專利名稱：鑄造鋁合金材質的光孔栽絲工藝及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鑄造鋁合金材質或硬度、強度相近材質的螺紋聯(lián)接技術領域，是一種能夠提高低硬度材質螺紋連接強度并增加結構緊湊性的新工藝，具體地說是一種用于鑄造鋁合金材質的光孔栽絲工藝及裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的鑄造鋁合金材質零件使用螺紋連接方式主要有螺孔連接、光孔螺栓連接和鋼絲螺套連接，螺孔連接的螺紋孔受到鑄鋁合金材料強度的限制，對于需傳遞動力，要求具有聯(lián)接強度的零件，無法滿足使用要求。光孔螺栓連接需要足夠的空間來安裝緊固螺栓和螺母，造成零件結構復雜。鋼絲螺套連接，需外購鋼絲螺套標準件，鉆削梯形螺紋孔后，安裝鋼絲螺套，生產效率低、成本高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于鑄造鋁合金材質的光孔栽絲工藝及裝置，以克服現(xiàn)有鑄造鋁合金或硬度、強度相近材質的螺紋聯(lián)接強度不足、裝配空間限制，造成零件結構復雜，生產效率低、成本高的問題。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:用于鑄造鋁合金材質的光孔栽絲工藝是:a、在母體I上鉆削光孔，將鉆有光孔的母體I固定在普通搖臂鉆床的工作臺面上；b、將光孔栽絲裝置3通過錐柄5安裝在搖臂鉆床主軸4內，按普通搖臂鉆床用絲錐攻內螺紋工藝設定切削參數(shù)；C、啟動搖臂鉆床，使搖臂鉆床主軸4旋轉，將雙頭螺柱2栽入端蘸取機油；另一端旋入栽絲螺母10下半部的內螺紋連接孔中，使雙頭螺柱2端頂住錐柄5下端面，無明顯擺動后，轉動搖臂操縱主軸使雙頭螺柱2栽入端對準母體I上的光孔，鎖緊搖臂；d、將雙頭螺柱2引進光孔后再扳動手柄，半滑動啟動搖臂鉆床；錐柄5帶動栽絲螺母10及雙頭螺柱2轉動，將雙頭螺柱2栽入光孔中；e、當栽至規(guī)定深度后，立即使主軸反向旋轉；栽絲螺母10與雙頭螺柱2脫離，栽絲裝置3退出，雙頭螺柱2留在母體I中，栽絲過程完成。進一步:a步驟中所述的在母體上鉆削的光孔，其直徑比雙頭螺柱螺紋底徑大0.4倍螺距，深度比聯(lián)接螺紋長度長3 5mm。一種用于鑄造鋁合金材質的光孔栽絲裝置，由錐柄，滑套，鍵，絲母，螺釘和栽絲螺母組成；滑套通過鍵與錐柄中部的軸連接在一起；滑套下端沿圓周方向均布4個凸臺，絲母上端沿圓周方向均布4個凹槽，滑套下端的凸臺插入絲母上端的4個凹槽形成十字撥叉相連；絲母與錐柄下部通過梯形螺紋連接在一起；栽絲螺母設有螺紋通孔，錐柄底端的小軸與栽絲螺母的上半部螺紋連接，栽絲螺母外圓插入絲母底端的內孔中，通過螺釘連接固定。
本發(fā)明的有益效果是:通過雙頭螺柱栽入光孔過程中的擠壓作用，形成內孔螺紋，將雙頭螺柱一端和鑄造鋁合金材質母體緊密連接，增強低強度合金材質上螺紋的連接強度，減少連接位置的占用空間，簡化零件結構，光孔栽絲裝置結構簡單合理，操作簡便，可進行連續(xù)化生產，提高生產效率，降低成本。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1:是本發(fā)明光孔栽絲工藝的基本原理圖。圖2:是本發(fā)明光孔栽絲裝置的結構原理圖。圖3:是本發(fā)明應用光孔栽絲工藝典型工件的結構示意圖。圖中:1、母體，2、雙頭螺柱，3、栽絲裝置，4、搖臂鉆床主軸，5、錐柄，6、滑套，7、鍵，
8、絲母，9、螺釘，10、栽絲螺母。
具體實施例方式如圖1所示，用于鑄造鋁合金材質的光孔栽絲工藝是:a、在母體I上鉆削光孔，將鉆有光孔的母體I固定在普通搖臂鉆床的工作臺面上；b、光孔栽絲裝置3通過錐柄5安裝在搖臂鉆床主軸4內，按普通搖臂鉆床用絲錐攻內螺紋工藝設定切削參數(shù)；C、啟動搖臂鉆床使主軸4旋轉,將雙頭螺柱2栽入端蘸機油(20號或30號)；另一端旋入栽絲螺母10的內螺紋連接孔中，使雙頭螺柱2端頂住錐柄5下端面，無明顯擺動后，搖臂暫不鎖緊，轉動搖臂操縱主軸使雙頭螺柱2栽入端對準母體I上的光孔，鎖緊搖臂；d、將雙頭螺柱2引進光孔后再扳動手柄，半滑動啟動搖臂鉆床；此時，滑套6的4個凸臺左側端面與絲母8的4個凹槽左側端面緊密接觸，錐柄5帶動栽絲螺母10將雙頭螺柱2栽入；e、當栽至規(guī)定深度后，立即使主軸反向旋轉，滑套6的4個凸臺沿絲母8的4個凹槽圓周反方向先空轉4mm圓周長度，然后滑套6的4個凸臺右側端面與絲母8的4個凹槽右側端面才緊密接觸，由于撥叉連接的間隙，在栽絲完成后主軸反轉退出栽絲裝置3時起到緩沖作用，避免將栽入母體I的雙頭螺柱2受力松動或退出；栽絲螺母10與雙頭螺柱2脫離，栽絲裝置3退出，雙頭螺柱2留在母體I中，栽絲過程完成。所述的在母體I上鉆削的光孔，其直徑比雙頭螺柱2螺紋底徑大0.4倍螺距，深度比聯(lián)接螺紋長度長3 5mm。如圖2所示，用于鑄造鋁合金材質的光孔栽絲裝置是由錐柄5，滑套6，鍵7，絲母8，螺釘9和栽絲螺母10組成；滑套6通過鍵7與錐柄5中部的軸連接在一起；滑套6下端沿圓周方向均布4個凸臺，絲母8上端沿圓周方向均布4個凹槽，滑套6下端的凸臺插入絲母8上端的4個凹槽形成十字撥叉相連；絲母8與錐柄5下部通過梯形螺紋連接在一起；栽絲螺母10設有螺紋通孔，錐柄5底端的小軸與栽絲螺母10的上半部螺紋連接，栽絲螺母10外圓插入絲母8底端的內孔中，通過螺釘9連接固定。如圖3所示，為典型工件的光孔栽絲工藝結構圖，其工藝過程:母體I應用的材質為鑄造鋁合金，抗拉強度obl47 261MPa，硬度HB70 100(或是強度、硬度與鑄造鋁合金相近的材質母體)，在母體I上鉆銷直徑比雙頭螺柱螺紋底徑大
0.4倍螺距、深度比聯(lián)接螺紋長度長3 5mm的光孔，如M12粗牙螺紋，螺距為1.75，小徑為10.1，則光孔直徑為10.1+1.75X0.4 = 10.8。將鉆有光孔的母體I固定在普通搖臂鉆床的工作臺面，光孔栽絲裝置3通過錐柄5安裝在搖臂鉆床主軸4內，錐柄5下端頂住雙頭螺柱2上端面，固定雙頭螺柱2的安裝位置，保證栽絲過程中傳遞主軸扭矩時雙頭螺柱2不發(fā)生位移，切削參數(shù)與普通搖臂鉆床用絲錐攻內螺紋相同，啟動搖臂鉆床使主軸4旋轉，將雙頭螺柱2栽入端蘸20號(或30號)機油，將另一端旋入栽絲螺母10的內螺紋連接孔中，無明顯擺動后，搖臂暫不鎖緊，轉動搖臂操縱主軸使雙頭螺柱2栽入端對準母體I上的光孔，鎖緊搖臂，將雙頭螺柱2引進光孔后再扳動手柄，半滑動啟動搖臂鉆床，直至將雙頭螺柱栽入，當栽至規(guī)定深度后，應立即使主軸反向旋轉，退出栽絲裝置3，即完成栽絲過程，這樣通過雙頭螺柱2栽入母體I上光孔過程中的擠壓作用，形成內孔螺紋，將雙頭螺柱2 —端和鑄造鋁合金材質母體I緊密連接，提高螺紋聯(lián)接強度。按上述過程重復進行，可對使用母體I材質的工件上要求一定數(shù)量的連接螺栓在完成光孔鉆削后依次栽入螺柱2。在鑄造鋁合金或強度、硬度相近材質上鉆削光孔，用搖臂鉆床通過光孔栽絲裝置，將雙頭螺柱的一端栽入鑄造鋁合金或強度和硬度相近材質已鉆成的光孔中，通過雙頭螺柱栽入光孔過程中的擠壓作用，形成內孔螺紋，將雙頭螺柱一端和鑄造鋁合金或強度、硬度相近材質緊密連接，提高螺紋聯(lián)接強度，另一端螺柱可連接其它工件，用螺母緊固，增強了連接強度。應當理解，以上借助優(yōu)選實施例對本發(fā)明的技術方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領域的普通技術人員在閱讀本發(fā)明說明書的基礎上可以對各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種鑄造鋁合金材質的光孔栽絲工藝，其特征是: a、在母體(I)上鉆削光孔，將鉆有光孔的母體(I)固定在普通搖臂鉆床的工作臺面上； b、將光孔栽絲裝置(3)通過錐柄(5)安裝在搖臂鉆床主軸(4)內，按普通搖臂鉆床用絲錐攻內螺紋工藝設定切削參數(shù)； C、啟動搖臂鉆床，使搖臂鉆床主軸(4)旋轉，將雙頭螺柱(2)栽入端蘸取機油；另一端旋入栽絲螺母(10)下半部的內螺紋連接孔中，使雙頭螺柱(2)端頂住錐柄(5)下端面，無明顯擺動后，轉動搖臂操縱主軸使雙頭螺柱(2)栽入端對準母體(I)上的光孔，鎖緊搖臂； d、將雙頭螺柱(2)引進光孔后再扳動手柄，半滑動啟動搖臂鉆床；錐柄(5)帶動栽絲螺母(10)及雙頭螺柱(2)轉動，將雙頭螺柱(2)栽入光孔中； e、當栽至規(guī)定深度后，立即使主軸反向旋轉；栽絲螺母(10)與雙頭螺柱(2)脫離，栽絲裝置(3)退出，雙頭螺柱(2)留在母體(I)中，栽絲過程完成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鑄造鋁合金材質的光孔栽絲工藝，其特征是:a步驟中所述的在母體I上鉆削的光孔，其直徑比雙頭螺柱(2)螺紋底徑大0.4倍螺距，深度比聯(lián)接螺紋長度長3 5mm。
3.一種用于權利要求1所述的鑄造鋁合金材質的光孔栽絲工藝的栽絲裝置，其特征是:由錐柄(5)，滑套(6)，鍵(7)，絲母(8)，螺釘(9)和栽絲螺母(10)組成；滑套(6)通過鍵(7)與錐柄(5)中部的軸連接在一起；滑套(6)下端沿圓周方向均布4個凸臺，絲母(8)上端沿圓周方向均布4個凹槽，滑套￠)下端的凸臺插入絲母(8)上端的4個凹槽形成十字撥叉相連；絲母(8)與錐柄(5)下部通過梯形螺紋連接在一起；栽絲螺母(10)設有螺紋通孔，錐柄(5)底端的小軸與栽絲螺母(10)的上半部螺紋連接，栽絲螺母(10)外圓插入絲母⑶底端的內孔中，通過螺釘(9)連接固定。
4.根據(jù)權利要求3所述的鑄造鋁合金材質的光孔栽絲工藝的栽絲裝置，其特征是:所述的滑套(6)下端每個凸臺的寬度為4mm,絲母⑶上端每個凹槽的寬度為8mm,凸臺與凹槽的高度一致。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于鑄造鋁合金螺紋聯(lián)接技術領域，具體地說是一種鑄造鋁合金材質的光孔栽絲工藝及裝置。傳統(tǒng)的鑄造鋁合金材質零件使用螺紋連接方式，主要有螺孔連接、光孔螺栓連接和鋼絲螺套連接，螺孔連接的螺紋孔受到材料強度的限制，無法滿足聯(lián)接強度要求，光孔螺栓連接造成零件結構復雜，鋼絲螺套連接生產效率低、成本高。本發(fā)明采用普通搖臂鉆床通過光孔栽絲裝置，將雙頭螺柱栽入鑄造鋁合金的光孔中，通過雙頭螺柱栽入鑄造鋁合金過程中的擠壓作用，形成內孔螺紋，從而將雙頭螺柱和鑄鋁件緊密連接，提高螺紋聯(lián)接強度，減少連接位置空間的占用，簡化零件結構，提高生產效率，降低制造成本。
文檔編號B23P15/00GK103084803SQ201210557060
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2012年12月11日
發(fā)明者劉彪, 劉海江, 張志斌, 陳慧, 魯恩悅 申請人:中煤張家口煤礦機械有限責任公司