一种优化低倍流线的螺栓及其制造方法技术

本发明专利技术属于螺栓制造技术领域，公开了一种优化低倍流线的螺栓，螺栓毛坯经过切削加工后，从螺栓的中心纵向截面上看，头部支撑面到螺栓杆部的低倍流线中，被切断的低倍流线数量小于未被切断的低倍流线数量。本发明专利技术通过减小低倍流线的切断，可以显著提高螺栓的抗疲劳性能，保持螺栓的低倍流线的对称分布，保证螺栓使用中受力分布均匀对称；本发明专利技术的螺栓产品特性强，结构稳定，可靠性高，使用寿命长，可以用于飞机的各大结构件如蒙皮连接中，保证在高载荷强度下的使用安全；从全新的维度提出了新的螺栓抗疲劳性能提升方法，可以与现有的加工、热处理方式来叠加提升螺栓的强度。热处理方式来叠加提升螺栓的强度。热处理方式来叠加提升螺栓的强度。

【技术实现步骤摘要】
一种优化低倍流线的螺栓及其制造方法


[0001]本专利技术属于螺栓制造
，涉及一种高强度的螺栓，具体涉及一种优化低倍流线的螺栓及其制造方法。

技术介绍

[0002]飞机结构是飞机完成基本飞行任务的重要基础，同时是实现飞机承载能力的安全保障，一般飞机的整体结构组成是由机翼、机身、尾翼、发动机、起落架等组成。为便于飞机的生产制造，飞机是按结构大部件分段进行设计的，各大结构件的对接有螺栓连接或蒙皮、长桁对接方式。采用螺栓对接方式时，为保证螺栓疲劳寿命，对螺栓提出满足结构疲劳强度和振动过载的设计尺寸和选材要求，同时根据螺栓的重要特性要求，应选择相同材料规格和综合性能较高的模锻件进行加工成型，可大大提高螺栓抗疲劳载荷强度。
[0003]一般的飞机结构连接用螺栓都是采用冷挤压、热处理等方式来提升螺栓的强度，但是并没有从低倍流线解剖分析的角度来处理螺栓，实际上低倍流线对于螺栓的强度贡献极大，但是精加工时经常造成对低倍流线的切断从而破坏螺栓的抗疲劳性能。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种优化低倍流线的螺栓，能够大大提升传统螺栓的强度和耐疲劳性能，适用于航空领域，能够保证安全性、可靠性及长寿命。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种优化低倍流线的螺栓，螺栓毛坯经过切削加工后，从螺栓的中心纵向截面上看，头部支撑面到螺栓杆部的低倍流线中，被切断的低倍流线数量小于未被切断的低倍流线数量。
[0007]进一步的，低倍流线切断应满足H≤S/2要求；
[0008]其中，H是被切断流线部位的尺寸，S是头部支撑面宽度的尺寸。
[0009]进一步的，螺栓的头部支撑面的纵向切削量在0.6～1.2mm以内。以免切断过多的金属低倍流线。
[0010]进一步的，螺栓的杆部的径向切削量在2mm以内。以免切断过多的金属低倍流线。
[0011]进一步的，切削加工前的螺栓毛坯的低倍流线延外形对称分布且未被切断。确保切削加工时对低倍流线切断后的对称分布，保证螺栓使用中受力分布均匀对称。
[0012]进一步的，螺栓的头部支撑面与螺栓的杆部之间的R角在切削加工前后改变量最小。该方案可以保证对低倍流线切断量最少。
[0013]一种优化低倍流线的螺栓的制造方法，用于制造上述的一种优化低倍流线的螺栓，对由同一钢牌号、同一熔炼炉号、同一图号、同一次投产和同一热处理炉次的生产的螺栓锻件毛坯定为同一批螺栓锻件毛坯。在同一批螺栓锻件毛坯精加工前，取出任意一个螺栓锻件毛坯，从其中心轴线所在任意平面进行切割，得到该螺栓锻件毛坯的低倍流线断面。通过观察低倍流线断面上的低倍流线，在加工螺栓头部支撑面的进刀方向，确定进刀距离
对螺栓头部支撑面下R角处弯折的低倍流线的切断影响。
[0014]根据该影响制定最大进刀距离，该最大进刀距离所切断的流线部位尺寸不大于螺栓头部支撑面宽度的一半。最后以该最大进刀距离为限将螺栓锻件毛坯精加工成螺栓。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]1、通过减小低倍流线的切断，可以显著提高螺栓的抗疲劳性能；
[0017]2、保持螺栓的低倍流线的对称分布，保证螺栓使用中受力分布均匀对称；
[0018]3、本专利技术的螺栓产品特性强，结构稳定，可靠性高，使用寿命长，可以用于飞机的各大结构件如蒙皮连接中，保证在高载荷强度下的使用安全；
[0019]4、从全新的维度提出了新的螺栓抗疲劳性能提升方法，与现有的加工、热处理方式来提升螺栓的强度方法可叠加使用。
附图说明
[0020]图1是螺栓锻件毛坯低倍流线示意图；
[0021]图2是螺栓精加工后低倍流线示意图；
[0022]其中，1—头部支撑面，2—杆体。
具体实施方式
[0023]本部分是本专利技术的实施例，用于解释和说明本专利技术的技术方案。在不冲突的情况下，本专利技术的实施例及实施例中的特征可以互相组合。
[0024]本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方向或位置关系为给予附图说是的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指装置或与案件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含包括更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或以上。
[0025]本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体化连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0026]下面参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0027]本专利技术是通过控制螺栓毛坯的加工切削量，减少低倍流线的切断，从而进一步提升相同材料规格螺栓抗疲劳性能。
[0028]本专利技术提供的一种优化低倍流线的螺栓，螺栓毛坯经过切削加工后，从螺栓的中心纵向截面上看，头部支撑面到螺栓杆部的低倍流线中，被切断的低倍流线数量小于未被切断的低倍流线数量。具体来说，低倍流线切断应满足H≤S/2要求；其中，H是被切断流线部位的尺寸，S是头部支撑面宽度的尺寸。
[0029]优选的，螺栓的头部支撑面的纵向切削量在0.6～1.2mm以内。以免切断过多的金
属流线。螺栓的杆部的径向切削量在2mm以内。以免切断过多的金属流线。
[0030]为提升对接螺栓锻件的疲劳和抗过载性能，毛坯必须组批进行精加工，同时每批(同一钢牌号、同一熔炼炉号、同一图号、同一次投产和同一热处理炉次的锻件组成)螺栓锻件精加工后进行低倍流线解剖分析检查。
[0031]经过切削精加工前，螺栓毛坯的低倍流线如图1所示，其低倍流线对称分布且未被切断，并且尽量选择较小的R角。螺栓锻件加工后的低倍流线切断标准暂作如下规定：
[0032]a)螺栓毛坯进行精加工后，头部沿“R”处的低倍流线切断应满足H≤S/2要求，如图2所示；
[0033]b)精加工螺栓时，头部支撑面的切削量应严格控制，以免切断过多的金属流线。
[0034]具体可以按照以下步骤制成：
[0035]步骤1、螺栓锻件毛坯每批应由同一钢牌号、同一熔炼炉号、同一图号、同一次投产和同一热处理炉次的锻件组成；
[0036]步骤2、每批螺栓毛坯切削加工后；头部流线沿“R”处分布，其低倍流线切断应满足H≤S/2要求；H是被切断流线部位的尺寸，S是支撑面宽度尺寸。
[0037]步骤3、螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种优化低倍流线的螺栓，其特征在于，螺栓毛坯经过切削加工后，从螺栓的中心纵向截面上看，头部支撑面到螺栓杆部的低倍流线中，被切断的低倍流线数量小于未被切断的低倍流线数量。2.根据权利要求1所述的一种优化低倍流线的螺栓，其特征在于，低倍流线切断应满足H≤S/2要求；其中，H是被切断流线部位的尺寸，S是头部支撑面宽度的尺寸。3.根据权利要求1所述的一种优化低倍流线的螺栓，其特征在于，螺栓的头部支撑面的纵向切削量在0.6～1.2mm以内。4.根据权利要求1所述的一种优化低倍流线的螺栓，其特征在于，螺栓的杆部的径向切削量在2mm以内。5.根据权利要求1所述的一种优化低倍流线的螺栓，其特征在于，切削加工前的螺栓毛坯的低倍流线延外形对称分布且未被切断。6.根据权利要求1所述的一种优化低倍流线的螺栓，其特征在于，螺栓的头部支撑面与螺栓的杆部之间的R角在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳宁，徐俊辉，轩晓楠，刘迎春，霍力刚，姬玉平，王文全，夏开阳，李永鹏，姚湘明，
申请(专利权)人：陕西飞机工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：