复合螺纹紧固件及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种复合螺纹紧固件，其包括头部和杆部，杆部包含芯部和螺纹部，螺纹部包含沿复合螺纹紧固件轴向延伸和沿该复合螺纹紧固件径向起伏的第一纵向长纤及沿复合螺纹紧固件周向缠绕在第一纵向长纤外侧的周向长纤。径向起伏的第一纵向长纤对周向长纤形成轴向承载面，周向长纤沿其轴向具有较大的抗拉强度，即便周向长纤受到较大的轴向剪切力，也难以改变周向长纤的半径，从而防止滑丝，第一纵向长纤有利于提高螺纹纵向的抗拉强度。此外，拧紧螺纹紧固件时，螺纹受到较大切向力，沿螺纹周向缠绕的周向长纤沿其轴向正好具备较大的抗拉强度，有利于提高复合螺纹紧固件的螺纹的抗扭强度。

【技术实现步骤摘要】
复合螺纹紧固件及其制作方法
本专利技术涉及一种新型复合螺纹紧固件及其制作方法。
技术介绍
复合材料的螺钉因其质量轻、比强度高、无磁、抗腐蚀性能优异、装配适应性能强，非常适合航空航天等领域中复合材料结构非承力部位的连接和需要无磁、抗腐蚀性要求高的电子结构中部件的连接，得到了科技强国竞相发展和应用。复合材料螺钉不同于常规的注塑螺钉，克服了普通注塑螺钉精度低、机械性能差等缺点，但因复合螺纹紧固件加工复杂，成形精度不易保证，限制了复合紧固件的应用。为满足各工作领域对高强度复合螺纹紧固件的需求，提升复合螺纹紧固件的机械性能，需要通过多种方式对螺钉的各个部位进行增强增韧。如今多种增强复合螺纹紧固件强度的方法。如通过长纤压制成型，再通过机加工加工出螺纹，削弱螺纹轴向的抗拉强度；如通过单一长纤压制成型出螺钉及其螺纹，但该螺钉的抗扭强度较低；如通过长纤压制为芯部，短纤位于芯部外侧通过压制或机加工成型出螺纹，该螺钉抗拉强度和抗扭强度降低；如通过长纤压制为芯部，螺钉外部通过长纤缠绕压制成型，螺纹和芯部之间结合力较低，容易出现错层，抗拉强度较弱，螺钉内部力的传递效果较差。还有采用毛坯件表面浸渍、固化和交联的方式，形成改性涂层，以增加强度，但是该专利只选用长纤维作为复合材料基体的填料，而由于复合材料基体和改性涂层之间热膨胀系数不匹配，制备的改性涂层与复合材料基体的结合性较差，在急冷急热过程中容易脱落，无法实现增强螺纹部分强度的作用，会导致螺纹部分在挤压拉伸过程中受损。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种结合力高的复合螺纹紧固件。本专利技术的第二目的是提供一种结合力高的复合螺纹紧固件的制作方法。为实现本专利技术的第一目的，本专利技术提供一种复合螺纹紧固件，其包括头部和杆部，杆部包含芯部和螺纹部，螺纹部包含沿复合螺纹紧固件轴向延伸和沿该复合螺纹紧固件径向起伏的第一纵向长纤及沿复合螺纹紧固件周向缠绕在第一纵向长纤外侧的周向长纤。径向起伏的第一纵向长纤对周向长纤形成轴向承载面，周向长纤沿其轴向具有较大的抗拉强度，即便周向长纤受到较大的轴向剪切力，也难以改变周向长纤的半径，从而防止滑丝，第一纵向长纤有利于提高螺纹纵向的抗拉强度。此外，拧紧螺纹紧固件时，螺纹受到较大切向力，沿螺纹周向缠绕的周向长纤沿其轴向正好具备较大的抗拉强度，有利于提高复合螺纹紧固件的螺纹的抗扭强度。进一步方案为，周向长纤沿复合螺纹紧固件周向连续地缠绕于头部头部和杆部外侧。有利于提高头部头部和杆部的结合力，提高头部头部和杆部之间扭矩传递。进一步方案为，周向长纤包含第一周向长纤和第二周向长纤；第一周向长纤位于第二周向长纤外侧；沿复合螺纹紧固件的螺纹方向缠绕至少一层第一周向长纤；沿复合螺纹紧固件的螺纹方向相反方向缠绕至少一层第二周向长纤。有利于进一步地提高复合螺纹紧固件螺纹的抗扭强度。进一步方案为，复合螺纹紧固件内设置有环状加强部；第一纵向长纤缠绕在环状加强部上，且其两端部分别沿复合螺纹紧固件轴向延伸。有利于进一步提高头部和杆部的结合力，提高头部和杆部之间拉力传递。进一步方案为，沿复合螺纹紧固件径向，芯部由内至外地包括第二纵向长纤和第三周向长纤；沿复合螺纹紧固件轴向，第三周向长纤面向第一纵向长纤方向设置第一凸起部，第三周向长纤面向第二纵向长纤设置第二凸起部。芯部纵向和周向的长纤有利于提高复合螺纹紧固件内部的抗拉强度和抗扭强度，提高复合螺纹紧固件的韧性。凸起部的设置有利于提高螺钉内部的结合力，增强复合螺纹紧固件各组成部分之间力的传递效果。进一步方案为，芯部的靠近头部的一端设置有凸台，凸台的直径大于芯部的直径。有利于进一步增强复合螺纹紧固件芯部和螺纹之间纵向拉力的传递。进一步方案为，周向长纤和纵向长纤之间的基体材料填充有纤维状填料，至少部分纤维状填料穿过长纤之间的间隙而连接长纤内外侧的基体材料；第一周向长纤外侧设置填充有粒状填料的基体材料。纤维状填料有利于提高复合螺纹紧固件内部材料之间的结合力，提高复合螺纹紧固件的抗拉能力，提高复合螺纹紧固件的结构强度。粒状填料有利于增强复合螺纹紧固件的螺纹和头部外侧的硬度和耐磨度。进一步方案为，杆部杆部远离头部的一端设置有用于防松的第一磁源；头部靠近杆部的一侧设置有用于防松的第二磁源；第一磁源和第二磁源皆用于与螺纹孔配合。有利于提高复合螺纹紧固件安装配合的防脱能力。一种复合螺纹紧固件杆部，所述杆部包含芯部和螺纹部；所述螺纹部包含沿所述复合螺纹紧固件轴向延伸和沿该复合螺纹紧固件径向起伏的第一纵向长纤及沿所述复合螺纹紧固件周向缠绕在所述第一纵向长纤外侧的周向长纤。周向长纤有利于提高复合螺纹紧固件的螺纹的抗扭强度，第一纵向长纤有利于提高螺纹纵向的抗拉强度。为实现本专利技术的第二目的，根据上述任一复合螺纹紧固件，一种复合螺纹紧固件的制作方法，S1.预成型沿复合螺纹紧固件轴向延伸和沿其周向起伏的第一纵向长纤；S2.第一纵向长纤外侧缠绕第一周向长纤；S3.通过热压成型为包含第一纵向长纤和周向长纤的螺纹部。周向长纤有利于提高复合螺纹紧固件的螺纹的抗扭强度，第一纵向长纤有利于提高螺纹纵向的抗拉强度。附图说明图1是复合螺纹紧固件具体实施例的示意图；图2是复合螺纹头部的示意图；图3是复合螺纹紧固件与工件配合安装的示意图；图4是复合螺纹紧固件与螺纹孔配合安装的示意图。具体实施例复合螺纹紧固件具体实施例如图1所示，复合螺纹紧固件100包括头部101和杆部102。杆部102包含螺纹部103和芯部104。螺纹部103包含第一周向长纤105、第二周向长纤106和第一纵向长纤107。第一周向长纤105和第二周向长纤106分别沿复合螺纹紧固件100周向连续地缠绕在头部101和杆部102外侧。第一周向长纤105设置于第二周向长纤106外侧，沿复合螺纹紧固件100的螺纹方向缠绕至少一层第一周向长纤105，沿复合螺纹紧固件100的螺纹方向相反方向缠绕至少一层第二周向长纤106。位于第二轴线长纤106内侧设置有沿复合螺纹紧固件100轴向延伸和沿该复合螺纹紧固件100径向起伏的第一纵向长纤107。复合螺纹紧固件进行安装配合，该螺钉旋转时，沿该复合螺纹紧固件周向产生较大的周向切向力，并使该复合螺纹紧固件的螺纹承受较大的张紧力。将长纤沿复合螺纹紧固件的周向缠绕该复合螺纹紧固件上，通过利用纤维材料沿其轴向具有较高的抗拉强度的特性，提高复合螺纹紧固件的承受周向剪切力的能力，从而提高复合螺纹紧固件外侧的抗扭强度。沿复合螺纹紧固件100轴向延伸和沿该复合螺纹紧固件100径向起伏的第一纵向长纤107为螺纹提供有轴向承载面，周向长纤沿其轴向具有较大的抗拉强度，即便周向长纤受到较大的轴向剪切力，也难以改变周向长纤的半径，从而防止滑丝，同时还提高螺纹部103内部的结合力，从而提高螺纹部103沿复合螺纹紧固件100的轴向的抗拉强度。径向起伏的第一纵向长纤107为周向长纤提供的承载面有利于防止第一周向长纤105和第二周向长纤106周向缠绕的直径增大，进一步有利于防止螺纹部103承受轴向压力时出现轴向滑动，保护复合螺纹紧固件，延长复合螺纹紧固件的使用寿命。优选的，第一纵向长纤107的沿复合螺纹紧固件100径向的起伏沿该复合螺纹紧固件的螺纹配合设置。优选的，头部101内设置有环状加强部108。第一纵向长纤107纤缠绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合螺纹紧固件，包括头部和杆部；所述杆部包含芯部和螺纹部；其特征在于：所述螺纹部包含沿所述复合螺纹紧固件轴向延伸和沿该复合螺纹紧固件径向起伏的第一纵向长纤及沿所述复合螺纹紧固件周向缠绕在所述第一纵向长纤外侧的周向长纤。

【技术特征摘要】
1.一种复合螺纹紧固件，包括头部和杆部；所述杆部包含芯部和螺纹部；其特征在于：所述螺纹部包含沿所述复合螺纹紧固件轴向延伸和沿该复合螺纹紧固件径向起伏的第一纵向长纤及沿所述复合螺纹紧固件周向缠绕在所述第一纵向长纤外侧的周向长纤。2.根据权利要求1所述复合螺纹紧固件，其特征在于：所述周向长纤沿所述复合螺纹紧固件周向连续地缠绕于所述头部和所述杆部外侧。3.根据权利要求2所述复合螺纹紧固件，其特征在于：所述周向长纤包含第一周向长纤和第二周向长纤；所述第一周向长纤位于所述第二周向长纤外侧；沿所述复合螺纹紧固件的螺纹方向缠绕至少一层所述第一周向长纤；沿所述复合螺纹紧固件的螺纹方向的相反方向缠绕至少一层所述第二周向长纤。4.根据权利要求1所述复合螺纹紧固件，其特征在于：所述复合螺纹紧固件内设置有环状加强部；所述第一纵向长纤缠绕在所述环状加强部上，且其两端部分别沿所述复合螺纹紧固件轴向延伸。5.根据权利要求1所述复合螺纹紧固件，其特征在于：沿所述复合螺纹紧固件径向，所述芯部由内至外地包括第二纵向长纤和第三周向长纤；沿所述复合螺纹紧固件轴向，所述第三周向长纤面向所述第一纵向长纤方向设置第一凸起部，所述第三周向长纤面向所述第二纵向长纤的方向设置第二凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：何春旺，
申请(专利权)人：珠海市磐石电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44