CN107131197A - 一种u型螺栓及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种U型螺栓，包括第一柱段、第二柱段以及用以衔接第一柱段和第二柱段的弯折段，弯折段包括第一弯折段和第二弯折段，第一弯折段和第二弯折段通过卡合机构连接在一起并使得第一弯折段和第二弯折段对应内侧面的位置形成平滑衔接。本发明的U型螺栓将设计成两大部分，每部分可以分别置于滚丝机滚螺牙，从而实现U型螺栓先热处理再加工螺纹的工艺，提升U型螺栓的剪切强度和拉伸疲劳强度高。本发明还提出了一种U型螺栓的制作工艺，制得的U型螺栓具有剪切强度和拉伸疲劳强度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种U型螺栓及其制作工艺。
背景技术
U型螺栓广泛用在汽车悬架上，用以实现板簧的锁定，如授权公告号CN 203681185U，名称为“一种汽车悬架”的中国实用新型中，即公开了这类U型螺栓的结构和使用场合。这类U型螺栓的加工一般是先加工出螺纹，再进行热处理，如申请公布号CN 103758839 A，名称为“轻卡U型螺栓加工工艺”即公开了一种轻卡U型螺栓加工工艺，首先将选定好的原材料轧条圆钢经完全退火和酸洗，经冷拔至同时满足冷拉圆钢9-14.95-GB905/40Cr-GB3078各项技术条件要求，再将上述冷拔好的冷拉圆钢经下料、切断面倒角、滚螺纹、压弯成型、热处理、整形和表面镀锌至成品。
螺纹的滚压是一个塑性变形过程，就是在常温下，把滚丝轮的螺纹牙挤入螺杆的毛坯材料中，使螺纹牙底的材料全部挤压到螺纹牙顶而形成螺杆的螺纹。这种工艺形成的螺纹没有切屑，不切断原金属纤维，并使得螺纹牙底被冷挤压硬化，硬度提高，表面粗糙度较好，同时又存在有压缩的残余应力，所以剪切强度和拉伸疲劳强度比切屑的螺纹提高30％-100％，但是若经过热处理，该冷加工的硬化和压缩残余应力就将消失。而传统的滚丝机由于结构的局限，在滚螺纹时，只能加工直杆状或者接近直杆状的零件，直杆随着滚丝机自转，滚丝机而无法在呈U型状的杆件上直接滚压出螺纹，因而对于U型螺栓，普遍采用先滚螺纹后压弯的工艺。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方便先进行热处理再滚压螺纹的U型螺栓；
本发明的另一目的在于提供一种U型螺栓的制作工艺，该U型螺栓具有剪切强度和拉伸疲劳强度高的优点。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种U型螺栓，包括第一柱段、第二柱段以及用以衔接第一柱段和第二柱段的弯折段，弯折段与待锁定件接触的一面为内侧面，相对的另一面为外侧面，第一柱段上设有第一螺纹部，第二柱段上设有第二螺纹部，所述弯折段包括第一弯折段和第二弯折段，第一弯折段的两端设为第一衔接端和第一连接端，第二弯折段的两端设为第二衔接端和第二连接端，第一衔接端与第一柱段衔接，第二衔接端与第二柱段衔接，第一连接端与第二连接端通过卡合机构连接在一起并使得第一弯折段和第二弯折段对应内侧面的位置形成平滑衔接。
作为本发明的一种优选方式，所述卡合机构包括形成在所述第一弯折段的外侧面的第一连接柱、形成在所述第二弯折段的外侧面的第二连接柱以及用以将第一连接柱和第二连接柱卡箍的一起的卡套，卡套套设在第一连接柱和第二连接柱外。
作为本发明的一种优选方式，所述第一弯折段的内侧面设有第一卡槽，所述第二弯折段的内侧面设有第二卡槽，还包括连接卡块，连接卡块包括嵌入第一卡槽的第一卡块、嵌入第二卡槽的第二卡块以及连接第一卡块和第二卡块的衔接块。
作为本发明的一种优选方式，所述第一连接端的内侧面上设有第一卡接槽和第一卡接块，在所述第二连接端的外侧面上设有与第一卡接槽对应的第二卡接块和与第一卡接块对应的第二卡接槽，所述第一连接端和所述第二连接端通过第一卡接槽、第二卡接块、第一卡接块以及第二卡接槽卡合在一起。
作为本发明的一种优选方式，所述第一弯折段的外侧面设有第一卡槽，所述第二弯折段的外侧面设有第二卡槽，还包括连接卡块，连接卡块包括嵌入第一卡槽的第一卡块、嵌入第二卡槽的第二卡块以及连接第一卡块和第二卡块的衔接块。
作为本发明的一种优选方式，所述第一弯折段的内侧面设有第一锁槽，所述第二弯折段的内侧面设有第二锁槽，还包括连接锁块，连接锁块包括嵌入第一锁槽的第一锁块、嵌入第二锁槽的第二锁块以及连接第一锁块和第二锁块的连接座，连接座的内侧面与所述弯折段的内侧面平滑过渡。
作为本发明的一种优选方式，所述第一弯折段的外侧面形成第一增强部，所述第二弯折段的外侧面形成第二增强部，第一增强部与第二增强部过渡衔接。
作为本发明的一种优选方式，所述第一增强部的外侧面设有第一卡槽，所述第二增强部的外侧面设有第二卡槽，还包括连接卡块，连接卡块包括嵌入第一卡槽的第一卡块、嵌入第二卡槽的第二卡块以及连接第一卡块和第二卡块的衔接块。
作为本发明的一种优选方式，所述弯折段的内侧面具有与待紧固件接触的抵靠面，该抵靠面为平面或者曲面,所述第一螺纹部和所述第二螺纹部的外径均为24mm。
本发明还提出一种U型螺栓的制作工艺，该U型螺栓该包括第一柱段、第二柱段以及用以衔接第一柱段和第二柱段的弯折段，弯折段与待锁定件接触的一面为内侧面，相对的另一面为外侧面，第一柱段上设有第一螺纹部，第二柱段上设有第二螺纹部，所述弯折段包括第一弯折段和第二弯折段，第一弯折段的两端设为第一衔接端和第一连接端，第二弯折段的两端设为第二衔接端和第二连接端，第一衔接端与第一柱段衔接，第二衔接端与第二柱段衔接，第一连接端与第二连接端通过卡合机构连接在一起并使得第一弯折段和第二弯折段对应内侧面的位置形成平滑衔接，该U型螺栓的制作工艺包括如下步骤：
A、选取原材料，加工成第一螺栓段和第二螺栓段，第一螺栓段包括一体成型的所述第一柱段和所述第一弯折段，第二螺栓段包括一体成型的所述第二螺柱端和所述第二弯折段；
B、将步骤A得到的第一螺栓段和第二螺栓段进行热处理，热处理包括淬火和回火；
C、将步骤B处理得到的第一螺栓段和第二螺栓段，在相应的部位滚压出所述第一螺纹部和所述第二螺纹部；
D、将步骤C处理得到的第一螺栓段和第二螺栓段组装在一起。
采用本发明的技术方案后，U型螺栓包括第一柱段、第二柱段、第一弯折段和第二弯折段，第一柱段与第一弯折段一体成型，第二柱段与第二弯折段一体成型，如此，本发明的U型螺栓将设计成两大部分，每部分可以分别置于滚丝机滚螺牙，从而实现U型螺栓先热处理再加工螺纹的工艺，提升U型螺栓的剪切强度和拉伸疲劳强度高。
采用本发明的U型螺栓的制作工艺，U型螺栓由两大部分组成，每部分均可以置于滚丝机进行滚螺牙，U型螺栓的螺纹没有切屑，不切断原金属纤维，硬度得到提高，表面粗糙度较好，同时又存在有压缩的残余应力，所以剪切强度和拉伸疲劳强度比切屑的螺纹提高30％-100％，同时通过卡合机构的设置保证了本发明的U型螺栓组成一个整体，可以正常使用。
附图说明
图1为本发明第一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明第一种实施方式中卡套配合第一连接柱和第二连接柱的结构示意图；
图3为本发明第二种实施方式的结构示意图；
图4为本发明第三种实施方式的结构示意图；
图5为本发明第四种实施方式的结构示意图；
图6为本发明中连接卡块的第一种结构示意图；
图7为本发明中连接卡块的第二种结构示意图；
图8为本发明第五种实施方式的结构示意图；
图9为本发明第六种实施方式的结构示意图；
图10为本发明用于锁定汽车板簧的结构示意图；
图中：
10-第一柱段 11-第一螺纹部
20-第二柱段 21-第二螺纹部
30-第一弯折端 31-第一衔接端
32-第一连接端 33-第一连接柱
34-内侧面 35-外侧面
36-第一卡接槽 37-第一卡接块
38-第一卡槽 39-第一锁槽
310-第一加强部 40-第二弯折段
41-第二衔接端 42-第二连接端
43-第二连接柱 44-第二卡接槽
45-第二卡接块 46-第二卡槽
47-第二加强部 50-卡套
60-连接卡块 61-第一卡块
62-第二卡块 63-衔接块
70-连接锁块 71-第一锁块
72-第二锁块 73-连接座
80-板簧 90-压板
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。
参照图1至图10，一种U型螺栓，包括第一柱段10、第二柱段20以及用以衔接第一柱段10和第二柱段20的弯折段，弯折段与待锁定件接触的一面为内侧面34，相对的另一面为外侧面35，第一柱段10上设有第一螺纹部11，第二柱段20上设有第二螺纹部21，所述弯折段包括第一弯折段30和第二弯折段40，第一弯折段30的两端设为第一衔接端31和第一连接端32，第二弯折段40的两端设为第二衔接端41和第二连接端42，第一衔接端31与第一柱段10衔接，第二衔接端41与第二柱段20衔接，第一连接端32与第二连接端42通过卡合机构连接在一起并使得第一弯折段30和第二弯折段40对应内侧面34的位置形成平滑衔接。
参照图1和图2，作为本发明的一种优选方式，所述卡合机构包括形成在所述第一弯折段30的外侧面的第一连接柱33、形成在所述第二弯折段40的外侧面的第二连接柱43以及用以将第一连接柱33和第二连接柱43卡箍的一起的卡套50，第一柱段10与第二柱段20平行设置，第一连接柱33和第二连接柱43均与第一柱段10平行设置，卡套50套设在第一连接柱33和第二连接柱43外从而将第一连接柱33和第二连接柱43抱合在一起，从而使得第一柱段10、第一弯折段30、第二柱段20以及第二弯折段40组成U型螺栓。在本发明中，第一柱段10、第一弯折段30以及第一连接柱33一体成型，第二柱段20、第二弯折段40以及第二连接柱43一体成型。卡套50与第一连接柱33和第二连接柱43可以采用过盈配合的方式连接。
参照图3(图中卡套未示出)，图3与图1的不同之处在于：图1中的U型螺栓的内侧面34为弧形曲面，图3中的U型螺栓的内侧面34大体为扁平面。
参照图4，其在图1和图3实施方式的基础上，还在所述第一弯折段30的内侧面设有第一卡槽，所述第二弯折段40的内侧面设有第二卡槽，还包括连接卡块60，连接卡块包括嵌入第一卡槽的第一卡块、嵌入第二卡槽的第二卡块以及连接第一卡块和第二卡块的衔接块。通过第一卡槽、第二卡槽以及连接卡块60的配合，使得第一弯折段30和第二弯折段40更好地抱合在一起。
参照图5，作为本发明的一种优选方式，所述第一连接端32的内侧面上设有第一卡接槽36和第一卡接块37，在所述第二连接端42的外侧面上设有与第一卡接槽36对应的第二卡接块45和与第一卡接块37对应的第二卡接槽44，所述第一连接端32和所述第二连接端42通过第一卡接槽36、第二卡接块45、第一卡接块37以及第二卡接槽44卡合在一起，在组装过程中，通过压力设备使得第一卡接块37形变嵌入第二卡接槽44中，第二卡接块45形变嵌入第一卡接槽36中。
参照图5至图7，作为本发明的一种优选方式，所述第一弯折段30的外侧面设有第一卡槽38，所述第二弯折段40的外侧面设有第二卡槽46，还包括连接卡块60，连接卡块60包括嵌入第一卡槽38的第一卡块61、嵌入第二卡槽46的第二卡块62以及连接第一卡块61和第二卡块62的衔接块63。
在图6中，第一卡块61和第二卡块62分别嵌入第一卡槽和第二卡槽中，在图7中，第一卡槽38与第二卡槽46相互连通，第一卡块61、第二卡块62以及衔接块63一体形成楔块，楔块整体嵌入第一卡槽38与第二卡槽46，从而使得第一弯折段30和第二弯折段40更好地抱合在一起。优选地，该楔块呈两端宽中间窄的结构，第一卡槽38与第二卡槽46也设置与楔块配合的结构。
参照图8，作为本发明的一种优选方式，所述第一弯折段30的内侧面设有第一锁槽39，所述第二弯折段40的内侧面设有第二锁槽47，还包括连接锁块70，连接锁块70包括嵌入第一锁槽39的第一锁块71、嵌入第二锁槽47的第二锁块72以及连接第一锁块71和第二锁块72的连接座73，连接座73的内侧面与所述弯折段的内侧面平滑过渡，从而保证弯折部内侧面能够平稳地抵靠在待紧固件上。
参照图9，作为本发明的一种优选方式，所述第一弯折段30的外侧面形成第一增强部310，所述第二弯折段40的外侧面形成第二增强部48，第一增强部310与第二增强部48过渡衔接。通过第一增强部310和第二增强部48弥补在第一弯折段30和第二弯折部40内侧面开设锁槽造成的强度下降。
作为本发明的一种优选方式，所述第一增强部310的外侧面设有第一卡槽，所述第二增强部48的外侧面设有第二卡槽，还包括连接卡块60，连接卡块60包括嵌入第一卡槽的第一卡块、嵌入第二卡槽的第二卡块以及连接第一卡块和第二卡块的衔接块。通过连接卡块60的设置，使得第一弯折端30和第二弯折端40更好地抱合在一起。
作为本发明的一种优选方式，所述弯折段的内侧面具有与待紧固件接触的抵靠面，该抵靠面为平面或者曲面,所述第一螺纹部11和所述第二螺纹部21的外径均为24mm。参照图10，本发明的U型螺栓，其内侧面为平滑的平面或者曲面，在使用时，该内侧面抵靠在压板90相应的凹槽中，从而将多块板簧80锁紧在一起。本发明整个U型螺栓组装在一起形成一个整体进行出售。
本发明还提出一种U型螺栓的制作工艺，该U型螺栓该包括第一柱段10、第二柱段20以及用以衔接第一柱段10和第二柱段20的弯折段，弯折段与待锁定件(在实施中，待锁定件为板簧80和压板90)接触的一面为内侧面34，相对的另一面为外侧面35，第一柱段10上设有第一螺纹部11，第二柱段20上设有第二螺纹部21，所述弯折段包括第一弯折段30和第二弯折段40，第一弯折段30的两端设为第一衔接端31和第一连接端32，第二弯折段40的两端设为第二衔接端41和第二连接端41，第一衔接端31与第一柱段10衔接，第二衔接端41与第二柱段20衔接，第一连接端32与第二连接端42通过卡合机构连接在一起并使得第一弯折段30和第二弯折段40对应内侧面34的位置形成平滑衔接，该U型螺栓的制作工艺包括如下步骤：
A、选取原材料，具体可以选用符合螺杆规格的圆钢材料，加工成第一螺栓段和第二螺栓段，第一螺栓段包括一体成型的所述第一柱段10和所述第一弯折段30，第二螺栓段包括一体成型的所述第二螺柱端和所述第二弯折段40；
B、将步骤A得到的第一螺栓段和第二螺栓段进行热处理，热处理包括淬火和回火；淬火和回火采用常规的螺栓热处理工艺。
C、将步骤B处理得到的第一螺栓段和第二螺栓段，在相应的部位滚压出所述第一螺纹部11和所述第二螺纹部21，具体是将第一螺栓段和第二螺栓段分别置于滚丝机中进行滚压螺纹。
D、将步骤C处理得到的第一螺栓段和第二螺栓段组装在一起，具体通过卡合机构的配合以及对相应部位施加压力使得第一螺栓段和第二螺栓段抱合在一起形成U型螺栓。
本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (10)
1.一种U型螺栓，包括第一柱段、第二柱段以及用以衔接第一柱段和第二柱段的弯折段，弯折段与待锁定件接触的一面为内侧面，相对的另一面为外侧面，第一柱段上设有第一螺纹部，第二柱段上设有第二螺纹部，其特征在于：所述弯折段包括第一弯折段和第二弯折段，第一弯折段的两端设为第一衔接端和第一连接端，第二弯折段的两端设为第二衔接端和第二连接端，第一衔接端与第一柱段衔接，第二衔接端与第二柱段衔接，第一连接端与第二连接端通过卡合机构连接在一起并使得第一弯折段和第二弯折段对应内侧面的位置形成平滑衔接。
2.如权利要求1所述的一种U型螺栓，其特征在于：所述卡合机构包括形成在所述第一弯折段的外侧面的第一连接柱、形成在所述第二弯折段的外侧面的第二连接柱以及用以将第一连接柱和第二连接柱卡箍的一起的卡套，卡套套设在第一连接柱和第二连接柱外。
3.如权利要求2所述的一种U型螺栓，其特征在于：所述第一弯折段的内侧面设有第一卡槽，所述第二弯折段的内侧面设有第二卡槽，还包括连接卡块，连接卡块包括嵌入第一卡槽的第一卡块、嵌入第二卡槽的第二卡块以及连接第一卡块和第二卡块的衔接块。
4.如权利要求1所述的一种U型螺栓，其特征在于：所述第一连接端的内侧面上设有第一卡接槽和第一卡接块，在所述第二连接端的外侧面上设有与第一卡接槽对应的第二卡接块和与第一卡接块对应的第二卡接槽，所述第一连接端和所述第二连接端通过第一卡接槽、第二卡接块、第一卡接块以及第二卡接槽卡合在一起。
5.如权利要求4所述的一种U型螺栓，其特征在于：所述第一弯折段的外侧面设有第一卡槽，所述第二弯折段的外侧面设有第二卡槽，还包括连接卡块，连接卡块包括嵌入第一卡槽的第一卡块、嵌入第二卡槽的第二卡块以及连接第一卡块和第二卡块的衔接块。
6.如权利要求1所述的一种U型螺栓，其特征在于：所述第一弯折段的内侧面设有第一锁槽，所述第二弯折段的内侧面设有第二锁槽，还包括连接锁块，连接锁块包括嵌入第一锁槽的第一锁块、嵌入第二锁槽的第二锁块以及连接第一锁块和第二锁块的连接座，连接座的内侧面与所述弯折段的内侧面平滑过渡。
7.如权利要求6所述的一种U型螺栓，其特征在于：所述第一弯折段的外侧面形成第一增强部，所述第二弯折段的外侧面形成第二增强部，第一增强部与第二增强部过渡衔接。
8.如权利要求7所述的一种U型螺栓，其特征在于：所述第一增强部的外侧面设有第一卡槽，所述第二增强部的外侧面设有第二卡槽，还包括连接卡块，连接卡块包括嵌入第一卡槽的第一卡块、嵌入第二卡槽的第二卡块以及连接第一卡块和第二卡块的衔接块。
9.如权利要求1至8任一项所述的一种U型螺栓，其特征在于：所述弯折段的内侧面具有与待紧固件接触的抵靠面，该抵靠面为平面或者曲面,所述第一螺纹部和所述第二螺纹部的外径均为24mm。
10.一种U型螺栓的制作工艺，其特征在于，该U型螺栓该包括第一柱段、第二柱段以及用以衔接第一柱段和第二柱段的弯折段，弯折段与待锁定件接触的一面为内侧面，相对的另一面为外侧面，第一柱段上设有第一螺纹部，第二柱段上设有第二螺纹部，所述弯折段包括第一弯折段和第二弯折段，第一弯折段的两端设为第一衔接端和第一连接端，第二弯折段的两端设为第二衔接端和第二连接端，第一衔接端与第一柱段衔接，第二衔接端与第二柱段衔接，第一连接端与第二连接端通过卡合机构连接在一起并使得第一弯折段和第二弯折段对应内侧面的位置形成平滑衔接，该U型螺栓的制作工艺包括如下步骤：
A、选取原材料，加工成第一螺栓段和第二螺栓段，第一螺栓段包括一体成型的所述第一柱段和所述第一弯折段，第二螺栓段包括一体成型的所述第二螺柱端和所述第二弯折段；
B、将步骤A得到的第一螺栓段和第二螺栓段进行热处理，热处理包括淬火和回火；
C、将步骤B处理得到的第一螺栓段和第二螺栓段，在相应的部位滚压出所述第一螺纹部和所述第二螺纹部；
D、将步骤C处理得到的第一螺栓段和第二螺栓段组装在一起。
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- 2017-05-03 CN CN201710306129.9A patent/CN107131197B/zh not_active Expired - Fee Related
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