[发明专利]一种自锁螺母的收口方法

说明书

技术领域

本发明涉及自锁螺母技术领域，特别是涉及一种自锁螺母的收口方法。

背景技术

目前航空、航天紧固件自锁螺母的自锁结构的加工由于受材料不一致性的影响会影响其锁紧性能，因此，每一批螺母在正式收口前都要进行首件（小批）收口试验，经过首件收口试验的螺母，先验证其锁紧性能是否达到标准，再根据首件（小批）收口试验的结果，修正收口工艺参数。收口工艺一般在热处理之前进行，主要程序是：按传统的收口工艺对首件（小批）收口→热处理→锁紧性能试验→调整收口工艺参数→（如果需要，再次进行试验和调整工艺）→整批收口。但长期以来，这种收口方法存在很多弊端，主要是因为这种方法试验周期长， 收口试验的热处理、表面处理、收口模具收口的实际调整状态等与批生产的状态存在不一致性，导致整批收口无法体现收口试验的要求，这必然导致批生产后的锁紧力矩不稳定。在实际生产中，经常会出现首件收口试验的锁紧力矩很稳定，而批次锁紧力矩不稳定的情况。收口试验和具体的实际要求一般都很高，只要在收口、热处理、表面处理中出现任何一个环节的误差都将影响批次锁紧力矩的稳定性，而批次生产不符合要求时，往往要经过返工返修，极大增加了产品的市场成本、延迟生产周期。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有收口试验方法的锁紧力矩不稳定、生产周期长的缺陷，提供一种锁紧力矩稳定、生产周期短的自锁螺母的收口方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

    本发明自锁螺母的收口方法：取强度σ_b≤1100MPa的自锁螺母，攻丝后进行热处理和表面处理，然后进行首件收口和锁紧性能试验，根据试验结果调整收口工艺参数，再次进行收口和锁紧性能试验，直至锁紧力矩离散度第1次拧入最大锁紧力矩≤规定的80%、第15次拧出最小锁紧力矩≥规定的150%，之后将整批自锁螺母收口。

上述收口方法中，在进行锁紧性能试验时，采取收口螺纹径向变形量最小、收口变形长度最长的原则。这样的原则使得锁紧时螺栓试验芯棒与自锁螺母螺纹径向变形面完全接触，保证第1次与第15次的锁紧力矩稳定。

前述自锁螺母的材料为碳钢、合金钢、高温合金、铝合金或铜合金。

优选地，前述自锁螺母的收口方法，所述收口工艺参数为收口径向直径和收口长度。

前述自锁螺母的收口方法，所述收口工艺参数的调整标准是同批锁紧力矩值在标准要求的第1次和第15次力矩值的15-25%，优选为20%。

与现有技术相比，本发明改变了收口流程，先对整批自锁螺母进行热处理和表面处理后再进行收口试验，保证了设备、模具调整参数的一致性，尤其是避免了收口试验后的热处理、表面处理的不一致性，由于保证了各种状态的一致性，再加上螺母热处理后其强度的持久弹性，不但解决了锁紧力矩的稳定性问题，还缩短了收口试验的周期，本发明方法适合于强度在1100Mpa的自锁螺母。

具体实施方式

    取强度σ_b≤1100MPa的自锁螺母，攻丝后进行热处理和表面处理，然后按照收口螺纹径向变形量最小、收口变形长度最长的原则进行首件收口和锁紧性能试验，根据试验结果调整收口工艺参数，收口工艺参数主要指收口径向直径和收口长度，收口工艺参数的调整标准是同批锁紧力矩值在标准要求的第1次和第15次力矩值的15-25%，优选为20%，再次进行收口和锁紧性能试验，直至锁紧力矩离散度第1次拧入最大锁紧力矩≤规定的80%、第15次拧出最小锁紧力矩≥规定的150%，之后将整批自锁螺母收口。该方法试验周期短，先首件（小批）试收口，然后立即进行锁紧性能试验，根据锁紧性能试验情况加以调整收口尺寸参数来满足锁紧性能试验，一旦锁紧性能试验符合要求，随即将收口尺寸参数固定，进行批次收口。这种收口试验方法的得出极大的解决了传统收口试验方法后锁紧力矩不稳定问题。

以上方法适合材料为碳钢（ML18、ML25）、合金钢（16CrSiNi、30CrMnSiA）以及高温合金（GH2132）、铝合金、铜合金的自锁螺母。

按照传统的自锁收口试验方法，一般每一批次试收口试验开始，收口→热处理→表面处理→锁紧力矩试验这过程的周期要一周左右，如果首次试验的锁紧力矩离散度大需要进行二次收口试验，该批产品周期最少也得10来天左右。而按照本发明的收口试验方法，在收口、锁紧力矩试验中间缩短了两道工序的周期，而且同批产品的热处理和表面处理的收口试验件与批产品的状态一致，同时收口模能保持收口试验与批次的状态一致，减少了调模的误差，保证了三统一，即热处理、表面处理、收口状态的统一，本发明方法的收口试验时间周期一般只需半天左右，同批产品的生产周期至少缩短了一周，同时也为产品质量的一致性提供了保证。由于该收口尺寸的原则是径向收口变形量小，尽量增加收口长度，保证收口变形后在做锁紧力矩时试验芯棒与自锁螺母拧入旋和后的有效配合面积大，才能保证在锁紧力矩摩擦试验中摩擦系数大，自锁螺母配合面积的弹性保持良好。例如型号GB930-88、规格M8、材料ML18、表面处理镀锌钝化、热处理36-39HRC的产品，要求第1次拧入最大力矩4.903N·m，第15次拧出最小力矩0.392N·m，收口尺寸径向变形量0.2-0.25，收口长度在2倍螺距至3倍螺距之间，试验锁紧力矩值分别在第1次拧入最大力矩3.92-4.23N·m第15次拧出最小力矩0.52-0.65N·,批次锁紧力矩在其范围内，类似产品不一一列举。本发明为自锁螺母类产品提供了很好的收口方法，具有周期短、锁紧力矩稳定的优点，值得推广。