專(zhuān)利名稱(chēng)：鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造鋁合金材質(zhì)或硬度、強(qiáng)度相近材質(zhì)的螺紋聯(lián)接技術(shù)領(lǐng)域，是一種能夠提高低硬度材質(zhì)螺紋連接強(qiáng)度并增加結(jié)構(gòu)緊湊性的新工藝，具體地說(shuō)是一種用于鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲工藝及裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鑄造鋁合金材質(zhì)零件使用螺紋連接方式主要有螺孔連接、光孔螺栓連接和鋼絲螺套連接，螺孔連接的螺紋孔受到鑄鋁合金材料強(qiáng)度的限制，對(duì)于需傳遞動(dòng)力，要求具有聯(lián)接強(qiáng)度的零件，無(wú)法滿足使用要求。光孔螺栓連接需要足夠的空間來(lái)安裝緊固螺栓和螺母，造成零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。鋼絲螺套連接，需外購(gòu)鋼絲螺套標(biāo)準(zhǔn)件，鉆削梯形螺紋孔后，安裝鋼絲螺套，生產(chǎn)效率低、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲工藝及裝置，以克服現(xiàn)有鑄造鋁合金或硬度、強(qiáng)度相近材質(zhì)的螺紋聯(lián)接強(qiáng)度不足、裝配空間限制，造成零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)效率低、成本高的問(wèn)題。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:用于鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲工藝是:a、在母體I上鉆削光孔，將鉆有光孔的母體I固定在普通搖臂鉆床的工作臺(tái)面上；b、將光孔栽絲裝置3通過(guò)錐柄5安裝在搖臂鉆床主軸4內(nèi)，按普通搖臂鉆床用絲錐攻內(nèi)螺紋工藝設(shè)定切削參數(shù)；C、啟動(dòng)搖臂鉆床，使搖臂鉆床主軸4旋轉(zhuǎn)，將雙頭螺柱2栽入端蘸取機(jī)油；另一端旋入栽絲螺母10下半部的內(nèi)螺紋連接孔中，使雙頭螺柱2端頂住錐柄5下端面，無(wú)明顯擺動(dòng)后，轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂操縱主軸使雙頭螺柱2栽入端對(duì)準(zhǔn)母體I上的光孔，鎖緊搖臂；d、將雙頭螺柱2引進(jìn)光孔后再扳動(dòng)手柄，半滑動(dòng)啟動(dòng)搖臂鉆床；錐柄5帶動(dòng)栽絲螺母10及雙頭螺柱2轉(zhuǎn)動(dòng)，將雙頭螺柱2栽入光孔中；e、當(dāng)栽至規(guī)定深度后，立即使主軸反向旋轉(zhuǎn)；栽絲螺母10與雙頭螺柱2脫離，栽絲裝置3退出，雙頭螺柱2留在母體I中，栽絲過(guò)程完成。進(jìn)一步:a步驟中所述的在母體上鉆削的光孔，其直徑比雙頭螺柱螺紋底徑大0.4倍螺距，深度比聯(lián)接螺紋長(zhǎng)度長(zhǎng)3 5mm。一種用于鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲裝置，由錐柄，滑套，鍵，絲母，螺釘和栽絲螺母組成；滑套通過(guò)鍵與錐柄中部的軸連接在一起；滑套下端沿圓周方向均布4個(gè)凸臺(tái)，絲母上端沿圓周方向均布4個(gè)凹槽，滑套下端的凸臺(tái)插入絲母上端的4個(gè)凹槽形成十字撥叉相連；絲母與錐柄下部通過(guò)梯形螺紋連接在一起；栽絲螺母設(shè)有螺紋通孔，錐柄底端的小軸與栽絲螺母的上半部螺紋連接，栽絲螺母外圓插入絲母底端的內(nèi)孔中，通過(guò)螺釘連接固定。
本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)雙頭螺柱栽入光孔過(guò)程中的擠壓作用，形成內(nèi)孔螺紋，將雙頭螺柱一端和鑄造鋁合金材質(zhì)母體緊密連接，增強(qiáng)低強(qiáng)度合金材質(zhì)上螺紋的連接強(qiáng)度，減少連接位置的占用空間，簡(jiǎn)化零件結(jié)構(gòu)，光孔栽絲裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，操作簡(jiǎn)便，可進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低成本。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1:是本發(fā)明光孔栽絲工藝的基本原理圖。圖2:是本發(fā)明光孔栽絲裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。圖3:是本發(fā)明應(yīng)用光孔栽絲工藝典型工件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、母體，2、雙頭螺柱，3、栽絲裝置，4、搖臂鉆床主軸，5、錐柄，6、滑套，7、鍵，
8、絲母，9、螺釘，10、栽絲螺母。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，用于鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲工藝是:a、在母體I上鉆削光孔，將鉆有光孔的母體I固定在普通搖臂鉆床的工作臺(tái)面上；b、光孔栽絲裝置3通過(guò)錐柄5安裝在搖臂鉆床主軸4內(nèi)，按普通搖臂鉆床用絲錐攻內(nèi)螺紋工藝設(shè)定切削參數(shù)；C、啟動(dòng)搖臂鉆床使主軸4旋轉(zhuǎn),將雙頭螺柱2栽入端蘸機(jī)油(20號(hào)或30號(hào))；另一端旋入栽絲螺母10的內(nèi)螺紋連接孔中，使雙頭螺柱2端頂住錐柄5下端面，無(wú)明顯擺動(dòng)后，搖臂暫不鎖緊，轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂操縱主軸使雙頭螺柱2栽入端對(duì)準(zhǔn)母體I上的光孔，鎖緊搖臂；d、將雙頭螺柱2引進(jìn)光孔后再扳動(dòng)手柄，半滑動(dòng)啟動(dòng)搖臂鉆床；此時(shí)，滑套6的4個(gè)凸臺(tái)左側(cè)端面與絲母8的4個(gè)凹槽左側(cè)端面緊密接觸，錐柄5帶動(dòng)栽絲螺母10將雙頭螺柱2栽入；e、當(dāng)栽至規(guī)定深度后，立即使主軸反向旋轉(zhuǎn)，滑套6的4個(gè)凸臺(tái)沿絲母8的4個(gè)凹槽圓周反方向先空轉(zhuǎn)4mm圓周長(zhǎng)度，然后滑套6的4個(gè)凸臺(tái)右側(cè)端面與絲母8的4個(gè)凹槽右側(cè)端面才緊密接觸，由于撥叉連接的間隙，在栽絲完成后主軸反轉(zhuǎn)退出栽絲裝置3時(shí)起到緩沖作用，避免將栽入母體I的雙頭螺柱2受力松動(dòng)或退出；栽絲螺母10與雙頭螺柱2脫離，栽絲裝置3退出，雙頭螺柱2留在母體I中，栽絲過(guò)程完成。所述的在母體I上鉆削的光孔，其直徑比雙頭螺柱2螺紋底徑大0.4倍螺距，深度比聯(lián)接螺紋長(zhǎng)度長(zhǎng)3 5mm。如圖2所示，用于鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲裝置是由錐柄5，滑套6，鍵7，絲母8，螺釘9和栽絲螺母10組成；滑套6通過(guò)鍵7與錐柄5中部的軸連接在一起；滑套6下端沿圓周方向均布4個(gè)凸臺(tái)，絲母8上端沿圓周方向均布4個(gè)凹槽，滑套6下端的凸臺(tái)插入絲母8上端的4個(gè)凹槽形成十字撥叉相連；絲母8與錐柄5下部通過(guò)梯形螺紋連接在一起；栽絲螺母10設(shè)有螺紋通孔，錐柄5底端的小軸與栽絲螺母10的上半部螺紋連接，栽絲螺母10外圓插入絲母8底端的內(nèi)孔中，通過(guò)螺釘9連接固定。如圖3所示，為典型工件的光孔栽絲工藝結(jié)構(gòu)圖，其工藝過(guò)程:母體I應(yīng)用的材質(zhì)為鑄造鋁合金，抗拉強(qiáng)度obl47 261MPa，硬度HB70 100(或是強(qiáng)度、硬度與鑄造鋁合金相近的材質(zhì)母體)，在母體I上鉆銷(xiāo)直徑比雙頭螺柱螺紋底徑大
0.4倍螺距、深度比聯(lián)接螺紋長(zhǎng)度長(zhǎng)3 5mm的光孔，如M12粗牙螺紋，螺距為1.75，小徑為10.1，則光孔直徑為10.1+1.75X0.4 = 10.8。將鉆有光孔的母體I固定在普通搖臂鉆床的工作臺(tái)面，光孔栽絲裝置3通過(guò)錐柄5安裝在搖臂鉆床主軸4內(nèi)，錐柄5下端頂住雙頭螺柱2上端面，固定雙頭螺柱2的安裝位置，保證栽絲過(guò)程中傳遞主軸扭矩時(shí)雙頭螺柱2不發(fā)生位移，切削參數(shù)與普通搖臂鉆床用絲錐攻內(nèi)螺紋相同，啟動(dòng)搖臂鉆床使主軸4旋轉(zhuǎn)，將雙頭螺柱2栽入端蘸20號(hào)(或30號(hào))機(jī)油，將另一端旋入栽絲螺母10的內(nèi)螺紋連接孔中，無(wú)明顯擺動(dòng)后，搖臂暫不鎖緊，轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂操縱主軸使雙頭螺柱2栽入端對(duì)準(zhǔn)母體I上的光孔，鎖緊搖臂，將雙頭螺柱2引進(jìn)光孔后再扳動(dòng)手柄，半滑動(dòng)啟動(dòng)搖臂鉆床，直至將雙頭螺柱栽入，當(dāng)栽至規(guī)定深度后，應(yīng)立即使主軸反向旋轉(zhuǎn)，退出栽絲裝置3，即完成栽絲過(guò)程，這樣通過(guò)雙頭螺柱2栽入母體I上光孔過(guò)程中的擠壓作用，形成內(nèi)孔螺紋，將雙頭螺柱2 —端和鑄造鋁合金材質(zhì)母體I緊密連接，提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度。按上述過(guò)程重復(fù)進(jìn)行，可對(duì)使用母體I材質(zhì)的工件上要求一定數(shù)量的連接螺栓在完成光孔鉆削后依次栽入螺柱2。在鑄造鋁合金或強(qiáng)度、硬度相近材質(zhì)上鉆削光孔，用搖臂鉆床通過(guò)光孔栽絲裝置，將雙頭螺柱的一端栽入鑄造鋁合金或強(qiáng)度和硬度相近材質(zhì)已鉆成的光孔中，通過(guò)雙頭螺柱栽入光孔過(guò)程中的擠壓作用，形成內(nèi)孔螺紋，將雙頭螺柱一端和鑄造鋁合金或強(qiáng)度、硬度相近材質(zhì)緊密連接，提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度，另一端螺柱可連接其它工件，用螺母緊固，增強(qiáng)了連接強(qiáng)度。應(yīng)當(dāng)理解，以上借助優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明是示意性的而非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本發(fā)明說(shuō)明書(shū)的基礎(chǔ)上可以對(duì)各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲工藝，其特征是: a、在母體(I)上鉆削光孔，將鉆有光孔的母體(I)固定在普通搖臂鉆床的工作臺(tái)面上； b、將光孔栽絲裝置(3)通過(guò)錐柄(5)安裝在搖臂鉆床主軸(4)內(nèi)，按普通搖臂鉆床用絲錐攻內(nèi)螺紋工藝設(shè)定切削參數(shù)； C、啟動(dòng)搖臂鉆床，使搖臂鉆床主軸(4)旋轉(zhuǎn)，將雙頭螺柱(2)栽入端蘸取機(jī)油；另一端旋入栽絲螺母(10)下半部的內(nèi)螺紋連接孔中，使雙頭螺柱(2)端頂住錐柄(5)下端面，無(wú)明顯擺動(dòng)后，轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂操縱主軸使雙頭螺柱(2)栽入端對(duì)準(zhǔn)母體(I)上的光孔，鎖緊搖臂； d、將雙頭螺柱(2)引進(jìn)光孔后再扳動(dòng)手柄，半滑動(dòng)啟動(dòng)搖臂鉆床；錐柄(5)帶動(dòng)栽絲螺母(10)及雙頭螺柱(2)轉(zhuǎn)動(dòng)，將雙頭螺柱(2)栽入光孔中； e、當(dāng)栽至規(guī)定深度后，立即使主軸反向旋轉(zhuǎn)；栽絲螺母(10)與雙頭螺柱(2)脫離，栽絲裝置(3)退出，雙頭螺柱(2)留在母體(I)中，栽絲過(guò)程完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲工藝，其特征是:a步驟中所述的在母體I上鉆削的光孔，其直徑比雙頭螺柱(2)螺紋底徑大0.4倍螺距，深度比聯(lián)接螺紋長(zhǎng)度長(zhǎng)3 5mm。
3.一種用于權(quán)利要求1所述的鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲工藝的栽絲裝置，其特征是:由錐柄(5)，滑套(6)，鍵(7)，絲母(8)，螺釘(9)和栽絲螺母(10)組成；滑套(6)通過(guò)鍵(7)與錐柄(5)中部的軸連接在一起；滑套(6)下端沿圓周方向均布4個(gè)凸臺(tái)，絲母(8)上端沿圓周方向均布4個(gè)凹槽，滑套￠)下端的凸臺(tái)插入絲母(8)上端的4個(gè)凹槽形成十字撥叉相連；絲母(8)與錐柄(5)下部通過(guò)梯形螺紋連接在一起；栽絲螺母(10)設(shè)有螺紋通孔，錐柄(5)底端的小軸與栽絲螺母(10)的上半部螺紋連接，栽絲螺母(10)外圓插入絲母⑶底端的內(nèi)孔中，通過(guò)螺釘(9)連接固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲工藝的栽絲裝置，其特征是:所述的滑套(6)下端每個(gè)凸臺(tái)的寬度為4mm,絲母⑶上端每個(gè)凹槽的寬度為8mm,凸臺(tái)與凹槽的高度一致。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于鑄造鋁合金螺紋聯(lián)接技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種鑄造鋁合金材質(zhì)的光孔栽絲工藝及裝置。傳統(tǒng)的鑄造鋁合金材質(zhì)零件使用螺紋連接方式，主要有螺孔連接、光孔螺栓連接和鋼絲螺套連接，螺孔連接的螺紋孔受到材料強(qiáng)度的限制，無(wú)法滿足聯(lián)接強(qiáng)度要求，光孔螺栓連接造成零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼絲螺套連接生產(chǎn)效率低、成本高。本發(fā)明采用普通搖臂鉆床通過(guò)光孔栽絲裝置，將雙頭螺柱栽入鑄造鋁合金的光孔中，通過(guò)雙頭螺柱栽入鑄造鋁合金過(guò)程中的擠壓作用，形成內(nèi)孔螺紋，從而將雙頭螺柱和鑄鋁件緊密連接，提高螺紋聯(lián)接強(qiáng)度，減少連接位置空間的占用，簡(jiǎn)化零件結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。
文檔編號(hào)B23P15/00GK103084803SQ201210557060
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者劉彪, 劉海江, 張志斌, 陳慧, 魯恩悅 申請(qǐng)人:中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司