自紧式连接用工字形形状记忆合金棒制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自紧式连接用工字形形状记忆合金棒，自紧式工字形形状记忆合金棒呈工字形，中间具有凹台，凹台的外径为被连接带孔工件的内孔直径的１０１～１０２％，凹台的长度为被连接带孔工件厚度的１００～１０１％。自紧式连接用工字形形状记忆合金棒是在马氏体温度下拉伸变形后，加热回复时凹台外径外涨产生回复力与被连接带孔工件的内孔紧密配合连接。该自紧式连接用形状记忆合金棒具有结构简单、安装方便、可靠性高等优点，其最大的特点是起到与被连接带孔工件的内孔紧密配合连接的目的，同时能精确定位自紧式连接用工字形形状记忆合金棒与连接带孔工件的相对位置，可广泛应用在机械工业领域。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自紧式连接用工字形形状记忆合金棒，特别是一种对形状记忆合金棒拉伸变形后，加热回复时工字形记忆合金棒凹台处外径膨胀，使得形状记忆合金 棒凹台处外径与外接工件的内孔紧固配合连接，同时凹台长度收缩，凹台两端面与外接工 件的两端面紧密配合，起到与外接工件之间精确定位和紧固连接作用的工字形形状记忆合金棒。
技术介绍
形状记忆合金具有优异的形状记忆性能，良好的机械性能和生物相容性等，在医 学、电子、自动化、航天航空等领域得到了广泛的应用。形状记忆效应是指材料在马氏体状 态受外力发生形变后，加热使温度升高至母相状态时，材料的形状恢复到形变前形状的现象。目前，利用形状记忆合金的记忆效应制成的形状记忆合金管接头和紧固环得到了 广泛应用。在机械工业领域中很多零部件由一根圆棒和穿过圆棒并固定在圆棒上工件组合 而成，通常有两种方法制作此类零部件，一是把圆棒和固定在圆棒上的工件加工为一体，该 方法的缺点是加工成本高，固定在圆棒上的工件形状复杂时加工难度大；另一种方法是采 用组合连接的方法，用螺母将工件固定连接在圆棒上，该方法的缺点是连接工序复杂，使用 时间较长时连接处容易松动失效。研制一种自紧式连接用形状记忆合金棒将解决这一问 题。
技术实现思路
本技术的目的是要提供一种用于与被连接带孔工件之间精确定位和紧固连 接作用的工字形形状记忆合金棒。为实现所述目的，本技术是通过以下技术方案达到的—种用于与带孔工件之间紧固连接的自紧式工字形形状记忆合金棒，其特征在 于自紧式工字形形状记忆合金棒呈工字形，中间具有凹台，凹台的外径为被连接带孔工件 的内孔直径的101 102%，凹台的长度为被连接带孔工件厚度的100 101%。一种优选的技术方案，其特征在于所述的自紧式工字形形状记忆合金棒由 TiNi、TiNiNb或TiNiCu合金加工制备而成。一种优选的技术方案，其特征在于所述的被连接带孔工件由铝合金、镁合金、铜 合金、钛合金或铁合金等材料制成。自紧式连接用工字形形状记忆合金棒在马氏体相变温度下拉伸变形，使拉伸变形 后凹台的外径为被连接带孔工件的内孔直径的98 99%，凹台的长度为被连接带孔工件 厚度的102 104%。装配后，加热至奥氏体相变温度回复，自紧式连接用形状记忆合金棒 凹台处的外径外涨，达到与被连接带孔工件的内孔紧密配合连接的目的，同时凹台长度收缩，凹台两端面与被连接带孔工件的两个端面紧密配合，能精确定位自紧式连接用形状记 忆合金棒与连接带孔工件的相对位置。本技术的优点在于本技术涉及一种用于与被连接带孔工件之间精确定位和紧固连接作用的自 紧式连接用工字形形状记忆合金棒。它是在马氏体温度下拉伸变形后，加热回复时自紧式 连接用工字形形状记忆合金棒凹台1-1外径外涨产生回复力与被连接带孔工件的内孔紧 密配合连接。该自紧式连接用工字形形状记忆合金棒具有结构简单、安装方便、可靠性高 等优点，其最大的优点是起到与被连接带孔工件之间紧固连接的作用，同时能精确定位自 紧式连接用工字形形状记忆合金棒与连接带孔工件的相对位置，可以大大简化零部件的结 构，提高零部件的使用寿命，可广泛应用在机械工业领域。下面通过附图和具体实施方式对本技术做进一步说明，但并不意味着对本实 用新型保护范围的限制。附图说明图1为本技术的自紧式连接用工字形形状记忆合金棒结构示意图。图2为本技术的自紧式连接用工字形形状记忆合金棒拉伸变形后与被连接 带孔工件配合示意图。图3为本技术的自紧式连接用工字形形状记忆合金棒加热回复后与被连接 带孔工件紧密配合示意图。具体实施方式实施例1如图1所示，为本技术的自紧式连接用工字形形状记忆合金棒结构示意 图。其中1为自紧式连接用工字形形状记忆合金棒，由Ti50Ni50(原子百分含量)合金 制成，1-1为自紧式连接用工字形形状记忆合金棒的凹台，凹台的外径为10. 10mm，凹台的 长度为40. IOmm ；2为被连接带孔工件，由钛合金加工制成，被连接带孔工件的内孔直径为 10. 00mm，被连接带孔工件2的厚度为40. 00。用于与被连接带孔工件之间精确定位和紧固连接作用的工字形形状记忆合金棒 与被连接带孔工件紧固连接装配工作过程如下(1)在马氏体相变温度(20 30°C )下对自紧式连接用形状记忆合金棒1拉伸变 形约4%，拉伸变形后凹台的外径为9. 90mm，凹台的长度约为41. 7mm。(2)将拉伸变形后的自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1的凹台1-1和被连接带孔工件2间隙配合，装配图如图2所示。加热自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1至 70 100°C，由于自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1的记忆效应发生回复，自紧式连 接用工字形形状记忆合金棒1凹台1-1的外径外涨并产生很大的回复力(通常回复力为 300 500MPa)，自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1的凹台处外圆与被连接带孔工件2 的内孔壁接触并发生合适的形变，接触面上大的压应力使得自紧式连接用工字形形状记忆 合金棒1和被连接带孔工件2达到紧密紧固连接的目的，同时凹台1-1两端面缩短与被连 接带孔工件2的两端面紧密配合，起到精确定位的作用。(3)自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1和被连接带孔工件2紧固连接配合完成的示意图如图3所示。自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1的凹台1-1外圆与带孔平 板工件2紧固连接后形成一体的零部件，自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1起到与带 孔平板工件2紧固连接并精确确定两者相对位置的作用。实施例2自紧式连接用工字形形状记忆合金棒，由Ti44Ni47Nb9(原子百分含量)合金制 成，1-1为自紧式连接用工字形形状记忆合金棒的凹台，凹台的外径为15. 15mm，凹台的长 度为50. IOmm ；2为被连接带孔工件，由铝合金加工制成，被连接带孔工件的内孔直径为 15. 00mm，被连接带孔工件2的厚度为50. 00mm。用于与被连接带孔工件之间精确定位和紧固连接作用的工字形形状记忆合金棒 与被连接带孔工件紧固连接装配工作过程如下(1)在马氏体相变温度(-60 -50°C )下对自紧式连接用形状记忆合金棒1拉伸 变形约4%，拉伸变形后凹台的外径为14. 85mm，凹台的长度约为52. 00mm。(2)将拉伸变形后的自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1的凹台1-1和被连接 带孔工件2间隙配合，装配图如图2所示。加热自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1至 120 180°C，，由于自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1的记忆效应发生回复，自紧式连 接用工字形形状记忆合金棒1凹台1-1的外径外涨并产生很大的回复力(通常回复力为 300 500MPa)，自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1的凹台处外圆与被连接带孔工件2 的内孔壁接触并发生合适的形变，接触面上大的压应力使得自紧式连接用工字形形状记忆 合金棒1和被连接带孔工件2达到紧密紧固连接的目的，同时凹台1-1两端面缩短与被连 接带孔工件2的两端面紧密配合，起到精确定位的作用。(3)自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1和被连接带孔工件2紧固连接配合完 成的示意图如图3所示。自紧式连接用工字形形状记忆合金棒1的凹台1-1外圆与带孔平 板工件2紧固连接后形成一体的零部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与带孔工件之间紧固连接的自紧式工字形形状记忆合金棒，其特征在于：自紧式工字形形状记忆合金棒呈工字形，中间具有凹台，凹台的外径为被连接带孔工件的内孔直径的１０１～１０２％，凹台的长度为被连接带孔工件厚度的１００～１０１％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳锋，米绪军，高宝东，尹向前，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]