CN104533925A - 一种防松垫圈的制作方法及防松垫圈 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防松垫圈的制作方法及防松垫圈，制作方法包括以下步骤：1)制备具有如下齿牙结构、不锈钢材质的防松垫圈：小齿牙横截面的长边与短边夹角为80～110°，小齿牙的深度为0.1～0.3毫米，小齿牙横截面的长边与垫圈基平面的夹角为5～10°；大齿牙横截面的长边与防松垫圈基平面的夹角A比配套使用的螺栓或螺母的螺纹升角B大0.1°～1°；2)对所述防松垫圈的表面进行处理，去除表面的钝化层；3)对步骤2)处理后的防松垫圈进行低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗处理，在表面形成硬化层；4)清洗，最终制得防松垫圈。本发明的防松垫圈的制作方法，制得的防松垫圈的防松效果好，且制造成本也较低。
Description
【技术领域】
本发明涉及防松垫圈的制作方法及防松垫圈。
【背景技术】
如图1所示，防松垫圈包括分别设置在垫圈两面的呈放射状的小齿牙101和大齿牙102，且大齿牙102的牙面倾斜角度大于配套使用的螺栓或螺母的螺纹升角。如图2所示和图3所示，分别为小齿牙所在的面和大齿牙所在的面的俯视图，垫圈为圆形中空结构，小齿牙和大齿牙分别分布在垫圈的上下两面，小齿牙所在的面齿牙数量多、尺寸小；大齿牙所在的面齿牙数量少、尺寸大。
如图4所示，为两个垫圈配合形成双叠自锁式防松垫圈时的结构示意图。两个垫圈1和2的大齿牙面相互咬合。工作时，螺栓套上防松垫圈后放入待固定安装的物体的通孔或螺纹孔内，上端防松垫圈的上表面小齿与螺栓头接触，下端防松垫圈的下表面小齿与固定安装的物体接触。如果是通孔，在螺栓伸出的一头将防松垫圈和螺母依次套上，此时伸出的一头中，上端防松垫圈的上表面小齿与固定安装的物体接触，下端防松垫圈的下表面小齿与螺母接触。当螺栓头被旋紧时，或者螺栓和螺母被拧紧时，双叠自锁防松垫圈的一个外侧面，即一个垫圈的小齿牙面的牙尖压入待固定安装的物体的接触表面，双叠自锁防松垫圈的另一个外侧面，即另一个垫圈的小齿牙面的牙尖压入螺栓头或螺母的接触表面内。当螺栓受到振动，螺栓头被振松，或者螺栓与螺母之间会产生松动趋势，此时两片垫圈的小齿牙面分别被各自的接触面咬合，其中与螺栓头或螺母咬合的垫圈会随螺栓头或螺母向松开的方向转动，从而带动垫圈内侧大齿牙面的大齿牙相对错动抬升，由于垫圈内侧大齿牙面的倾斜角度大于固定螺栓螺纹的升角，所以双叠自锁防松垫圈因错开产生的抬升距离大于螺栓松动带来的紧固长度的变化，抬升张力在螺栓连接处产生一个较高的抵抗力来经受强烈振动，从而达到优良的防松效果。双叠自锁防松垫圈已被广泛应用于轨道交通、石油化工、能源、汽车制造、工程机械和海洋工业等领域。
目前，市面上的不锈钢双叠自锁式防松垫圈的防松效果通常不太好。而瑞典Nord-Lock公司生产的垫圈，其防松效果较好，但无论是奥氏体不锈钢材质的还是碳钢材质的，其制造成本均比国内厂家生产的防松垫圈的成本要高。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种防松垫圈的制作方法及防松垫圈，防松效果较好，且制造成本也较低。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
一种防松垫圈的制作方法，包括以下步骤：1)制备具有如下齿牙结构、不锈钢材质的防松垫圈：小齿牙横截面的长边与短边夹角为80～110°，小齿牙的深度为0.1～0.3毫米，小齿牙横截面的长边与垫圈基平面的夹角为5～10°；大齿牙横截面的长边与防松垫圈基平面的夹角A比配套使用的螺栓或螺母的螺纹升角B大0.1°～1°；2)对所述防松垫圈的表面进行处理，去除表面的钝化层；3)对步骤2)处理后的防松垫圈进行低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗处理，在表面形成硬化层；4)清洗，最终制得防松垫圈。
一种防松垫圈，所述防松垫圈的材质为不锈钢，包括大齿牙和小齿牙，所述小齿牙横截面的长边与短边夹角为80～110°，小齿牙的深度为0.1～0.3毫米，小齿牙横截面的长边与垫圈基平面的夹角为5～10°；大齿牙横截面的长边与防松垫圈基平面的夹角A比配套使用的螺栓或螺母的螺纹升角B大0.1°～1°；所述防松垫圈的表面具有一层经低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗工艺处理形成的硬化层。
本发明与现有技术对比的有益效果是：
本发明的防松垫圈的制作方法，针对不锈钢材质的垫圈，制备特定齿牙结构的垫圈后进行低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗处理，特定齿牙结构对应尖锐的小齿牙尖和倾斜角度合适的大齿牙，低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗工艺处理后使得不锈钢表面具有硬化层，提高表面硬度。这样，在螺栓被拧紧时垫圈外侧的小齿牙面的小齿牙尖越尖锐、越硬，就越能够轻松压入接触面，与接触面牢固接合。而大齿牙的结构使得相互咬合的大齿牙能彼此错开进行防松，且可配合小齿牙等的结构，确保小齿牙较好地嵌入接触面，确保防松效果较好。整个方法中采用低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗处理，可有效提高垫圈的表面硬度，相对于瑞典Nord-Lock公司通过其专有工艺对垫圈进行表面处理的方式，表面硬度更高(高出市面上的通用硬度水平400HV0.05)，且低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗工艺更简便，成本较低。
【附图说明】
图1是现有的防松垫圈的结构示意图；
图2是图1所示的防松垫圈的小齿牙所在的面的俯视示意图；
图3是图1所示的防松垫圈的大齿牙所在的面的俯视示意图；
图4是两个图1所示的防松垫圈组合形成双叠自锁式防松垫圈时的结构示意图；
图5是本发明的具体实施方式中防松垫圈的有关小齿牙的局部放大示意图；
图6是本发明的具体实施方式中防松垫圈的有关大齿牙的局部放大示意图；
图7是本发明的具体实施方式中制得的316L不锈钢材质的防松垫圈在显微镜下的金相结构示意图；
图8是本发明的具体实施方式中制得的304不锈钢材质的防松垫圈在显微镜下的金相结构示意图；
图9是本发明的具体实施方式中测试时1号防松垫圈对应的螺母接触表面的压痕图；
图10是本发明的具体实施方式中测试时2号防松垫圈对应的螺母接触表面的压痕图；
图11是本发明的具体实施方式中测试时3号防松垫圈对应的螺母接触表面的压痕图；
图12是本发明的具体实施方式中测试时4号防松垫圈对应的螺母接触表面的压痕图。
【具体实施方式】
下面结合具体实施方式并对照附图对本发明做进一步详细说明。
本发明的构思是：通过垫圈齿牙结构(齿牙尖锐度，深度，齿牙倾斜度)的改进配合表面硬化处理来解决防松效果方面的问题。对于不锈钢材质的防松垫圈，特别是奥氏体不锈钢，其最大缺点是不能通过传统热处理工艺(如淬火)来使表面硬度提高。为此，市面上大多数厂家生产的垫圈，采用冷加工在表面形成加工硬化层，加工硬化后的硬度也仅为250～400HV0.05。瑞典Nord-Lock公司采用其专有技术对垫圈进行硬化处理，但处理后垫圈表面硬度也仅大于520HV0.05。本发明人提出通过对特定结构的不锈钢防松垫圈进行低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗工艺处理形成硬化层以提高垫圈表面硬度。进而结合特定的结构改进，使得齿牙尖锐锋利，硬度高，从而齿牙能够轻松压入接触面，与接触面牢固结合，增强防松效果。
本具体实施方式的防松垫圈的制作方法，包括以下步骤：
1)制备具有如下齿牙结构、不锈钢材质的防松垫圈：小齿牙横截面的长边与短边夹角为80～110°，小齿牙的深度为0.1～0.3毫米，小齿牙横截面的长边与垫圈基平面的夹角为5～10°；大齿牙横截面的长边与防松垫圈基平面的夹角A比配套使用的螺栓或螺母的螺纹升角B大0.1°～1°。
如图5所示，为有关小齿牙横截面的局部放大示意图。小齿牙横截面由长边M和短边N组成。为了达到防松效果，要求螺纹联结件松动时，小齿牙能够逆松动方向更深地压入螺母、螺栓头和被固定物体。对于正向螺纹联结(顺时针紧固)，面对小齿牙面时，沿顺时针方向，短边在前、长边在后。对于反向螺纹联结(逆时针紧固)，面对小齿牙面时，沿顺时针方向，长边在前、短边在后。图5所示为正向螺纹联结的小齿牙。
小齿牙横截面的长边与短边夹角C＝80～110°。目前市面上的小齿牙夹角普遍为大于110°，小于等于150°的范围，当小齿牙夹角减小可使尖部更尖锐，紧固时在相同力矩下更容易压入被固定物，从而起到防松效果。但太小的小齿牙夹角会造成小齿牙强度不够，紧固时容易被压塌，从而影响防松效果或导致防松垫圈不能被重复利用。当夹角C在80～110°的范围时，优选地在85～100°的范围内，经验证，一方面能满足尖锐度的要求，另一方面，强度也适当。
小齿牙深度H1＝0.1～0.3毫米。小齿牙太浅，在螺母、螺栓头或被固定物体上留下的压痕也浅，达不到防松效果；小齿牙太深，在垫圈厚度不增加的前提下垫圈强度会下降。当深度H1在0.1～0.3毫米的范围时，经验证，一方面在防松时能产生足够深的压痕，另一方面，垫圈的厚度和强度也适当。
小齿牙尖部横截面的长边与垫圈基平面夹角D＝5～10°。D增大，可使C减小，有利于提高小齿牙的尖锐度，但对于一种规格的防松垫圈，当小齿牙深度一定时，D越大，意味着齿牙数量越多，增加了加工成本。当D在5～10°范围内时，垫圈具有一定的尖锐度，且齿牙数量适当，加工成本不至太高。
如图6所示，为有关大齿牙横截面的局部放大示意图。大齿牙横截面由长边P和短边Q组成。按照双叠防松垫圈的防松原理，大齿牙的牙面倾斜角度A(即横截面长边与防松垫圈基平面的夹角)要大于配套使用的螺栓或螺母的螺纹升角B。对于正向螺纹联结(顺时针紧固)，面对大齿牙面时，沿顺时针方向，大齿牙的长边在前、短边在后。对于反向螺纹联结(逆时针紧固)，面对大齿牙面时，沿顺时针方向，大齿牙的短边在前、长边在后。图6所示为正向螺纹联结的大齿牙。
大齿牙横截面长边与防松垫圈基平面的夹角A＝(B+0.1°)～(B+1°)。使用双叠防松垫圈的螺纹紧固系统由于振动产生松动时，在两个防松垫圈的大齿牙咬合面上会产生沿松动方向的切向力F,可进一步分解为沿大齿牙横截面长边法线的压紧力F1和沿长边方向的爬坡力F2。A小于B，不能防松。随着A增大，压紧力F1增大，爬坡力F2减小，双叠防松垫圈大齿牙面相互咬合在一起，此时，小齿牙与嵌入面承受的压紧力变大。然而，实验发现，A太大，当振动发生时，压紧力F1很大，爬坡力F2较小，随着螺纹联结件松动，虽然双叠防松垫圈不会错动，但结果是很大的切向力加在小齿牙与嵌入面之间，反而会使小齿牙相对于嵌入面滑动，造成咬合失效，也即防松失效，同时尖锐的齿牙也刮坏了嵌入面的表面结构。因此，当A比B大0.1°～1°的范围时，可使大齿牙相互咬合的面在经受强烈振动时能相互错开，靠双叠垫圈错动产生的力来抵抗进一步松动，从而有效防松。
综上，当上述三个参数C、D、H在上述范围内时，A与B的角度也满足上述关系时，各角度、深度参数限定的垫圈结构配合后续硬化处理形成的硬化层能够较好地达到防松效果。
上述结构参数的获得，可采用机械加工的方式获得。例如，市面上购买的防松垫圈普遍采用冲压和锻压的工艺来生产，不锈钢双叠自锁防松垫圈的小齿牙尖部夹角C都在大于110°、小于等于150°的范围内，为此可通过刀具机械加工使角度变的更尖锐。但这种刀具加工的方式虽然能获得上述齿牙结构，但效率较低，成本也较高。为此，优选地，采用金属注射成形的方式一次性成形得到上述结构参数的垫圈，包括以下步骤：
11)准备注射成形模具，所述模具包括空腔和浇口，所述空腔的形状对应所述防松垫圈的结构形状。
12)注射成形：从所述浇口注入成形喂料至所述空腔中，在所述空腔中形成具有所述齿牙结构的防松垫圈主体结构。喂料为不锈钢粉末与粘结剂混合得到。将制得的喂料加入注射成形机内，经注射成形出坯件。
13)经脱脂、烧结、去浇口处理后，制得所述防松垫圈。
比较上述经过金属注射成形方式和冲压方式制得的M10规格的防松垫圈，本具体实施方式中金属注射成形方式制备的防松垫圈的结构特征为：各个小齿的C分布在92～98°的范围内，H为0.15毫米，D为7.5°，B为3°，A为3.5°，A比B大0.5°。冲压方式制备的防松垫圈的结构特征为：各个小齿的C分布在125～135°的范围内，H为0.12毫米，D分布在6～6.5°的范围，B为3°，A为5°，A比B大2°。综上，金属注射成形方式制备的防松垫圈的小齿牙尖部更尖锐，结构特征更稳定，可一次性成形得到相应的结构。而冲压方式制备的防松垫圈的小齿牙不够尖锐，大齿牙倾斜角度也不够合适，需要再结合刀具机械加工的方式磨削齿牙，使其满足特定结构要求。相对而言，冲压方式效率要低很多。
通过上述金属注射成形的优选的方式，可一次性成形得到符合结构要求的垫圈，制备效率高，成本低，适合大规模批量生产。
2)对所述防松垫圈的表面进行处理，去除表面的钝化层。
不锈钢，例如奥氏体不锈钢，表面通常有致密钝化层，会阻碍后续表面硬化处理，因此首先要处理去除表面钝化层。例如，可采用离子刻蚀的方式去除表面钝化层。离子刻蚀时，将垫圈清洗干燥后，放入真空炉内。可一次性放入多个垫圈，各垫圈互相之间的间隙不小于5mm，垫圈接阴极、真空炉体接阳极，本底真空小于5Pa，充入氢气至50～500Pa，阴阳极间加500～1000V的直流或脉冲电压，对垫圈进行离子刻蚀30～180分钟，离子刻蚀的同时垫圈会升温，通过调整离子刻蚀的功率和时间使温度控制在450℃以下。
3)对步骤2)处理后的防松垫圈进行低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗处理，在表面形成硬化层。由于是低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗处理形成的硬化层，所以该硬化层中分别为含碳硬化层、含氮硬化层、或含氮和碳的硬化层。碳、氮均不与不锈钢中的铬化合造成不锈钢贫铬，即不会影响不锈钢的耐腐蚀性能。此处需说明的是，低温氮碳共渗处理不同于低温碳氮共渗处理方式，前者为氮气占据主导作用，添加的碳量少，发挥辅助作用。而后者为碳占据主导作用，添加的氮气量少，发挥辅助作用。而本具体实施方式中，低温氮碳共渗处理方式可以适用，但低温碳氮共渗处理方式不可以适用于此。
该步骤形成硬化层可通过普通的低温离子渗碳工艺、低温气体渗碳工艺、低温离子渗氮工艺、低温气体渗氮工艺、低温离子氮碳共渗工艺、低温气体氮碳共渗工艺、低温盐浴渗氮工艺。优选地，该步骤中，低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗处理通过低温离子渗碳、低温离子渗氮或低温离子氮碳共渗工艺进行。在处理设备的真空室内通入混合气体，气压控制在50～500Pa，在处理设备的阴极和阳极之间加500～1000V的直流或脉冲电压产生等离子体，从而对所述防松垫圈进行表面硬化处理，在表面形成硬化层。此步骤中，如果采用低温离子渗碳，所述混合气体包含氢气和含碳气体。如果采用低温离子渗氮，所述混合气体包含氢气和含氮气体。如果采用低温离子氮碳共渗，所述混合气体包含氢气、含氮气体和含碳气体。
优选地，采用离子渗碳方式处理，通入的混合气体中，按照流量比，氢气：含碳气体＝(80～99％)：(20～1％)。将气体组分控制在该范围内，碳的含量适中，碳含量太多，导致渗碳后炉内形成过量碳黑，造成污染；碳含量太少，导致渗碳不充分或者渗碳效率低。
优选地，采用离子渗氮方式处理，通入的混合气体中，按照流量比，氢气：含氮气体＝(0～90％)：(100～10％)。优选地，采用离子氮碳共渗方式处理，通入的混合气体中，按照流量比，氢气：含氮气体＝(0～90％)：(100～10％)，含碳气体占总气体流量的比例为0.5～10％。同样地，当控制气体比例在上述范围时，既不会造成较大污染，处理的效率也较高。
另外，低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗形成硬化层时，温度在400～550℃，处理时间为5～60小时。控制该温度范围和处理时长，可防止渗入的碳、氮和不锈钢中的铬化合造成不锈钢贫铬，从而防止不锈钢耐腐蚀性下降。如果是无放电化学方式渗碳、渗氮或氮碳共渗，则通过加热等方式控制上述温度。如果是通过上述离子方式渗碳、渗氮或氮碳共渗，则可通过调整离子渗透过程中的阴阳极之间的放电功率来调整控制温度在上述范围内。
4)清洗，最终制得防松垫圈。
低温渗碳后的垫圈表面附着有碳黑，可通过超声波清洗机清洗干净并干燥。
垫圈表面的硬化层深度8～40微米。如图7和8所示，为制得的防松垫圈的在显微镜下的金相结构示意图。图7所示为316L不锈钢材质，防松垫圈的不锈钢表面具有一层厚度约为35～40微米的呈亮白色的硬化层。图8所示为304不锈钢材质，防松垫圈的不锈钢表面具有一层厚度约为20～25微米的呈亮白色的硬化层。使用HV-1000A显微硬度计测试垫圈表面硬度，载荷50g，力保持时间5秒，经测试，经过上述低温渗碳硬化处理并清洗后的不锈钢防松垫圈表面硬度大于900HV0.05，在920～1148HV0.05的范围内(对比市面上，仅通过冲压工艺制造的同种材质不锈钢的防松垫圈的表面硬度仅为250～288HV0.05)。另外，测试防腐蚀性能，对于含Mo的奥氏体不锈钢防松垫圈，如316L不锈钢，耐中性盐雾试验超过1000小时，无生锈变色，对于不含Mo的奥氏体不锈钢防松垫圈，如304不锈钢，耐中性盐雾试验超过200小时，无生锈变色。
进一步地，为验证本具体实施方式制得的防松垫圈的防松效果。准备如下4个例子的垫圈：1、市面上冲压工艺制备的普通结构且未做低温渗碳硬化处理的垫圈，将2个该种垫圈组合形成双叠自锁式防松垫圈，定义为1号；2、市面上冲压工艺制备的普通结构且经过低温渗碳硬化处理的垫圈，将2个该种垫圈组合形成双叠自锁式防松垫圈，定义为2号；3、金属注射成形工艺制备的本具体实施方式中所述结构特征且未做低温渗碳硬化处理的垫圈，定义为3号；4、金属注射成形工艺制备的本具体实施方式中所述结构特征，且经过低温渗碳处理的垫圈，定义为4号。垫圈的规格都是宽边M10。
验证时，采用力矩扳手在33N·m力矩下对上述4种双叠自锁式防松垫圈与A2-70强度的螺栓、螺母以及被固定的物体进行紧固安装和拆卸测试，观察双叠防松垫圈的错动情况，当两个垫圈错开才具有防松效果。经测试，1号垫圈中两个垫圈的大齿牙不会错开，两者始终咬合在一起，不具有防松效果。2号垫圈，两个垫圈的大齿牙不会错开，防松效果不明显。3号垫圈，两个垫圈的大齿牙不会错开，不具有防松效果。4号垫圈，两个垫圈的大齿牙可彼此错开，防松效果良好。
进一步地，观察拆卸测试后的螺母表面的压痕。如图9～12所示，依次为上述4个垫圈对应的螺母接触面的压痕图。图9中几乎没有压痕，图10中螺母受压平面上的压痕短、宽、而且浅，说明工作时，上端垫圈的上表面小齿牙不能很好地咬合螺母的接触面，螺母会由于振动而松动，垫圈的防松效果不佳。图11中，金属注射成形工艺制备的防松垫圈在螺母上的压痕长而窄，说明垫圈的基准面平、而且小齿牙尖部足够尖锐，但压痕不够深，不能很好地阻止螺母的松动。而图12中，金属注射成形且经过低温渗碳处理工艺制备的防松垫圈，在螺母上的压痕不仅窄、长，而且足够深，表明工作时小齿牙尖部尖锐而且硬度高，上端垫圈的上表面小齿牙能有效咬合上部的螺母接触面，下端垫圈的下表面小齿牙能有效咬合下部的固定物体接触面，所以整体防松效果较好。
综上所述，本具体实施方式的经过尺寸结构的设计以及渗碳处理制得的防松垫圈，表面硬度较好，两个垫圈组合形成双叠自锁防松垫圈后，大齿牙便于错开防松，小齿牙足够尖锐，且硬度足够高，小齿牙可有效咬合螺栓头、螺母和待固定物体的接触面，因此具有良好的防松效果。
优选地，图6中，大齿牙深度H2＝0.1～0.3毫米。当大齿牙的牙面倾斜角D一定时，大齿牙太浅，意味着一个大齿牙的宽度变小，能够有效防松的旋转角度随着变小，防松效果不完美；大齿牙太深，在垫圈厚度不增加的前提下垫圈强度会下降。当深度H2在0.1～0.3毫米的范围内时，大齿牙宽度适中，垫圈的厚度与强度也较好，最终防松效果也进一步较好。
本具体实施方式提供一种防松垫圈，防松垫圈的材质为不锈钢，包括大齿牙和小齿牙，所述小齿牙横截面的长边与短边夹角为80～110°，小齿牙的深度为0.1～0.3毫米，小齿牙横截面的长边与垫圈基平面的夹角为5～10°；大齿牙横截面的长边与防松垫圈基平面的夹角A比配套使用的螺栓或螺母的螺纹升角B大0.1°～1°；防松垫圈的表面具有一层经低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗工艺处理后形成的硬化层。一般地，硬化层厚度为8～40微米，通过上述齿牙结构配合硬化层，防松垫圈的防松效果较好。优选地，大齿牙的深度为0.1～0.3毫米，这样，大齿牙宽度适中，垫圈厚度与强度也较好，最终防松效果也进一步较好。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种防松垫圈的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：1)制备具有如下齿牙结构、不锈钢材质的防松垫圈：小齿牙横截面的长边与短边夹角为80～110°，小齿牙的深度为0.1～0.3毫米，小齿牙横截面的长边与垫圈基平面的夹角为5～10°；大齿牙横截面的长边与防松垫圈基平面的夹角A比配套使用的螺栓或螺母的螺纹升角B大0.1°～1°；2)对所述防松垫圈的表面进行处理，去除表面的钝化层；3)对步骤2)处理后的防松垫圈进行低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗处理，在表面形成硬化层；4)清洗，最终制得防松垫圈。
2.根据权利要求1所述的防松垫圈的制作方法，其特征在于：所述步骤1)中通过金属注射成形工艺制备所述防松垫圈：11)准备注射成形模具，所述模具包括空腔和浇口，所述空腔的形状对应所述防松垫圈的结构形状；12)注射成形：从所述浇口注入成形喂料至所述空腔中，在所述空腔中形成具有所述齿牙结构的防松垫圈主体结构；13)经脱脂、烧结、去浇口处理后，制得所述防松垫圈。
3.根据权利要求1所述的防松垫圈的制作方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述大齿牙的深度为0.1～0.3毫米。
4.根据权利要求1所述的防松垫圈的制作方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述低温渗碳、低温渗氮、低温氮碳共渗分别为低温离子渗碳、低温离子渗氮、低温离子氮碳共渗工艺：在处理设备的真空室内通入混合气体，气压控制在50～500Pa，在处理设备的阴极和阳极之间加500～1000V的直流电压或脉冲电压产生等离子体，从而对所述防松垫圈进行表面硬化处理，在表面形成硬化层；其中，低温离子渗碳时，所述混合气体包含氢气和含碳气体；低温离子渗氮时，所述混合气体包含氢气和含氮气体；低温离子氮碳共渗时，所述混合气体包含氢气、含氮气体和含碳气体。
5.根据权利要求4所述的防松垫圈的制作方法，其特征在于：所述步骤3)中，低温离子渗碳时，通入的混合气体中，按照流量比，所述氢气：所述含碳气体＝(80～99％)：(20～1％)。
6.根据权利要求1所述的防松垫圈的制作方法，其特征在于：所述步骤3)中，控制低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗处理时的温度在400～550℃，处理时间为5～60小时。
7.根据权利要求1所述的防松垫圈的制作方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述硬化层的厚度为8～40微米。
8.一种防松垫圈，所述防松垫圈的材质为不锈钢，包括大齿牙和小齿牙，其特征在于：所述小齿牙横截面的长边与短边夹角为80～110°，小齿牙的深度为0.1～0.3毫米，小齿牙横截面的长边与垫圈基平面的夹角为5～10°；所述大齿牙横截面的长边与防松垫圈基平面的夹角A比配套使用的螺栓或螺母的螺纹升角B大0.1°～1°；所述防松垫圈的表面具有一层经低温渗碳、低温渗氮或低温氮碳共渗工艺处理形成的硬化层。
9.根据权利要求8所述的防松垫圈，其特征在于：所述大齿牙的深度为0.1～0.3毫米。
10.根据权利要求8所述的防松垫圈，其特征在于：所述硬化层的厚度为8～40微米。
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