[发明专利]一种防松螺母及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于机械零部件的制造领域，尤其涉及一种防松螺母及其制造方法。

背景技术

螺钉及螺母是各行业常见的紧固件，使用过程中容易发生螺钉、螺母松脱，导致紧固失效。业内针对螺钉、螺母的防松功能进行了大量的改进。传统的防松螺母是大多以特殊的工程塑料附着在螺纹上，使内外螺纹在缩紧过程，工程塑料被挤压而产生强大的反作用力，从而增加了内外螺纹之间的摩擦力，提供了对振动的绝对阻力。但塑料防松方式受环境影响，不能满足高温和严寒要求，现有技术中多将金属材料取代工程塑料以达到克服上述技术缺陷的目的，但所使用的金属材料多为含铜量很高的铜合金，材料硬度较低，无法满足高速发展的工业、建筑业的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种防松螺母及其制造方法，本发明方法简单，制造的防松螺母硬度高，高耐磨，适用于工业、建筑业以及其他领域。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种防松螺母，其特征在于，通过上述浇铸成型步骤所制得的防松螺母，其特征在于，其包括多个内层螺母本体及一个外层螺母本体；所述多个内层螺母本体中心均为中空螺纹腔，外周呈圆筒状；所述多个内层螺母本体螺纹腔直径与螺栓直径相匹配；安装于螺栓时，从螺栓尾部方向自上而下外层螺母本体及多个内层螺母本体沿轴向呈阶梯状安装；位于下层的内层螺母本体半径大于位于上层的内层螺母本体半径；所述多个内层螺母本体的厚度之和小于螺栓的径向长度；安装于螺栓时，多个内层螺母本体完全被外层螺母本体包覆；所述外层螺母本体空腔沿轴向剖面呈中空倒置阶梯状；沿轴向自下而上每层阶梯的高度对应每级内层螺母本体的厚度，阶梯宽度对应每级内层螺母本体的半径差；所述外层螺母本体空腔最上级为中空螺纹腔，且直径与螺栓直径相匹配；所述防松螺母由合金材料制成。

优选地，外层螺母本体横截面外围为六边形或四边形。

优选地，所述多个内层螺母本体的上下表面均设置有防滑纹。

优选地，所述最下层内层螺母本体的下端进一步包含至少一个防脱结构，所述防脱结构为弹片。

优选地，与所述螺母配套安装的螺栓在靠近头部一侧还设置有多个卡槽。

优选地，当所述最下层内层螺母本体安装于螺栓上时，除了通过螺纹与螺栓紧固连接，所述至少一个防脱结构与螺栓上的卡槽单向咬合。

一种防松螺母的制造方法，包括合金材料的制造步骤和螺母的浇铸成型步骤，所述合金材料的制造步骤如下：

1)取原料铁放入低频熔解炉中在1000-1200℃加热10-15h，然后将低频熔解炉中的熔融物置于转炉中同时20-35T氧气顶吹转炉；

2)氧气顶吹10-30min后，进行LF精炼80-100min，向LF精炼炉中加入石灰100-150Kg/炉，电石50-65Kg/炉，同时进行搅拌40-60min，造渣时间为10-20min；

3)LF精炼后使用挡渣板出钢，同时进行吹氩，吹氩后的钢水进行方坯连铸，拉速为3-4m/min，比水量为1.5L/Kg，中包温度为1000-1250℃，连铸成130mm×130mm的钢坯，所述钢坯的组分如下：C8-10％、Cu10-15％、Mn0.8-1.2％、Si1.3-1.8％、Cr0.2-0.4％、V0.5-1.8％，P≤0.08，S≤0.08，余量为铁；

所述螺母的浇铸成型步骤如下：

取上述钢坯在放入加热炉中在1200-1300℃下熔融，然后在氮气环境中，将熔融物在500-700℃导入模具中进行冷却，冷却后的产物进行分级淬火工艺，淬火后即得所述防松螺母。

优选地，所述合金材料的制造步骤如下：取原料铁放入低频熔解炉中在1100℃加热15h，然后将低频熔解炉中的熔融物置于转炉中同时35T氧气顶吹转炉；氧气顶吹30min后，进行LF精炼80min，向LF精炼炉中加入石灰100Kg/炉，电石50Kg/炉，同时进行搅拌60min，造渣时间为20min；LF精炼后使用挡渣板出钢，同时进行吹氩，吹氩后的钢水进行方坯连铸，拉速为4m/min，比水量为1.5L/Kg，中包温度为1250℃，连铸成130mm×130mm的钢坯，所述钢坯的组分如下：C8-10％、Cu10-15％、Mn0.8-1.2％、Si1.3-1.8％、Cr0.2-0.4％、V0.5-1.8％，P≤0.08，S≤0.08，余量为Fe。

优选地，螺母的浇铸成型步骤中，所述的分级淬火工艺如下：将模具内冷却后的产物加热至800℃后保温10-15min，之后淬入温度200-250℃的油中并保温10-13min，然后取出产物在室温下空冷。