CN1997828A - 组装螺母以及用于制造组装螺母的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明不仅涉及组装螺母而且还涉及用于制造组装螺母的方法，所述组装螺母由螺母体(1a)和压盘(2a)组成，其中螺母体具有一个用于工具作用的驱动部分如一个多角以及一个贴靠区域，该贴靠区域在拧紧时可与不可丢失地设置在螺母体上的压盘的支承面相接触，该压盘具有一个中心孔，一个在螺母体上一体成形的颈部轴向至少部分地延伸到该孔中，其中，为了形成一种不可丢失的连接，所述颈部具有一个成型部，该成型部部分地径向覆盖或者说从背面嵌接压环。
Description
技术领域
本发明不仅涉及组装螺母而且还涉及用于制造组装螺母的方法，所述组装螺母由螺母体和压盘组成，其中螺母体具有一个用于工具作用的驱动部分如一个多角以及一个贴靠区域，该贴靠区域在拧紧时可与不可丢失地设置在螺母体上的压盘的支承面相接触，该压盘具有一个中心孔，一个在螺母体上一体成形的颈部轴向至少部分地延伸到该孔中，其中，为了形成一种可丢失的连接，所述颈部具有一个成型部，该成型部部分地径向覆盖或者说从背面嵌接压环。
背景技术
在这种类型的组装螺母中，如它们由DE-Osen 4307090和19650453已知并且特别用于将车轮或轮辋固定在汽车的轴上和特别用在商用汽车上的那样，在与螺母体组装之前，所述压盘通过冷成型、紧接着的车削和随后的调质进行制造。螺母体本身具有一个六角形驱动部分，如在DIN标准中对螺母的规定那样。
发明内容
本发明的目的在于，可以更有利地制造这样的组装螺母，减少和优化制造工序的数量并且还减少材料消耗。此外还要提高可传递的转矩，同时保持或改善其他的重要的使用特性。
本发明首先这样地达到至少一部分目的，即设定，在制造压盘时，取消冷成型、车削和调质，并且取而代之的是，在与螺母体组装之前，借助于唯一的成型工序使所述压盘达到其最终形状。在此按照本发明的另一特征，成型工序以一个热压过程的形式进行，该热压过程可以在一个多级模具中进行。按照本发明的热压过程的特征还在于，它只包括一个一次性加热工序，此时特别有利的可以是，在热成型之后有针对性地或受控地对压盘进行冷却，其中可以在一个预定的时间-温度-场内对压盘进行冷却。由此通过从在成型工序中使用的加热同时进行的冷却，将可以产生一种相当于一个单独的热处理例如“调质”的压盘的组织。
在一种这样的制造方法中，特别是按照本发明的方法制造一个压盘的制造方法中，不仅可以取消冷成型和车削，而且还可以取消调质，这在总体上相对于至今的制造方法明显地节约了成本。
有针对性的冷却可以例如借助于空气进行和/或在至少部分地采用一种液体介质的情况下进行。
通过有针对性的冷却达到一种类似于调质的特性，亦即一种可与至今的制造方法的调质强度相比的材料强度以及相应的组织结构，在至今的制造方法中设置一个特有的调质工序。因此这种与调质至少接近等价的特性不是通过一个附加的加热工序实现的，而是在从一个热成型工序的冷却中达到，该热成型工序对于成型反正是必需的。如上所述，本发明的组装螺母的特征在于，它不经受冷成型、不经受切削加工并且不经受特有的回火过程。
因此按照本发明，在一个加热工序之后，在唯一的成型工序中，即借助于一次唯一的加热，在一个多级模具中达到所述压盘的下列轮廓：
·外径；
·远离螺母体的贴靠区域，该贴靠区域也可以构成凹面的并用于贴靠在轮辋上；
·中心孔连同其用于将压盘保持螺母上朝向压盘的贴靠区域径向扩大的轮廓，该轮廓例如可以成圆锥形扩大或构成为侧凹；
·设置用于贴靠螺母体的支承面，该支承面可以构成圆锥形凸面的并且其锥度可以比贴靠区域的锥度更陡；
·在支承面与外径之间的过渡区域
并且通过有针对性的冷却达到类似于调质的特性。
特别符合目的的可以是，所述压盘由一种具有比通常用于这样的压盘的34 CrMo4更高的含碳量的钢制成，即例如由42 CrMo4构成，它至少不显著贵于第一种。
按照其他的本发明特征，可以改进组装螺母并且至少达到开头所述类型的目的范围，亦即例如提高可传递的转矩，此外在拧紧螺母时达到一种均匀的表面承压图和一种更好的力矩分布，该力矩分布例如可以通过在多角上的均匀的材料分布达到并且甚至通过减少的材料耗降低成本。
按照本发明有利的进一步构成，所述类型的组装螺母可以具有少于六个、六个或多于六个的力作用元件，例如作用凸台或作用面，但一般来说所述驱动部分，也就是所述螺母体具有六个力作用元件，按照本发明的特征之一，这些力作用元件不同于一个如用于这样的螺母的DIN所规定的标准的六角形。在此与是否采用少于六个、六个或更多个力作用元件无关，有利的可以是，所述驱动部分是一个外圆型廓，例如一个六角、八角或其他的外圆型廓。这些螺母部分的外圆型廓也可以具有一个Torx型廓的形状或一个类似Torx的型廓。Torx型廓或类似Torx的型廓迄今只结合螺钉进行应用，确切地说是在螺钉头上的内型廓或外型廓。因此本发明此外还涉及整体上具有外圆型廓如Torx或类似Torx的型廓的螺母，并且特别在组装螺母中。本发明的具有外圆型廓或Torx或类似Torx型廓的螺母的特征在于，它们没有连接各个轴向延伸的棱角的直的侧面，而是具有圆角并在它们中间具有径向的缩进或轴向延伸的凹槽。这种型廓相对于可比较的多角型廓确保了明显更大的转矩传递、径向力的降低、工具的改善的作用，因为在拧紧时产生了一种显著更加均匀的表面承压图。因为这种形状导致工具更好地定心，也就是实际上带动全部例如六个元件。在一个标准的六角形中不是这种情况，因为在其中工具一般只在两个或三个面上定心。
如果代替一个六角的外圆型廓，而采用例如一个八角的外圆型廓，则除上述的优点外还可以节省材料成本，因为在保持至少近似相同的这类特性的情况下还可以减少外径，按照本发明，可以使驱动部分的外径与内径的比例小于1.3，例如一个处在小于1.3至1.18之间的比例，因此比在标准的可比较的Torx中必定使用还要少的材料。
此外特别有利的可以是，特别是开头所述类型的组装螺母设有十二角。
附图说明
将借助附图1至8更详细地说明本发明。其中：
图1按现有技术的组装螺母按图2的线I-I截取的剖面图，
图2这样的组装螺母的俯视图；
图3本发明的组装螺母按图4的线III-III截取的剖面图，
图4该组装螺母的俯视图；
图5按本发明的另一种组装螺母按图6的线V-V截取的剖面图，
图6这样的螺母的俯视图；
图7按本发明的另一实施例按图8的线VII-VII截取的剖面图，
图8又是俯视图。
具体实施方式
如在DE-OS 19650453中描述的那样，按图1和2的现有技术的组装螺母具有一个螺母体1，在其上不可丢失地固定一个压力体2，其中螺母体具有一个用于工具作用的驱动部分，该驱动部分构成为六角3。螺母体1还具有一个贴靠面4，该贴靠面在拧紧时可与不可丢失地设置在螺母体上的压盘2的支承面5相接触。该压盘具有一个中心孔6，一个在螺母体上一体成形的颈部7轴向至少部分地延伸到该孔中，其中，为了形成一种不可丢失的连接，颈部具有一个扩大部11形状的成型部8，该成型部部分地径向覆盖或者说从背面嵌接压环。
在与螺母体1组装之前，首先通过冷成型制造所述压盘，紧接着至少对支承面5和压盘用以支承在轮辋上的贴靠区域9进行车削加工。然后，对在现有技术中由34 CrMo4构成的压盘进行调质。在压盘2和螺母体1组装之后，将最初具有比中心孔小的直径的颈部8径向向外扩大继而将压盘固定在螺母体上。
在图3至8中相同的或等价的部分或轮廓设有相同的基本附图标记。
图3至8的压盘2a、2b和2c都由一种具有比按现有技术和图1与2的压盘更高的含碳量的钢构成，有利的是由42 CrMo4构成。这些压盘2a、2b和2c借助于唯一的成型工序，符合目的地借助于一个热压过程达到其最终的形状，确切地说符合目的地在一个多级连续模具中，其中热压过程包括一个一次性加热工序，此时在热成型之后按照一个预定的时间-温度-场有针对性地或受控地对压盘进行冷却并因此通过从在成型工序中使用的加热有针对性地进行的冷却，产生一种相当于一次“调质”的压盘组织。该通过有针对性的和受控的冷却可以借助于空气或通过至少部分地采用一种液体介质来实现。
在成型工序中，在唯一的成型工序中，即借助一次唯一的加热，并且在一个多级模具中制成压盘的下列轮廓：
-外径10；
-远离螺母体的贴靠区域9，所述压盘以该贴靠区域贴靠在轮辋上并且该贴靠区域也可以构成为圆锥形的，亦即凹面的；
-中心孔连同其用于将压盘保持在螺母上朝向压盘2的贴靠区域9径向扩大的轮廓11；
-设置用于贴靠螺母体的支承面5，该支承面可以构成为圆锥形的或凸面的并且其锥度可以比设置在贴靠区域9上的锥度更陡；
-在支承面5与外径10之间的过渡区域。
通过在成型模具后或已在其中的一次有针对性的冷却，可以达到相当于调质的使用特性。
按照本发明的进一步构成，为此举图3至8为例，按图3，螺母体1构成有六个外圆型廓形式的作用元件12a。这涉及一种符合于或不同于或类似于“Torx”的型廓。
按图5和6的螺母体具有八个外圆型廓形式的力作用元件12b。外径Ab与内径Bb的比例小于在按图3和4的实施例中的比例，亦即小于1.3，而在图3和4中，外径Aa与内径Ba的比例约为1.35。
图7和8中，作用元件12c构成为12角并且外径Ac与内径Bc的比例小于1.2。
按照另一本发明的步骤，在与螺母体组装之前，将压盘在一个工具中或直接在一个组装工具之前至少在中心开口的边缘13上精整，该边缘在拧紧时可以与螺母体发生接触，但至少使一个在那里可能产生的毛口变形。
Claims (20)
1.用于制造一种由可相对彼此扭转的螺母体和压盘组成的组装螺母的方法，所述组装螺母具有一个用于工具作用的驱动部分如多角和一个贴靠区域，该贴靠区域可与不可丢失地设置在螺母体上的压盘的支承面相接触，该压盘具有一个中心孔，一个在螺母体上一体成形的颈部轴向至少部分地延伸到该孔中，其中，为了形成不可丢失的连接，所述颈部具有一个成型部，该成型部部分地径向覆盖或者说从背面嵌接压环，其特征在于，在与螺母体组装之前，借助于唯一的成型工序使所述压盘达到其最终形状。
2.特别按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成型工序是一个热压过程。
3.特别按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个多级连续模具中进行热压过程。
4.特别按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述热压过程包括一个一次性加热工序。
5.特别按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在热成型之后有针对性地(受控地)对压盘进行冷却。
6.特别按照权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，在一个预定的时间-温度-场内对压盘进行冷却。
7.特别按照权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，通过从在成型工序中使用的加热有针对性地进行的冷却，产生一种相当于一个单独的热处理例如“回火”的压盘组织。
8.特别按照权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，借助于空气进行有针对性的冷却。
9.特别按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，在至少部分地采用一种液体介质情况下进行有针对性的冷却。
10.特别按照权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，在唯一的成型工序中，例如在一个多级模具中，即利用一次唯一的加热制成所述压盘的环形压盘基体和下列轮廓：
-外径；
-远离螺母体的、设置用于贴靠在轮辋上的贴靠区域，该贴靠区域也可以构成为凹面的；
-中心孔；
-用于将压盘保持在螺母上朝向贴靠区域径向扩大的轮廓；
-设置用于贴靠螺母体的支承面，该支承面可以构成为圆锥形凸面的并且其锥度可以比贴靠区域的锥度更陡；
-在支承面与外径之间的过渡区域。
11.特别按照上述权利要求之一所述的组装螺母，其特征在于，所述压盘由一种具有比34 CrMo4更高的含碳量的钢制成。
12.特别按照上述权利要求之一所述的组装螺母，其特征在于，所述压盘由42 CrMo4构成。
13.由可相对彼此扭转的螺母体和压盘组成的组装螺母，包括一个用于工具作用的驱动部分如多角以及一个贴靠区域，该贴靠区域可与不可丢失地设置在螺母体上的压盘相接触，该压盘具有一个中心孔，一个在螺母体上一体成形的颈部轴向至少部分地延伸到该孔中，其中，为了形成不可丢失的连接，所述颈部具有一个成型部，该成型部部分地径向覆盖或者说从背面嵌接压环；其特征在于，所述螺母体的驱动部分具有少于六个、六个或更多个力作用元件，并且所述驱动部分具有不同于标准六角形的六个力作用元件。
14.特别按照上述权利要求之一所述的组装螺母，其特征在于，所述驱动部分为一个外圆型廓。
15.特别按照上述权利要求之一所述的组装螺母，其特征在于，所述驱动部分具有8个力作用元件。
16.特别按照上述权利要求之一所述的组装螺母，其特征在于，所述驱动部分具有12个力作用元件。
17.特别按照上述权利要求之一所述的组装螺母，其特征在于，所述驱动部分具有一个Torx或类似Torx的型廓。
18.特别按照上述权利要求之一所述的组装螺母，其特征在于，所述驱动部分的外径与内径的比例小于1.3。
19.特别按照上述权利要求之一所述的组装螺母，其特征在于，所述驱动部分的外径与内径的比例小于1.2。
20.特别按照上述权利要求之一所述的组装螺母，其特征在于，其压盘在与螺母体组装之前在一个工具中或直接在一个组装工具之前至少在中心开口的边缘13上精整，该边缘在拧紧时可以与螺母体发生接触，但至少使一个在那里可能产生的毛口变形。
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