一种超高强度螺栓头下R强化装置及加工工艺方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超高强度螺栓头下R强化装置及加工工艺方法，包括钢球保持架，钢球保持架的中部沿竖向开设有螺栓孔，螺栓孔的上端开设有钢球槽，钢球槽沿螺栓孔的圆周方向等间距分布设置，钢球槽内设置有硬质合金钢球。以解决对于头下有凹槽的非常规高强度螺栓，采用常规的滚压头下R的滚轮式加工方法无法实现的问题。本发明专利技术属于超强螺栓加工领域。

A super high strength bolt R strengthening device and processing technology

The invention provides a super high strength bolt head R strengthening device and processing method, including ball retainer, ball retainer of the central bolt holes are provided along the vertical bolt hole is opened, the upper ball groove ball groove along the circumferential direction of the bolt hole spacing is arranged, the steel ball is arranged in the trough hard alloy steel ball. In order to solve the unconventional high strength bolts with grooves under the head, the problem that the normal rolling head and down R roller machining method can not be realized. The invention belongs to the field of super strong bolt processing.

【技术实现步骤摘要】
一种超高强度螺栓头下R强化装置及加工工艺方法
本专利技术提供一种超高强度螺栓，特别涉及一种头下有凹槽的超高强度螺栓头下R强化的加工工艺方法，属于螺栓加工领域。
技术介绍
随着科学技术的不断发展进步，高强度螺栓在军用或民用的许多大型设备（如飞机发动机、高铁等）上被大量使用，特别在安全性和可靠性要求较高的飞机和高铁行业，高强度、高疲劳寿命的螺栓使用越来越广泛，甚至部分产品要求使用超高强度螺栓。因为螺栓的连接原理和功能需要，其设计结构必然出现头部和杆部过渡部位产生结构突变，此种结构造成螺栓（件图2）头下R部位出现应力集中，引起螺栓在工作中产生疲劳断裂，从而导致螺栓类产品功能失效。为满足这一要求，需要对高强度螺栓头下R进行强化。在现有对螺栓头下R强化的加工工艺方法里，常用的工艺方法是利用滚R设备，采用将滚R的滚轮装在专用的滚压夹具上，通过滚R设备向螺栓施加一定的压力并带动螺栓和滚轮转动，对螺栓头下R进行滚压加工，去除螺栓头下R处的微观缺陷（如粗刀痕、折叠等），增加有疲劳寿命要求的高强度螺栓的抗疲劳性能。工程实践证明，采用常规的方法加工制造的螺栓，在给定的交变载荷作用下，螺栓的疲劳寿命只有几千次，结构突变量越大，使用寿命（承受疲劳次数）越低，但是经过镦锻加工头部并经过头下R强化加工的螺栓，对一组螺栓进行试验时，要求其抗疲劳实验平均寿命次数不小于60000次，单件不小于45000次，部分寿命可达130000次，由此可见，头下R经过强化加工的螺栓的抗疲劳性能有相当大幅度的提升，螺栓的安全性和可靠性更加有保障。对于头下有凹槽的非常规高强度螺栓，采用常规的滚压头下R的滚轮式工装不能实现（加大部位的杆部会干涉），造成常规的滚压R的工艺方法不能实现，常规的滚R工装不适用于该产品的加工，同时，由于该螺栓为超高强度螺栓，因为常规滚R使用的滚轮的硬度为HRC50～55，滚轮的硬度与螺栓的硬度相当，甚至可能略低于所加工螺栓的硬度，为此，该工装（滚轮）也不适于加工该种零件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种超高强度螺栓头下R强化装置及加工工艺方法，以解决对于头下有凹槽的非常规高强度螺栓，采用常规的滚压头下R的滚轮式加工方法无法实现的问题。为解决上述问题，拟采用这样一种超高强度螺栓头下R强化加工工艺方法，具体工艺步骤包括：1）找正三爪卡盘中心与滚R机床中心同轴，左右两处压板将卡盘压紧在滚R机工作台面上；2）调整机床转速为机床最低转速；滚压时间为15s；增加滚R载荷90Kg；3）将产品装入钢球保持架、并装入滚R定位工装内，再将φ3硬质合金钢球装入保持架定位孔内；润滑钢球及螺栓头下R；最后将滚R工装体装入三爪卡盘夹紧；4）启动机床后，缓慢将主轴放下，主轴带动产品缓慢旋转，直到完全松开手；5）滚R时间到后，停止主轴转动，抬起主轴并将滚R工装体及产品在三爪卡盘内取出；6）取出产品、保持夹及钢球，钢球放入滑润油内冷却；7）进行第二件产品滚压时，换取另一组钢球，再按以上步骤4～7进行操作。前述工艺方法中，所述机床最低转速为330r/min，滚R载荷为砝码。本专利技术还提供了一种超高强度螺栓头下R强化装置，包括钢球保持架，钢球保持架的中部沿竖向开设有螺栓孔，螺栓孔的上端开设有钢球槽，钢球槽沿螺栓孔的圆周方向等间距分布设置，钢球槽内设置有硬质合金钢球。前述强化装置中，所述钢球保持架为定位工装，钢球保持架为筒形结构，上端设置有向外侧延伸的外檐。与现有技术相比，本专利技术采用硬质合金钢球进行滚压加工，实现了对超高强度螺栓（含头下杆部带凹槽的结构）头下R强化，解决了现有加工工艺无法强化头下有凹槽的非常规高强度螺栓的问题，该加工工艺方法具有高质量、高效率、高可靠性的特点，同时大大节约了生产成本和夹具成本。附图说明图1是本专利技术对超高强度螺栓头下R强化时的结构示意图；图2是含头下杆部带凹槽的超高强度螺栓的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术阐述的更为清楚明了，下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。实施例：参照图1和图2，本实施例提供一种超高强度螺栓头下R强化装置，包括钢球保持架1，钢球保持架1为定位工装，钢球保持架1为筒形结构，上端设置有向外侧延伸的外檐，钢球保持架1的中部沿竖向开设有螺栓孔11，螺栓孔11的上端开设有钢球槽12，钢球槽12沿螺栓孔11的圆周方向等间距分布设置，钢球槽12内设置有硬质合金钢球2。利用该装置对超高强度螺栓头下R强化加工的工艺方法如下：1）找正三爪卡盘中心与滚R机床中心同轴，左右两处压板将卡盘压紧在滚R机工作台面上；2）调整机床转速330r/min；滚压时间为15s；增加滚R载荷（砝码）90Kg；3）将产品装入钢球保持架、并装入滚R定位工装内，再将φ3硬质合金钢球装入保持架定位孔内；润滑钢球及螺栓头下R；最后将滚R工装体装入三爪卡盘夹紧；4）启动机床后，缓慢将主轴放下，主轴带动产品缓慢旋转，直到完全松开手；5）滚R时间到后，停止主轴转动，抬起主轴并将滚R工装体及产品在三爪卡盘内取出；6）取出产品、保持夹及钢球，钢球放入滑润油内冷却；7）进行第二件产品滚压时，换取另一组钢球，再按以上步骤4～7进行操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高强度螺栓头下R强化加工工艺方法，其特征在于，具体工艺步骤如下：1）找正三爪卡盘中心与滚R机床中心同轴，左右两处压板将卡盘压紧在滚R机工作台面上；2）调整机床转速为机床最低转速；滚压时间为15s；增加滚R载荷90Kg；3）将产品装入钢球保持架、并装入滚R定位工装内，再将φ3硬质合金钢球装入保持架定位孔内；润滑钢球及螺栓头下R；最后将滚R工装体装入三爪卡盘夹紧；4）启动机床后，缓慢将主轴放下，主轴带动产品缓慢旋转，直到完全松开手；5）滚R时间到后，停止主轴转动，抬起主轴并将滚R工装体及产品在三爪卡盘内取出；6）取出产品、保持夹及钢球，钢球放入滑润油内冷却；7）进行第二件产品滚压时，换取另一组钢球，再按以上步骤4～7进行操作。

【技术特征摘要】
1.一种超高强度螺栓头下R强化加工工艺方法，其特征在于，具体工艺步骤如下：1）找正三爪卡盘中心与滚R机床中心同轴，左右两处压板将卡盘压紧在滚R机工作台面上；2）调整机床转速为机床最低转速；滚压时间为15s；增加滚R载荷90Kg；3）将产品装入钢球保持架、并装入滚R定位工装内，再将φ3硬质合金钢球装入保持架定位孔内；润滑钢球及螺栓头下R；最后将滚R工装体装入三爪卡盘夹紧；4）启动机床后，缓慢将主轴放下，主轴带动产品缓慢旋转，直到完全松开手；5）滚R时间到后，停止主轴转动，抬起主轴并将滚R工装体及产品在三爪卡盘内取出；6）取出产品、保持夹及钢球，钢球放入滑润油内冷却；7）进行第二件产品滚...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵艳艳，刘骞，董贵芳，李文清，
申请(专利权)人：贵州航天精工制造有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52