一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓，包括螺栓头和螺栓轴，螺栓轴上均匀设置有环形凹槽，环形凹槽内设置有铝合金环，螺栓轴和铝合金环的外表面上均匀设置有外螺纹。该制造方法包括如下步骤：1)原料的加工；2)车削加工；3)浇注加工；4)二次车削；5)钻孔加工；6)螺纹加工。本发明专利技术为一种金属复合后生产的成品，利用不同金属的熔点不同的特性，产生金属之间的粘合，保证紧固螺栓稳定的连接，不会产生松动；将铝合金环部分与螺栓轴部分采用浇注成型，保证紧固螺栓的整体结构强度，同时在紧固螺栓的制造过程中，先进行铝合金溶液的浇注，再进行外螺纹的加工，从而保证后续铝合金外螺纹和钢制外螺纹为一个完整流畅的螺纹走向。

A kind of fastening bolt with fusible and self tightening function of composite metal and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓及其制造方法
本专利技术属于螺栓
，具体涉及一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓及其制造方法。
技术介绍
螺栓是一种广泛使用的连接紧固件，该零件已经是高度标准化，规模化生产的产品，但是在使用过程中，还是经常发生螺钉在使用过程中的松动问题导致的产品报废甚至产生设备损坏以及危害人身安全的情形。在日常使用中，也大量应用螺纹紧固胶等辅助紧固用胶水，不仅使用不方便，同时会产生化学品危害和环境污染等危害。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓及其制造方法的技术方案，该紧固螺栓为一种金属复合后生产的成品，利用不同金属的熔点不同的特性，产生金属之间的粘合，保证紧固螺栓稳定的连接，不会产生松动；该制造方法中，将铝合金环部分与螺栓轴部分采用浇注成型，使得两者形成一体，保证紧固螺栓的整体结构强度，同时在紧固螺栓的制造过程中，先进行铝合金溶液的浇注，再进行外螺纹的加工，从而保证后续铝合金外螺纹和钢制外螺纹为一个完整流畅的螺纹走向，便于后续紧固螺栓与其他部件之间的螺纹连接。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓，包括螺栓头和螺栓轴，其特征在于：螺栓轴上均匀设置有环形凹槽，环形凹槽内设置有铝合金环，铝合金环与环形凹槽相匹配，螺栓轴和铝合金环的外表面上均匀设置有外螺纹，螺栓轴的内部设置有加热孔。该紧固螺栓为一种金属复合后生产的成品，利用不同金属的熔点不同的特性，产生金属之间的粘合，保证紧固螺栓稳定的连接，不会产生松动。进一步，螺栓头的中心处设置有导向锥孔，导向锥孔与加热孔相连通，导向锥孔的设计可以引导加热电阻伸入到加热孔，便于加热机构与紧固螺栓之间的连接。进一步，铝合金环的厚度大于螺纹牙高H，铝合金环的厚度大于实际的螺纹牙高，可以确保后续外螺纹加工后，保证铝合金环表面的外螺纹的结构强度。进一步，环形凹槽设置有至少3个，至少3个环形凹槽的设计可以保证铝合金环的个数，保证后续的铝合金外螺纹的数量，提高后续紧固螺栓的安装牢固性。一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：1)原料的加工：首先将原料拉直并切割成一定长度，对原料表面进行酸洗作业，接着进行拉拔处理，使得拉拔后的原料直径大于成品紧固螺栓的螺栓轴直径2-4mm，再输送到冷镦机中进行冷镦成形，完成紧固螺栓的螺栓头部分的加工，从而得到半成品的紧固螺栓；拉拔后的原料直径大于成品紧固螺栓的螺栓轴的设计尺寸，是为了后续浇注成型后，为二次车削留有车削余量；2)车削加工：将半成品紧固螺栓安装到车床上，通过车刀对半成品紧固螺栓的螺栓轴部分进行车削作业，在螺栓轴上车削形成若干个环形凹槽；通过车削加工在螺栓轴上加工出环形凹槽，从而便于接下来铝合金溶液与紧固螺栓的浇注成型；3)浇注加工：(1)将车削加工后的紧固螺栓卡入到下模具中，再将上模具覆盖到下模具上，上模具底面上的插块插入到下模具顶面上的插槽内，同时下模具顶端两侧下延伸板上的限位柱穿过上模具底端两侧上延伸板上的穿孔延伸至上延伸板的上方，再在限位柱的顶端旋入紧固螺母，将上模具和下模具压紧闭合；通过插块和插槽实现上模具和下模具之间的初步定位插接，再通过限位柱和穿孔的进一步限位，有效保证上模具和下模具的精准定位，避免上模具和下模具之间的错位，提高上模具和下模具贴合的紧密性，便于实际的合模操作；(2)模具闭合后由于螺栓轴部分车削出了环形凹槽，使得环形凹槽部分与上模具、下模具之间形成若干个单独的浇注腔，接着从上模具顶面的浇注口往浇注腔内浇注铝合金溶液，铝合金溶液从浇注口进入到与其相连通的导液通道内，再从该导液通道侧面上的进液孔进入到浇注腔内，每个进液孔对应一个浇注腔，通过进液孔实现浇注腔与导液通道之间的连通，铝合金溶液浇注完成后，再进行保压冷却凝固处理，最后起模将紧固螺栓从模具中取出；环形凹槽与闭合的模具之间形成多个单独的浇注腔，上模具和下模具闭合后使得每个浇注腔的两侧均形成进液孔，进液孔由上模具和下模具上的半弧孔闭合所形成的，每个浇注腔同一侧的进液孔之间又通过导液通道相连通，导液通道由上模具和下模具上的半弧通道闭合所形成，其中一侧的导液通道又与浇注口相连通，从而便于铝合金溶液从浇注口进入到每个浇注腔内，设计合理，保证多个浇注腔的浇注作业的同步进行，使得一次浇注作业后就可以完成一个紧固螺栓的浇注加工；4)二次车削：将浇注加工后的紧固螺栓夹紧安装到车床上，车刀对螺栓轴部分进行二次车削，直至将螺栓轴的轴径车削到成品紧固螺栓的螺栓轴的轴径尺寸；经过二次车削使得螺栓轴部分的直径达到实际设计的成品尺寸，并且二次车削放置在浇注作业之后，使得车削既能使得螺栓轴的轴径尺寸达标，又可以将浇注形成后的表面凸起同步切削，保证铝合金环部分与螺栓轴部分的平整光滑，便于后续外螺纹的加工；5)钻孔加工：将二次车削加工后的紧固螺栓安装到钻孔机上，首先采用与加热孔孔径相匹配的钻头进行第一次钻孔作业，钻头从螺栓头的端面中心开始进行钻孔作业，直至达到钻孔设计深度，接着更换钻头，采用与导向锥孔相匹配的钻头对螺栓头部分进行导向锥孔的钻孔作业；通过钻孔在紧固螺栓上形成加热孔，便于加热机构与紧固螺栓之间的连接，从而便于对紧固螺栓的高温加热作业；6)螺纹加工:将钻孔加工后的紧固螺栓输送到搓丝机上，通过搓丝机对紧固螺栓的螺栓轴部分进行外螺纹加工，得到成品紧固螺栓；将外螺纹加工放于最后一步，符合要求，可以保证螺栓轴本身的钢制外螺纹和浇注成型的铝合金部分的铝合金外螺纹可以形成一个完整流畅的外螺纹。进一步，在步骤3)的步骤(2)中，当铝合金溶液从浇注口进入到与其相连通的导液通道内，再从与该导液通道相连通的进液孔进入到浇注腔内后，若干浇注腔内的其中一个浇注腔内的铝合金溶液最先达到该浇注腔体积的一半，即达到进液孔的位置时，该浇注腔内的铝合金溶液会从该浇注腔另一侧的进液孔进入到另一个导液通道内，通过另一个导液通道的辅助引导，使得铝合金溶液通过另一个导液通道进入到其他浇注腔内，两个导液通道同时引导作用，减少若干个浇注腔之间的浇注时间差；结构设计巧妙合理，先通过一侧导液通道的引导，使得铝合金溶液可以顺利流入到多个浇注腔内，实现多个浇注腔之间的同步浇注作业，但是由于铝合金溶液的流通引导需要时间，导致多个浇注腔之间还是会存在一定的浇注时间差，当其中一个浇注腔内的浇注溶液到达一半后，该浇注腔内的铝合金溶液会流入到另一侧的导液通道内，通过另一侧导液通道的进一步引导铝合金溶液流入到其他的浇注腔，减少浇注腔之间的浇注时间差，提高浇注速率。本专利技术由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：本专利技术整体结构设计巧妙合理，既保持了钢制螺纹的抗剪切能力的同时，同时又可以保证紧固螺栓有一定的旋紧的扭矩，同时利用铝合金塑韧性强的特点，紧固螺栓紧固后，铝合金环部分的铝合金外螺纹产生较强的塑性形变，达到初始状态下较好的防松的效果。本专利技术实际使用时，与正常紧固螺栓相同，使用扭矩扳手连接并紧固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓，包括螺栓头和螺栓轴，其特征在于：所述螺栓轴上均匀设置有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有铝合金环，所述铝合金环与所述环形凹槽相匹配，所述螺栓轴和所述铝合金环的外表面上均匀设置有外螺纹，所述螺栓轴的内部设置有加热孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓，包括螺栓头和螺栓轴，其特征在于：所述螺栓轴上均匀设置有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有铝合金环，所述铝合金环与所述环形凹槽相匹配，所述螺栓轴和所述铝合金环的外表面上均匀设置有外螺纹，所述螺栓轴的内部设置有加热孔。


2.根据权利要求1所述的一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓，其特征在于:所述螺栓头的中心处设置有导向锥孔，所述导向锥孔与所述加热孔相连通。


3.根据权利要求1所述的一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓，其特征在于:所述铝合金环的厚度大于所述外螺纹牙高H。


4.根据权利要求1所述的一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓，其特征在于:所述环形凹槽设置有至少3个。


5.一种复合金属可熔自紧功能的紧固螺栓的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)原料的加工：首先将原料拉直并切割成一定长度，对原料表面进行酸洗作业，接着进行拉拔处理，使得拉拔后的原料直径大于成品紧固螺栓的螺栓轴直径2-4mm，再输送到冷镦机中进行冷镦成形，完成紧固螺栓的螺栓头部分的加工，从而得到半成品的紧固螺栓；
2)车削加工：将半成品紧固螺栓安装到车床上，通过车刀对半成品紧固螺栓的螺栓轴部分进行车削作业，在螺栓轴上车削形成若干个环形凹槽；
3)浇注加工：
(1)将车削加工后的紧固螺栓卡入到下模具中，再将上模具覆盖到下模具上，上模具底面上的插块插入到下模具顶面上的插槽内，同时下模具顶端两侧下延伸板上的限位柱穿过上模具底端两侧上延伸板上的穿孔延伸至上延伸板的上方，再在限位柱的顶端旋入紧固螺母，将上模具和下模具压紧闭合；
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨燃，张瀚，张杰，
申请(专利权)人：浙江来福谐波传动股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33