专利名称：一种自锁螺母的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械领域，特别是涉及一种自锁螺母，可通过自身的变形固定于结构上，实现托板自锁螺母的功能。
背景技术：
螺母是常用的飞机连接件。在航空工业中要求飞机的所有零件都要在满足强度要求的前提下减小零件的重量，同时由于航空机械结构连接往往存在空间小、安装和拆卸受到各种环境的限制，需要进行单面连接。普通螺母无法满足单面连接的需要，抽钉等属于一次使用不能满足结构重复安装的需要，因此需要将螺母首先装到结构上然后进行螺纹连接。传统托板螺母的安装过程需要用铆钉铆接到一侧结构上，这种形式需要在主承力结构上打铆钉孔，容易形成应力集中区，增大了疲劳断裂风险，尤其是是在复合材料结构上，并且铆接过程中容易造成螺栓孔和螺母轴心错位的现象，影响装配。一般的托板螺母都需要通过铆钉将托板固定到结构上，铆钉孔距离螺栓孔有一定的距离要求才能减小孔对结构强度的影响。这就需要加长托板螺母底部的托板长度，同时铆接过程受安装环境的影响较大，需要为铆接工具留出至少2倍铆钉孔的距离，这样就增大了螺母的托板面积给螺母增加额外的重量，而且每次螺母固定都需要用工艺螺栓固定螺母然后打2个铆钉孔然后用铆钉配铆，费时费力，这种方式效率低，装配困难，重量大，装配效果差且对机体结构的疲劳寿命有极大的损伤。一种自锁螺母通过头部的非圆下陷和尾部的塑性变形夹紧一侧连接结构，这种螺母的成形原理类似抽钉的成形原理，这种结构形式简单不需要用铆钉固定螺母，提高了连接结构的疲劳性能，同时这种结构避免了由于 普通托板螺母固定托板较大空间进行固定的情况，该发明重量较轻为飞机设计提供了较好的连接方式。
发明内容发明目的:替代传统的托板自锁螺母，解决螺母固定空间受限制、固定螺母的铆钉孔影响结构疲劳性能、提高安装效率和减重方面的问题。一种自锁螺母利用结构本身的变形和头部非圆沉头孔的设计，使得螺母的固定受空间的影响变小，不需要制铆钉孔，可以单面操作实现螺母的固定，为工艺节省大量的安装时间，提高工作效率。可适用于大量的飞行器的机械连接领域。技术方案一种自锁螺母，其特征在于，为通孔结构，包括收口变形区1、螺纹承载区2、膨胀变形区3、通孔部分4及沉头部分5。所述收口变形区I的外径小于螺纹承载区2及通孔部分4的外径。所述膨胀变形区3空腔部分的内径大于螺纹承载区2及通孔部分4空腔的内径，形成为薄壁结构。所述沉头部分4为椭圆型沉头或长圆型或多边形。[0010]所述收口变形区I为收口结构。所述收口结构为点式收口或椭圆收口。有益效果:本实用新型具有重量轻、满足单面连接需要，方便安装，提高螺母安装效率，能减少由于托板自锁螺母的铆钉孔对结构疲劳寿命的影响。通过自身变形和非圆沉头特征固定在夹层机构上，实现形式类似于抽钉。本实用新型结构形式将本身的固定功能和螺纹连接功能于一体，省掉了普通托板螺母的托板和固定铆钉的重量，大大减轻了螺母本身的重量，为飞机连接设计节省了重量。这种螺母不需要铆钉固定，减少了至少两个铆钉孔，减少了疲劳扩展源，对飞机结构的疲劳寿命起到了积极作用。本实用新型可替代飞机大量使用的带柳钉的托板自锁螺母，在飞机的减重、提闻安装效率、提闻机体寿命等方面起到极其重要的作用。
图1是本实用新型剖面图；图2是本实用新型安装示意图。其中，1-收口变形区，2-螺纹承载区，3-膨胀变形区，4-通孔部分，5-沉头部分。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述，请参阅图1至图2。如图1所示·，一种自锁螺母，其特征在于，为通孔结构，包括收口变形区1、螺纹承载区2、膨胀变形区3、通孔部分4及沉头部分5。所述收口变形区I的外径小于螺纹承载区2及通孔部分4的外径。所述膨胀变形区3空腔部分的内径大于螺纹承载区2及通孔部分4空腔的内径，形成为薄壁结构。所述沉头部分4为椭圆型沉头或长原型或多边形。所述收口变形区I为收口结构。所述收口结构为点式收口或椭圆收口。一种自锁螺母的收口变形区I通过挤压形成点式或椭圆收口，实现内螺纹的变形，在螺栓安装过程中与螺栓外螺纹摩擦实现自锁。螺纹承载区2是在固定的过程中，承载安装工具的螺纹部分传递的拉力，该拉力驱使膨胀变形区3由于薄壁结构而产生膨胀变形，从而夹紧机构。沉头部分5大于安装孔能够和膨胀变形区3产生的鼓包夹紧结构，沉头部分5的非圆形特征是限制螺母的左右旋动，以避免在与螺栓配合安装时产生旋转，出现打滑现象。一种自锁螺母的安装过程，首先在结构体上制与该螺母外径相配合的通孔，然后根据螺母的沉头部分5的形状制沉头窝保证沉头窝和螺母沉头部分5相贴合。其次，通过通孔部分4将该自锁螺母的螺纹承载区2和安装工具轴的螺纹部分旋合，通过安装工具将螺母置入结构孔内，安装工具拉动螺纹承载区2，拉力驱使膨胀变形区3变形形成鼓包，压紧结构体，将工具按螺纹反向转动，拆除与螺纹承载区2的旋合部分，取出工具，完成安装。安装过程如图2所示。本实用新型具有重量轻、满足单面连接需要，方便安装，提高螺母安装效率，能减少由于托板自锁螺母的铆钉孔对结构疲劳寿命的影响。通过自身变形和非圆沉头特征固定在夹层机构上，实现形式类似于抽钉。本实用新型结构形式将本身的固定功能和螺纹连接功能于一体，省掉了普通托板螺母的托板和固定铆钉的重量，大大减轻了螺母本身的重量，为飞机连接设计节省了重量。这种螺母不需要铆钉固定，减少了至少两个铆钉孔，减少了疲劳扩展源，对飞机结构的疲劳寿命起到了积极作用。本实用新型可替代飞机大量使用的带铆钉的托板自锁螺母，在飞机的减重、提高安装效率、提高机体寿命等方面起到极其重要的作 用。
权利要求1.一种自锁螺母，其特征在于，为通孔结构，包括收口变形区[I]、螺纹承载区[2]、膨胀变形区[3]、通孔部分[4]及沉头部分[5]。
2.根据权利要求1所述的一种自锁螺母，其特征在于，所述收口变形区[I]的外径小于螺纹承载区[2]及通孔部分[4]的外径。
3.根据权利要求2所述的一种自锁螺母，其特征在于，所述膨胀变形区[3]空腔部分的内径大于螺纹承载区[2]及通孔部分[4]空腔的内径，形成为薄壁结构。
4.根据权利要求3所述的一种自锁螺母，其特征在于，所述沉头部分[4]为椭圆型沉头或长原型或多边形。
5.根据权利要求4所述的一种自锁螺母，其特征在于，所述收口变形区[I]为收口结构。
6.根据权利要求5所述的一种自锁螺母，其特征在于，所述收口结构为点式收口或椭圆收口 。
专利摘要本实用新型属于机械领域，特别是涉及一种自锁螺母，可通过自身的变形固定于结构上，实现托板自锁螺母的功能。本实用新型为通孔结构，包括收口变形区[1]、螺纹承载区[2]、膨胀变形区[3]、通孔部分[4]及沉头部分[5]。本实用新型具有重量轻、满足单面连接需要，方便安装，提高螺母安装效率，能减少由于托板自锁螺母的铆钉孔对结构疲劳寿命的影响。通过自身变形和非圆沉头特征固定在夹层机构上，实现形式类似于抽钉。本实用新型结构形式将本身的固定功能和螺纹连接功能于一体，省掉了普通托板螺母的托板和固定铆钉的重量，大大减轻了螺母本身的重量，为飞机连接设计节省了重量。
文档编号F16B37/06GK203146542SQ20132015321
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者王善岭, 蒋代兵, 罗建平, 张海, 刘芝军, 唐寅 申请人:成都飞机设计研究所