[其他]螺纹滚压和改进紧固件

说明书

螺纹滚压已被承认为制造外螺纹紧固件的优质螺纹的方法。但是滚压螺纹有一个令人遗憾的特点，就是在螺纹的内端有一个相当长的尾端，其螺纹形状不完全。在螺纹滚压过程中，把紧固件坯料放在两个相对压模中滚压，压模的螺脊，和待制造的螺纹比配。这些螺脊在压模的一个边缘上终止，也就是在制成的螺纹的内端位置上，因为螺脊和压模边缘之间有一个小锐角，便在螺脊上产生一个薄边，易于破坏。因为这个缘故，在接近压模边缘处，压模螺脊呈锥形，为了在压模的这部分上提供足够的强度，边缘外的螺脊变为更浅。结果，在内端上的两圈或两圈以上的螺纹常常不是完全的，比其余的螺纹有较不充分的截面尺寸。不完全螺纹不能承受荷载，因此不提高紧固件的性能。然而紧固件的杆部必须有足够的长度，留作内端的螺纹尾部，和承受荷载的螺纹部分。在典型上，螺纹尾部所在的过渡段，中螺杆的轴向长度，相当于螺纹齿距的两倍。

许多紧固件有一个螺母或螺圈，其中有埋头孔容纳有不完全尾部螺纹的螺栓的许多过渡区。螺母或螺圈的埋头孔必须有足够的长度，容纳尾部螺纹。所以，螺栓和螺母的长度，都必须服从螺栓螺纹部分内端的不完全螺纹的要求。

已经了解到减短不过逾螺纹过渡区，可以减短螺栓，结果可以减轻重量，这在航空和宇航领域中有相当大的意义，在其他的以减轻重量为关键的领域中也是一样。然而，用传统的螺纹滚压方法不能做到这点。

减短螺纹尾部的一个方法，是首先在过渡区中形成一条槽，约达到待制造的螺纹的内径。为做到这一点，在滚压螺纹前，先切削成要求的几何形状，或切削到最大尺寸以下，然后通过冷压产生要求深度的槽。继而滚压螺纹，使尾部伸入有槽部分中。其结果，螺纹尾部过渡区短于传统的滚压螺纹紧固件。这方法的缺点，是螺纹滚压作业前，增加螺杆槽形成工序，而增加了费用。

本发明提出了一种有相当短的螺纹尾部过渡的紧固件，而在螺纹滚压作业前，不需要在坯料上作槽。螺栓上的螺纹在内端有相当突然的起点，比传统螺纹坟技术迅速很多达到的剖面尺寸。螺纹的内端终止于一个壁部，壁部最好有凹入的圆面，大致在螺纹的纵向轴线上对称。端壁相当短，在螺纹的纵向上伸展，最好不大于中径处螺纹圆周的四分之一。这样便使螺纹内端的过渡区，在螺杆轴向上的伸展距离，不大于螺距的长度。也就是过渡苉为传统滚压螺纹紧固件的过渡区长度的一半。于是使螺母埋头孔减短，因为仅需容纳较短的螺栓过渡区。所以螺母和螺栓的重量都可以节省。

当尾端在滚压模边缘终止形成螺纹内端的边缘时，本发明螺纹滚压模的螺纹不会产生薄边。相反，尾端比较突然终止，一般在螺纹纵向轴线上对称，而不似传统螺纹滚压模的长而极不对称。压模螺脊端壁有圆凸面，产生螺纹的圆面内端。

如从前视图可见，向着滚压模边缘的尾部螺脊的各端壁，从坯料的进模端到出模端，有微小的升高。这是为了保证每一个螺脊的端部，达到在坯料上制造的螺槽的内端。高度的略微增加，使坯料在滚压模中旋转时，每一个模端和坯料接触时略微超过螺纹模端。这是因为坯料在滚压模之间旋转时，不可能保证每个螺脊端，都准确地接触坯料的同一地点。所以，每一螺脊端接触坯料时，使它在螺纹槽中逐步向前移，以保证正确制造螺纹槽的内端。保持在螺槽端上累加的接触有较小的增量，可以避免把模损坏。

即使减低重量要性不大的时候，本发明提出的紧固件也是有利益的，这是因为减小螺纹尾部的长度可以增加螺栓夹持段的长度。作用是螺栓可以扩大被紧固物件的厚度范围，而提高了螺栓的多用性。这样，在满足全部范围内的紧固要求的同时，可以减小需用的尺寸规格，从而减小螺栓的备货。

附图内容简介如下：

图1为有滚压螺纹的紧固件纵向剖视;

图2为按本发明制造的紧固件纵向剖视;

图3为图2中紧固件螺栓内端部分，图为其分解放大前视;

图4为进行螺纹滚压作业的模具透视;

图5为一个螺纹滚压模具的分解放大透视;

图6为一个螺纹滚压模和处于螺纹滚压操作位置上的螺丝坯料前视图;

图7为沿图6中7-7线的分解放大剖视;

图8为一个螺纹滚压模一部分的分解放大前视;

图9为一个分解放大视图，表示模具螺纹形成螺脊端部孤典型形状。