一种四通多功能密封型高锁螺母及其加工方法与流程

本发明属于紧固件加工技术领域，特别是涉及一种四通多功能密封型高锁螺母及其加工方法。

背景技术：

高锁螺母与普通螺母的主要区别是高锁螺母安装后可以获得规定的锁紧力矩与松脱力矩，而在使用过程中不易松动和脱落，具有高的安全性。因此，高锁螺母广泛用于航空航天产品。通常，高锁螺母预期的锁紧力矩和松脱力矩是通过收口工序获得的。收口工序是高锁螺母必须进行的一道工序。收口机工作时滑动锥套沿垂直于工作台面向上滑移，从而推动压头向工件中心轴线水平前进，当压头挤压到螺母螺纹所在部位的外圆时，螺母螺纹发生变形，使得螺母螺纹与相配合的螺纹螺纹装配时形成过盈配合从而达到规定的锁紧力矩和松脱力矩，这个过程就叫做收口。目前在航空航天领域中两部件连接时自锁螺母已经扮演了很重要的角色，在飞机上近40％以上的零件都是高锁螺母，在今天工业系统逐步强大的国家，在某些零件上开发新型技术，做到一个零件可以同时具有多个功能，这样不仅节约了生产成本，还有效控制了重量，然而目前现有技术依然不够理想。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种四通多功能密封型高锁螺母及其加工方法，从而能够提高该类产品材料有效利用率，提高产品性能稳定性等。

本发明是这样实现的：

首先，本发明是这样一种四通多功能密封型高锁螺母，包括四方体，在四方体的四端各设有一个螺母体，分别是第一螺母体、第二螺母体、第三螺母体和第四螺母体；第一螺母体、第二螺母体、第三螺母体和第四螺母体分别通过第一螺纹、第二螺纹、第三螺纹和第四螺纹的收压变形实现锁紧；第一螺母体、第二螺母体、第三螺母体和第四螺母体分别设有第一断颈槽、第二断颈槽、第三断颈槽和第四断颈槽用于与四方体进行装配；第一螺母体、第二螺母体、第三螺母体和第四螺母体分别设有用于密封的第一尼龙圈、第二尼龙圈、第三尼龙圈和第四尼龙圈。

其中，分布于四方体四端的第一螺母体、第二螺母体、第三螺母体和第四螺母体的螺纹规格不相同，(螺纹规格不相同，如：一端m7，另三端m6，m5及m4)，且从第一螺纹、第二螺纹、第三螺纹到第四螺纹螺纹规格依次从小到大呈现阶梯型分布；相应的，第一断颈槽、第二断颈槽、第三断颈槽到第四断颈槽的尺寸也依次从小到大呈现阶梯型分布，第一尼龙圈、第二尼龙圈、第三尼龙圈到第四尼龙圈的尺寸也依次从小到大呈现阶梯型分布。

在装配时通过第一螺母体、第二螺母体、第三螺母体和第四螺母体端面与相应的第一尼龙圈、第二尼龙圈、第三尼龙圈和第四尼龙圈的相互作用达到密封性。

这种四通多功能密封型高锁螺母的加工方法是这样的：产品一次性加工完成，通过控制四端的第一断颈槽、第二断颈槽、第三断颈槽和第四断颈槽的尺寸，满足其性能要求。加工时采用塑性好，金属晶粒在模锻成型后不断裂，晶粒沿长度方向呈线状排列的金属棒直接热锻压成型坯件，经机械加工制成。

这里的塑性好，金属晶粒在模锻成型后不断裂，晶粒沿长度方向呈线状排列的金属棒包括高温合金、钛合金、碳素结构钢、合金钢、铜合金和铝合金棒料。

其中，高温合金包括gh2132、gh4169、gh738、gh4698、gh2696和gh30等棒料；钛合金包括tc4和tc16棒料；碳素结构钢包括ml35和ml25等棒料；合金钢包括30crmnsia和40crnimoa等棒料；铜合金包括h62棒料；铝合金包括2a11、2a12等棒料。

本发明的这种高锁螺母不仅有锁紧功能，而且还具有装配简单等优点，通过控制断颈槽尺寸大小来满足有效的装配力矩等各性能指标，省时省料，同时还具有密封功能，产品一次性加工完成，产品精度较高，性能一致性较好。

与现有技术相比较，本发明应用棒材直接热锻压成型外形坯件，提高材料利用率，符合现代少切削或无切削的发展趋势。所用的材料有如：gh2132、gh4169、gh738、gh4698、gh2696和gh30等棒料；钛合金包括tc4和tc16等棒料；碳素结构钢包括ml35和ml25等棒料；合金钢包括30crmnsia和40crnimoa等棒料；铜合金包括h62棒料；铝合金包括2a11、2a12等棒料，在飞机上多选用铝合金材料。铝合金的高锁螺母不仅具有材质较轻、好的塑性变形等。本发明改变传统高锁螺母单一的锁紧结构，实现了高锁螺母的多元化功能，加工1件该高锁螺母，装配后同时分离出4件规格不一样的高锁螺母。

该发明为紧固连接件领域又增添一重要新产品。加工1件该高锁螺母，装配后同时分离出4件规格不一样的高锁螺母，节约了成本，有效控制了材料利用率，安全可靠性高，机械性能稳定，维护方便。特别适用于对两连接件之间的相对位置精度要求较高的装配连接。

附图说明

图1是本发明的高锁螺母结构剖视图；

图2是第三螺母体装配分离图；

图3是第二螺母体装配分离图；

图4是第一螺母体装配分离图；

图5是第四螺母体装配分离图；

附图标记说明：1-第一螺母体，2-第一螺纹，3-第一断颈槽，4-四方体，5-第二断颈槽，6-第二螺纹，7-第二螺母体，8-第三断颈槽，9-第三螺纹，10-第三螺母体，11-第四断颈槽，12-第四螺纹，13-第四螺母体，14-第一尼龙圈，15-第二尼龙圈，16-第三尼龙圈，17-第四尼龙圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明的这种四通多功能密封型高锁螺母包括四方体4，在四方体4的四端各设有一个螺母体，分别是第一螺母体1、第二螺母体7、第三螺母体10和第四螺母体13；第一螺母体1、第二螺母体7、第三螺母体10和第四螺母体13分别通过第一螺纹2、第二螺纹6、第三螺纹9和第四螺纹12的收压变形实现锁紧；第一螺母体1、第二螺母体7、第三螺母体10和第四螺母体13分别设有第一断颈槽3、第二断颈槽5、第三断颈槽8和第四断颈槽11用于与四方体4进行装配；第一螺母体1、第二螺母体7、第三螺母体10和第四螺母体13分别设有用于密封的第一尼龙圈14、第二尼龙圈15、第三尼龙圈16和第四尼龙圈17。

分布于四方体4四端的第一螺母体1、第二螺母体7、第三螺母体10和第四螺母体13的螺纹规格不相同，且从第一螺纹2、第二螺纹6、第三螺纹9到第四螺纹12螺纹规格依次从小到大呈现阶梯型分布；相应的，第一断颈槽3、第二断颈槽5、第三断颈槽8到第四断颈槽11的尺寸也依次从小到大呈现阶梯型分布，第一尼龙圈14、第二尼龙圈15、第三尼龙圈16到第四尼龙圈17的尺寸也依次从小到大呈现阶梯型分布。

在装配时通过第一螺母体1、第二螺母体7、第三螺母体10和第四螺母体13端面与相应的第一尼龙圈14、第二尼龙圈15、第三尼龙圈16和第四尼龙圈17的相互作用达到密封性。

这种高锁螺母是在第一螺母体1、第二螺母体7、第三螺母体10和第四螺母体13上通过收压第一螺纹2、第二螺纹6、第三螺纹9和第四螺纹12产生局部变形，使该高锁螺母具有了锁紧功能。产品一次性加工完成，在四方体4四端分布有规格不一样的第一螺母体1、第二螺母体7、第三螺母体10和第四螺母体13，通过有效控制四方体4端部的第一断颈槽3、第二断颈槽5、第三断颈槽8和第四断颈槽11的尺寸，从而满足该高锁螺母的性能要求，装配时四方体4在于扳拧套筒的作用下，1件高锁螺母同时分离出4件螺母体，即第一螺母体1、第二螺母体7、第三螺母体10和第四螺母体13，从而改变了产品单一结构，有效控制了产品有效利用率，且通过第一螺母体1、第二螺母体7、第三螺母体10和第四螺母体13端面与第一尼龙圈14、第二尼龙圈15、第三尼龙圈16和第四尼龙圈17的相互作用从而达到了密封效果。

本发明的制造方法是应用棒材直接热锻压成型坯件外形，经机械加工成型。其理论依据是采用先进的高科技材料，材料的强度和塑性极好，其晶粒在模压或锻压成型后不断裂形呈流线状，即晶粒流线均匀完整高度取向，材料经过模压或锻压成型产生冷作硬化后大大增强其抗拉强度和疲劳强度，也可以应用形态记忆合金，在高温下模压成型急速冷却，获得任意形状坯件。所用材料有高温合金(如：gh2132、gh4169、gh30、gh738、gh4698、gh2696)，钛合金(如：tc4、tc16)，合金结构钢(如：30crmnsia、40crnimoa)，碳素结构钢(如：ml35、ml25)，铝合金(如：2a11、2a12)。铜合金(如：h62)等塑性好的材料均可。本发明改变传统高锁螺母单一的加工模式，实现了高锁螺母的多元化功能。

当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。