一种螺纹嵌件的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于复合材料加工【技术领域】，涉及复合材料制品连接技术，特别涉及已固化成型的复合材料板壳类构件连接技术。本实用新型涉及的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于：镶嵌部分由法兰端头（4）和预置螺纹接口（6）的嵌入段（5）组成，嵌入段（5）为具有轴向对称结构的非回转体，嵌入段（5）的轴向投影落入法兰端头（4）的轴向投影内。本实用新型涉及的螺纹嵌件，连接强度高、可靠性好，可设计性强，能够有效防止嵌件在使用过程中的旋转松脱及轴向移动的问题，可选碳素钢、铝合金、铜合金等材料制造，加工、使用方便，特别适合在已固化成型的复合材料板壳类构件中增加螺纹连接接口。
【专利说明】一种螺纹嵌件
【技术领域】
[0001]本实用新型属于复合材料加工【技术领域】，涉及复合材料制品连接技术，特别涉及已固化成型的复合材料板壳类构件连接技术。
【背景技术】
[0002]复合材料构件通过螺纹紧固件连接通常有多种方式。一是直接在复合材料构件上加工出螺纹孔洞，但此种方式因复合材料材质的螺纹强度较低容易在多次拆装后损坏，且不能承受过大载荷；二是在复合材料板构件上加工通孔使用螺栓贯穿连接，此种方式操作简单且能承受较大载荷，但螺栓拆装时需要双面夹持，在某些构件形式或者使用状态下难以操作；三是通过在复合材料构件中加入金属螺纹嵌件来提供螺纹连接接口。
[0003]专利CN 201982454U介绍了一种结构简单、便于加工的金属螺纹嵌件。该专利金属螺纹嵌件的嵌件体本体设有盲孔内螺纹I，在嵌件体底部和侧面均设有沟槽2，见附图1。
[0004]专利CN 202805524U介绍了一种带有通孔的金属嵌件，包括一段横截面外围呈六边形的结构，且在六边形结构的外壁上设有嵌齿3，结构如附图2所示。
[0005]以上螺纹嵌件的结构设计形式决定了该类嵌件仅适合在复合材料构件成型过程中，通过将嵌件预置在模腔(主要指塑料制品)或预成型体(主要指纤维增强复合材料构件)中的方式来实现应用，对复合材料构件及成型模具的设计和加工以及相应成型设备要求较高，且一旦复合材料固化成型后，则无法再设置该类嵌件。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种螺纹嵌件，解决在已固化成型的复合材料构件中增加螺纹连接接口的问题。
[0007]本实用新型的目的是这样实现的:采用带法兰端头的非回转体镶嵌结构，嵌件的镶嵌部分在轴向上具有台阶状法兰端头防止轴向拉力而带来的嵌件轴向单侧拔出；非回转体嵌入段将因螺纹拧紧带来的扭矩分散传递到复合材料中从而防止嵌件旋转松动；嵌件上设置多样螺纹接口赋予复合材料构件可靠连接能力。
[0008]本实用新型涉及的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:镶嵌部分由法兰端头4和预置螺纹接口 6的嵌入段5组成，嵌入段5为具有轴向对称结构的非回转体，嵌入段5的轴向投影落入法兰端头4的轴向投影内。结构如附图3和附图4所示。
[0009]本实用新型涉及的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述螺纹接口 6选自贯穿嵌件的通孔螺纹、开口在嵌入段5的盲孔螺纹、嵌入段5的外接外螺纹柱中的一种，结构如附图3、4所示。
[0010]本实用新型涉及的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述螺纹接口 6与嵌件同轴。
[0011]本实用新型涉及的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述嵌入段5的外形结构选自多边形、椭圆形、长圆形、圆缺的柱形结构中的一种。
[0012]本实用新型涉及的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述嵌入段5的外形结构为正多棱柱。
[0013]本实用新型涉及的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述法兰端头4的外形结构选自圆柱、圆台、正多棱柱中的一种。
[0014]本实用新型涉及的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述法兰端头4的外形结构为正四棱柱或正六棱柱。
[0015]本实用新型涉及的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述法兰端头4的厚度不小于螺纹接口 6螺纹规格的0.1倍，且不小于0.5mm。
[0016]本实用新型涉及的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述法兰端头4外接附加部7，结构如附图5和附图6所示。
[0017]本实用新型涉及的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述法兰端头4外接附加部7，附加部为外螺纹柱、内螺纹柱、挂钩中的一种。
[0018]本实用新型涉及的螺纹嵌件，连接强度高、可靠性好，可设计性强，能够有效防止嵌件在使用过程中的旋转松脱及轴向移动，可选碳素钢、铝合金、铜合金等材料制造，加工、使用方便，特别适合在已固化成型的复合材料板壳类构件中增加螺纹连接接口。
[0019]四、
【专利附图】
【附图说明】
[0020]附图1专利CN 201982454U中介绍的嵌件方案
[0021]附图2专利CN 202805524U中介绍的嵌件方案
[0022]附图3本实用新型内螺纹嵌件典型形式
[0023]附图4本实用新型外螺纹嵌件典型形式
[0024]附图5本实用新型法兰端头外接附加部嵌件典型形式
[0025]附图6本实用新型法兰端头外接附加部嵌件典型形式
[0026]附图7本实用新型内螺纹嵌件典型应用形式
[0027]附图8本实用新型法兰端头外接附加部嵌件典型应用形式
[0028]附图9本实用新型法兰端头外接附加部嵌件典型应用形式
[0029]其中:1_盲孔内螺纹，2-沟槽，3-嵌齿，4-法兰端头，5-嵌入段，6-螺纹接口，7-附加部，8-复合材料板。
[0030]五、
【具体实施方式】
[0031]下面将结合实施例和附图进一步阐述本实用新型实现的技术手段、创作特征和达成目的。
[0032]实施例一
[0033]一种通孔内螺纹嵌件结构如附图3所示，使用方式如附图7所示。螺纹嵌件采用普通碳素钢加工；法兰端头4外形轮廓为直径20mm、厚度3mm的圆柱；嵌入段5外形轮廓为对边距离14mm、长度15mm的正六棱柱；螺纹接口 6为贯穿嵌件的MlO通孔内螺纹，与嵌件同轴。
[0034]厚度为15mm的复合材料板8连接位置加工对边距离为14.5mm的正六边形通孔；将嵌件嵌入段5插入到通孔中并用环氧类胶粘剂填充与复合材料板8间的缝隙。
[0035]嵌件的置入为复合材料板8在嵌件嵌入段5 —侧提供用于连接的MlO螺纹接口 6。在不考虑复合材料板8本身材料强度承受能力的情况下，嵌件提供的抗扭转强度和抗拔脱破坏强度高于普通钢制镀锌紧固件。
[0036]实施例二
[0037]—种带有外螺纹柱附加部的盲孔内螺纹嵌件结构如附图5所示，使用方式如附图8所示。螺纹嵌件采用铜合金加工；法兰端头4外形轮廓为直径18mm、厚度2mm的圆柱；嵌入段5外形轮廓为对边距离11mm、长度16mm的正四棱柱；螺纹接口 6为开口在嵌入段5的M8盲孔内螺纹，有效螺纹长度12mm，与嵌件同轴；附加部7为M8外螺纹柱，长18mm，与嵌件同轴。
[0038]厚度为18mm的复合材料板8连接位置加工对边距离为11.5mm的正四边形通孔，并在通孔其中一端加工直径19_、深2_的圆台沉槽；将嵌件嵌入段5插入到通孔中，法兰端头4沉入圆台沉槽，用环氧类胶粘剂填充与复合材料板8间的缝隙。
[0039]内置于嵌件的螺纹接口 6为复合材料板8提供第一连接；当第一连接和法兰端头4对复合材料板8形成双面夹持后，嵌件外接的附加部7为复合材料板8提供第二连接。
[0040]实施例三
[0041]一种带有吊环附加部的外螺纹柱嵌件结构及使用方如附图9所示。螺纹嵌件采用普通碳素钢加工；法兰端头4外形轮廓为直径20mm、厚度3mm的圆柱；嵌入段5外形轮廓为对边距离11mm、长度18mm的正四棱柱；螺纹接口 6为嵌入段5外接的MlO螺纹柱，长度18mm,与嵌件同轴；法兰端头4外侧附加部7为环状吊钩。
[0042]厚度为18mm的复合材料板8连接位置加工对边距离为11.5mm的正四边形通孔；将嵌件嵌入段5插入到通孔中，用环氧类胶粘剂填充与复合材料板8间的缝隙；在螺纹接口6安装垫圈和螺母，与法兰端头4形成对复合材料板8的双向夹持。
[0043]吊环在使用过程中无法沿嵌入段5的轴向转动，能够有效防止可能引起的下方紧固螺母的松动。
【权利要求】
1.一种螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:镶嵌部分由法兰端头(4)和预置螺纹接口(6)的嵌入段(5)组成，嵌入段(5)为具有轴向对称结构的非回转体，嵌入段(5)的轴向投影落入法兰端头(4)的轴向投影内。
2.根据权利要求1所述的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述螺纹接口(6)选自贯穿嵌件的通孔螺纹、开口在嵌入段(5)的盲孔螺纹、嵌入段(5)的外接外螺纹柱中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述螺纹接口(6)与嵌件同轴。
4.根据权利要求1或2所述的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述嵌入段(5)的外形结构选自多边形、椭圆形、长圆形、圆缺的柱形结构中的一种。
5.根据权利要求4所述的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述嵌入段(5)的外形结构为正多棱柱。
6.根据权利要求1或2所述的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述法兰端头(4)的外形结构选自圆柱、圆台、正多棱柱中的一种。
7.根据权利要求6所述的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述法兰端头(4)的外形结构为正四棱柱或正六棱柱。
8.根据权利要求1或2所述的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述法兰端头(4)的厚度不小于螺纹接口(6)螺纹规格的0.1倍，且不小于0.5_。
9.根据权利要求1或2所述的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述法兰端头(4)外接附加部(7 )。
10.根据权利要求9所述的螺纹嵌件，由镶嵌部分和螺纹部分组成，其特征在于:所述附加部(7 )为外螺纹柱、内螺纹柱、挂钩中的一种。
【文档编号】F16B37/14GK204003905SQ201420169672
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】王炤亮, 郑威, 袁秀梅, 高泉喜, 薛亚娟, 王宝春, 王小兵, 孔令美, 齐燕燕 申请人:中国兵器工业集团第五三研究所