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強化涂層。

作為上述方案的進一步改進，所述步驟1中的硬質合金材料采用鎢鈷合金或高速鋼。

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涂層與螺旋齒基體結合力大于1級。

本發明的有益效果是：本發明內螺紋芯頭采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后，再經過后續精加工工序得到合格的內螺紋芯頭；之后，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、低摩擦系數的強化涂層，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系數，減少粘銅劃傷情況的發生，表面硬度提高后，齒形參數變化很小，大幅提高了內螺紋芯頭的使用壽命。

附圖說明

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

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、特征和效果。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，基于本發明的實施例，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，均屬于本發明保護的范圍。

一種基于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，所述螺紋齒2的表面設置有至少一層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，當然厚度也可以根據使用情況在1-10微米的范圍內稍作調整，以達到最強結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，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、低摩擦系數的強化涂層，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系數，減少粘銅劃傷情況的發生，表面硬度提高后，齒形參數變化很小，大幅提高了內螺紋芯頭的使用壽命。

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1可采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。

基于PVD表面強化的內螺紋芯頭制造方法，該方法包括如下步驟：