帶溝槽收尾的高鎖螺栓、其加工方法及滾輪的製作方法
2023-09-21 21:42:05
專利名稱：帶溝槽收尾的高鎖螺栓、其加工方法及滾輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於航空航天的溝槽收尾的高鎖螺栓。本發明還涉及這種高鎖螺栓在加工方法以及製造這種方法中所採用的滾輪。
背景技術：
高鎖螺栓緊固件產品主要用於航空、航天領域，是飛機機艙、艙蓋、外形機身蒙皮等機體結構的主要連接件，一般與高鎖螺母配用，以滿足機體結構中高自鎖性能的要求。相對於普通螺栓螺母的連接，高鎖螺栓和高鎖螺母的連接具有重量輕、疲勞性能好、自鎖能力高等特點，且能保證較高的穩定預緊力。高鎖螺栓具有較短的收尾，由於螺紋的收尾縮短了，而與之配套的高鎖螺母的高度也降低了，因此安裝後的重量將大大降低，在保證強度性能的同時，對飛機減重具有積極的意義。高鎖螺栓緊固件產品有效螺紋長度較短(一般只有5 6牙)，為保證連接的可靠性及高自鎖性能，產品設計的螺紋收尾比行業標準要求的螺紋收尾要短。行業標準中的螺紋收尾在IP 2P (P為螺距)之間，而高鎖螺栓的螺紋收尾< I. 5P (P為螺距)。而螺紋收尾過長，則可能使螺栓與螺母配合裝配時達不到可靠的預緊力，主要是因為螺紋收尾不合理造成的，正常情況下，解決此類問題辦法是需要在螺栓上增加工藝墊片，相當於增加裝配零件的厚度，使螺母與螺栓進行預緊，但是，對於飛機裝配來說，工藝墊片的增加會造成飛機的增重，從而影響飛機的裝配質量，所以如何使飛機上不增加工藝墊片的前提下保證螺栓與螺母間的預緊力，是飛機裝配的重要問題，但該設計尺寸，產品在滾絲加工過程難以保證，極易超差導致產品不合格。 一般直接用滾絲輪對高鎖螺栓進行滾壓時，其收尾端就會有不完整螺紋，同時，滾絲輪在滾壓螺栓時，其倒角處受到一對不平衡的作用，很容易崩齒。
發明內容
本發明要解決的問題是提供一種收尾段短、尺寸精度高、連接更加穩固的高鎖螺栓；本發明還提供一種加工該高鎖螺栓的方法及加工收尾段溝槽的滾輪。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是提供一種溝槽收尾的高鎖螺栓，包括螺帽、光杆段、螺紋段和收尾段，其特徵在於所述收尾段為一溝槽，所述溝槽的圓周面是一圓錐面，此圓錐面的小端與光杆段連接，圓錐面的大端與螺紋段連接，所述溝槽與光杆段、螺紋段的連接處均為圓弧面過渡連接。上面所述的高鎖螺栓的加工方法是先下料，然後冷鐓加工高鎖螺栓的螺帽，然後加工收尾段的溝槽，最後採用滾絲輪滾壓出螺紋段；本發明中，收尾段的溝槽採用滾輪滾壓rfu 。為了加工出如上所述的溝槽，上述加工方法中採用滾輪，所述滾輪的圓周外表面設有一個或兩個凸緣，所述凸緣的圓周面為圓錐面，所述圓錐面的大端、小端與滾輪的圓周外表面的連接處均為圓弧過渡面連接，且圓錐面與大端、小端的連接也為圓弧面過渡連接。
進一步的，所述的滾輪上設有兩個凸緣時，圓錐面的大端均設置在滾輪的端面附近。本發明具有的優點和積極效果是溝槽收尾的高鎖螺栓有效的降低了螺紋收尾區螺紋牙的成形高度，並使螺紋收尾自然過渡到螺栓光杆臺階下，且不會爬上光杆，從而減小了螺紋收尾長度，在配合螺母時，螺紋旋合長度得到增加，保證了鎖緊結構的穩定性；收尾段的溝槽可以避免滾絲輪滾壓螺紋時產生不完全螺紋，使得螺栓與螺母連接配合時，不需要增加額外的工藝墊片，直接作用就可達到所需預緊力的要求，且避免了滾絲輪的倒角在螺栓的收尾處參加滾壓，從而避免了滾絲輪的崩齒現象，有效的保護了滾絲輪的輪齒，提高了工作效率，降低了成本；採用滾輪滾壓高鎖螺栓收尾段的溝槽，效率高，穩定性和一致性好。
圖I是高鎖螺栓的結構示意圖 圖2是高鎖螺栓收尾段的溝槽放大示意3是高鎖螺栓的加工工藝流程4是滾輪結構示意5是滾輪上凸緣的放大示意6是實施例I加工高鎖螺栓收尾段溝槽的滾輪布置7是實施例2加工高鎖螺栓收尾段溝槽的滾輪布置中I、高鎖螺栓 2、滾輪11、螺帽12、光杆段 13、收尾段 14、螺紋段21、凸緣
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步的闡述。如圖I所示，本發明提供一種帶溝槽收尾的高鎖螺栓1，包括螺帽11、光杆段12、收尾段13和螺紋段14，如圖2所示，收尾段13為一溝槽，溝槽的圓周面是一圓錐面，圓錐面的小端與光杆段12以圓弧面過渡連接，圓錐面的大端與螺紋段14以圓弧面過渡連接。圓弧面過渡避免了高鎖螺栓I與螺母配合連接時產生應力集中；溝槽收尾也使得高鎖螺栓I與螺母配合連接時在不使用墊片的前提下，能夠產生預期的預緊力，使連接更加穩定、安全；同時，溝槽使得隨後的螺紋段14的加工更加方便、精確。圖3是高鎖螺栓I的加工工藝流程，首先下料，為棒料，棒料的直徑尺寸與所加工的高鎖螺栓I的光杆段12的直徑尺寸相適應，然後將棒料冷鍛生成螺帽11及光杆段12，下一步採用滾輪2對光杆段12的相應位置處滾壓出溝槽狀的收尾段13，最後用滾絲輪對螺紋段14進行滾壓加工。目前，一般普通螺栓收尾段的加工，一般採用車削、銑削、磨削，而此類加工方法均為切屑加工，加工後螺栓的強度明顯減弱，抗疲勞的能力也下降，材料的浪費增加了成本，且只能進行單件加工，加工效率極低，不適於批量加工，加工出來的精度有限；而本發明對收尾段採用滾輪2滾壓加工，解決了上述加工方法的不足，由於滾壓加工屬於冷鍛壓加工工藝，材料利用率高，成本明顯降低，滾壓後的溝槽表面因冷作硬化從而能提高了高鎖螺栓的強度和硬度，能夠批量生產，生產效率明顯比切削加工高很多，且易於實現自動化，保證了溝槽的尺寸精度、穩定性和一致性。圖4、圖5是加工高鎖螺栓I溝槽的滾輪2，該滾輪2的圓周外表面設有一個或兩個凸緣21，凸緣21的圓周面是圓錐面，圓錐面兩端與光杆段12、螺紋段14均為圓弧面過渡連接；這樣就可以加工出與之對應的具有圓弧過渡的溝槽收尾段13，當滾輪2上設有兩個凸緣21時，凸緣21的大端均設置在滾輪2的端面附近。圖6是實施例I加工高鎖螺栓I的收尾段溝槽的滾輪布置圖，本實施例中，滾輪2有兩個凸緣21，但是只有一個凸緣21參加滾壓加工，另一個凸緣21閒置備用，當其中一個凸緣21有缺損不合格時，將滾輪2反向安裝，則可繼續對高鎖螺栓I收尾段的溝槽進行加工，這樣，有效地提高了滾輪2的使用壽命，降低了成本。圖7是實施例2加工高鎖螺栓I收尾段溝槽的滾輪布置圖，本實施例中，滾輪2有 兩個凸緣21，滾輪2的兩個凸緣21都參加滾壓加工，由此可知，滾輪2單次滾壓加工的速度提高了一倍，即加工效率大大提高。由以上分析可知，帶溝槽收尾的高鎖螺栓的螺紋收尾長度短，保證了與相應螺母配合連接的預緊力，且成本低、效率高，穩定性和一致性好。以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用於限定本發明的實施範圍。凡依本發明申請範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本發明的專利涵蓋範圍之內。
權利要求
1.一種帶溝槽收尾的高鎖螺栓，包括螺帽、光杆段、螺紋段和收尾段，其特徵在於所述收尾段為一溝槽，所述溝槽的圓周面是一圓錐面，圓錐面的小端與光杆段連接，圓錐面的大端與螺紋段連接，所述溝槽與光杆段、螺紋段的連接處均為圓弧面過渡連接。
2.—種加工如權利要求I所述的帶溝槽收尾的高鎖螺栓的加工方法，先下料，然後冷鐓加工高鎖螺栓的螺帽，然後加工收尾段的溝槽，最後採用滾絲輪滾壓出螺紋段，其特徵在於收尾段的溝槽採用滾輪滾壓而成。
3.實現如權利要求2所述的帶溝槽收尾的高鎖螺栓加工方法中的滾輪，其特徵在於所述滾輪的圓周外表面設有一個或兩個凸緣，所述凸緣的圓周面為圓錐面，所述圓錐面的大端、小端與滾輪的圓周外表面的連接處均為圓弧過渡面連接，且圓錐面與大端、小端的連接面也為圓弧面過渡連接。
4.根據權利要求3所述的滾輪，其特徵在於所述的滾輪上設有兩個凸緣時，圓錐面的大端均設置在滾輪的端面附近。
全文摘要
本發明提供一種收尾段短、尺寸精度高、連接更加穩固的高鎖螺栓；本發明還提供一種加工該高鎖螺栓的方法及加工收尾段溝槽的滾輪；高鎖螺栓包括螺帽、光杆段、螺紋段和收尾段，收尾段為一溝槽，溝槽兩端的深度尺寸不相等，溝槽與光杆段、螺紋段的連接處均為圓弧過渡；收尾段的溝槽採用滾輪滾壓而成；滾輪的圓周外表面設有一個或兩個凸緣，其特徵在於所述凸緣是傾斜的，凸緣與滾輪的圓周外表面的連接處均為圓弧過渡面。本發明具有的優點和積極效果是採用上述技術方案，帶溝槽收尾的高鎖螺栓的螺紋收尾長度短，保證了與相應螺母配合連接的預緊力，且成本低、效率高，穩定性和一致性好。
文檔編號B21K1/44GK102748360SQ201210236979
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者張曉斌, 林忠亮, 申慶援, 韓應付 申請人:航天精工有限公司