一种钣金内螺纹的制作方法

本发明涉及螺纹连接技术领域，特别涉及钣金内螺纹。

背景技术：

螺纹是人类最早发明的机械之一，直到18世纪末，随着英国机器制造业兴起，英国发明了丝杠车床、丝锥、板牙和泰勒螺纹量规，为螺纹制造奠定了技术基础。螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，若取一平面图形，使其平面始终通过圆柱体的轴线并沿着螺旋线运动，则这平面图形在空间形成一个螺旋形体，称为螺纹，

根据平面图形的形状，螺纹可分为三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹等。根据螺旋线的绕行方向，可分为左旋螺纹和右旋螺纹，规定将螺纹直立时螺旋线向右上升为右旋螺纹，向左上升为左旋螺纹。机械制造中一般采用右旋螺纹，有特殊要求时，才采用左旋螺纹。根据螺旋线的数目，可分为单线螺纹和等距排列的多线螺纹。为了制造方便，螺纹一般不超过4线。按标准来源，主要分为英制、美制和米制螺纹。按螺纹用途，可以分为紧固螺纹、管螺纹和专用螺纹。目前，尽管螺纹有几百种之多，但是都需要通过丝攻制成，没有弹性；无论何种应用情况，也都是相同形状的配对所形成连接关系和所依从的质量标准。自二十世纪以来，随着电子电器、通信、航空航天、交通车辆、医疗器械和智能装备等领域的发展，以及节能环保理念的增强，在促进钣金技术提高的同时，也对螺纹技术产生新的需求。

因此，发明钣金内螺纹来解决上述问题很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供钣金内螺纹，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：钣金内螺纹，包括钣金基板，其特征在于：所述钣金基板内侧安装有一区螺纹旋转支撑体，所述一区螺纹旋转支撑体一端设置有螺旋成形一区始端，所述一区螺纹旋转支撑体另一端设置有螺旋成形一区终端，所述一区螺纹旋转支撑体一侧安装有一区螺纹，所述钣金基板一侧安装有二区螺纹旋转支撑体，所述二区螺纹旋转支撑体一端设置有螺旋成形二区终端，且另一端设置有螺旋成形二区始端，所述二区螺纹旋转支撑体一侧安装有二区螺纹。

优选的，所述螺旋成形一区终端与所述螺旋成形二区始端之间设有第一工艺开口。

优选的，所述螺旋成形一区始端与螺旋成形二区终端之间设有第二工艺开口。

优选的，所述一区螺纹旋转支撑体包括一区螺纹旋转支撑体阳面和一区螺纹旋转支撑体阴面，所述一区螺纹旋转支撑体阳面位于一区螺纹旋转支撑体正面，所述一区螺纹旋转支撑体阴面位于一区螺纹旋转支撑体背面。

优选的，所述一区螺纹包括一区内螺纹工艺圆弧面、一区内螺纹螺旋外侧面、一区内螺纹阳面以及一区内螺纹阴面，所述一区螺纹一端设置有一区内螺纹工艺圆弧面，用于与配对螺纹的限位，并以防损伤配对螺纹之外螺纹螺旋面，所述一区内螺纹工艺圆弧面一侧设置有一区内螺纹螺旋外侧面，用于与配对螺纹螺旋内面紧密配合，所述一区内螺纹阳面位于一区螺纹正面，用于与配对螺纹阴面紧密配合，所述一区内螺纹阴面位于一区螺纹背面。

优选的，所述二区螺纹旋转支撑体包括二区螺纹旋转支撑体阳面和二区螺纹旋转支撑体阴面，所述二区螺纹旋转支撑体阳面位于二区螺纹旋转支撑体正面，所述二区螺纹旋转支撑体阴面位于一区螺纹旋转支撑体背面。

优选的，所述二区螺纹包括二区内螺纹工艺圆弧面、二区内螺纹螺旋外侧面、二区内螺纹阳面以及二区内螺纹阴面，所述二区螺纹一端设置有二区内螺纹工艺圆弧面，用于与配对螺纹的限位，并以防损伤配对螺纹之外螺纹螺旋面，所述二区内螺纹工艺圆弧面一侧设置有二区内螺纹螺旋外侧面，用于与配对螺纹螺旋内面紧密配合，所述二区内螺纹阳面位于二区螺纹正面，用于与配对螺纹阴面紧密配合，所述二区内螺纹阴面位于二区螺纹背面。

优选的，所述一区螺纹与所述二区螺纹螺纹连接圆柱外螺纹。

优选的，所述圆柱外螺纹包括外螺纹螺旋阳面、外螺纹螺旋内面、外螺纹螺旋阴面、外螺纹螺旋外面以及外螺纹螺旋过渡导向面，所述圆柱外螺纹一侧设置有外螺纹螺旋阳面，所述外螺纹螺旋阳面一端设有外螺纹螺旋内面，所述外螺纹螺旋内面顶端设置有外螺纹螺旋阴面，所述外螺纹螺旋阴面顶端固定连接外螺纹螺旋外面，所述圆柱外螺纹顶端设置有外螺纹螺旋过渡导向面。

优选的，所述一区螺纹旋转支撑体中部设置有螺旋成形一区中位，所述二区螺纹旋转支撑体中部设置有螺旋成形二区中位。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过设置有螺旋成形一区始端、螺旋成形一区中位、螺旋成形一区终端、螺旋成形二区始端、螺旋成形二区中位、螺旋成形二区终端、钣金基板、一区螺纹旋转支撑体、一区螺纹旋转支撑体阳面、一区螺纹旋转支撑体阴面、一区螺纹、一区内螺纹工艺圆弧面、一区内螺纹螺旋外侧面、一区内螺纹阳面、一区内螺纹阴面一区螺纹、第一工艺开口、二区螺纹旋转支撑体、二区螺纹旋转支撑体阳面、二区螺纹旋转支撑体阴面、二区螺纹、二区内螺纹工艺圆弧面、二区内螺纹螺旋外侧面、二区内螺纹阳面、二区内螺纹阴面以及第二工艺开口，不需要丝攻制造，可与各种螺纹形状配对形成连接关系，并具有弹性；制造工艺及质量控制简单，质量可靠性增强；质量轻，可分单体和单体叠加，应用范围广泛。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的a-a剖面图。

图4为本发明的b-b剖视图。

图5为本发明的c放大图。

图6为本发明的d放大图。

图7为本发明的带公式俯视图。

图8为本发明的带公式c放大图。

图9为本发明的带公式d放大图。

图10为本发明的装配剖视图。

图11为本发明的g放大图。

图12为本发明的带公式g放大图。

图13为本发明的m放大图。

图中：螺旋成形一区始端1、螺旋成形一区中位2、螺旋成形一区终端3、螺旋成形二区始端4、螺旋成形二区中位5、螺旋成形二区终端6、钣金基板10、一区螺纹旋转支撑体11、一区螺纹旋转支撑体阳面111、一区螺纹旋转支撑体阴面112、一区螺纹12、一区内螺纹工艺圆弧面121、一区内螺纹螺旋外侧面122、一区内螺纹阳面123、一区内螺纹阴面一区螺纹124、第一工艺开口13、二区螺纹旋转支撑体14、二区螺纹旋转支撑体阳面141、二区螺纹旋转支撑体阴面142、二区螺纹15、二区内螺纹工艺圆弧面151、二区内螺纹螺旋外侧面152、二区内螺纹阳面153、二区内螺纹阴面154、第二工艺开口16、圆柱外螺纹20、外螺纹螺旋阳面21、外螺纹螺旋内面22、外螺纹螺旋阴面23、外螺纹螺旋外面24、外螺纹螺旋过渡导向面25。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-13所示的钣金内螺纹，包括钣金基板10，其特征在于：所述钣金基板10内侧安装有一区螺纹旋转支撑体11，所述一区螺纹旋转支撑体11一端设置有螺旋成形一区始端1，所述一区螺纹旋转支撑体11另一端设置有螺旋成形一区终端3，所述一区螺纹旋转支撑体11一侧安装有一区螺纹12，所述钣金基板10一侧安装有二区螺纹旋转支撑体14，所述二区螺纹旋转支撑体14一端设置有螺旋成形二区终端6，且另一端设置有螺旋成形二区始端4，所述二区螺纹旋转支撑体14一侧安装有二区螺纹15。

进一步的，在上述技术方案中，所述螺旋成形一区终端3与所述螺旋成形二区始端4之间设有第一工艺开口13；

进一步的，在上述技术方案中，所述螺旋成形一区始端1与螺旋成形二区终端6之间设有第二工艺开口16；

进一步的，在上述技术方案中，所述一区螺纹旋转支撑体11包括一区螺纹旋转支撑体阳面111和一区螺纹旋转支撑体阴面112，所述一区螺纹旋转支撑体阳面111位于一区螺纹旋转支撑体11正面，所述一区螺纹旋转支撑体阴面112位于一区螺纹旋转支撑体11背面；

进一步的，在上述技术方案中，所述一区螺纹12包括一区内螺纹工艺圆弧面121、一区内螺纹螺旋外侧面122、一区内螺纹阳面123以及一区内螺纹阴面124，所述一区螺纹12一端设置有一区内螺纹工艺圆弧面121，所述一区内螺纹工艺圆弧面121一侧设置有一区内螺纹螺旋外侧面122，所述一区内螺纹阳面123位于一区螺纹12正面，所述一区内螺纹阴面124位于一区螺纹10背面；

进一步的，在上述技术方案中，所述二区螺纹旋转支撑体14包括二区螺纹旋转支撑体阳面141和二区螺纹旋转支撑体阴面142，所述二区螺纹旋转支撑体阳面141位于二区螺纹旋转支撑体14正面，所述二区螺纹旋转支撑体阴面142位于一区螺纹旋转支撑体14背面。

进一步的，在上述技术方案中，所述二区螺纹15包括二区内螺纹工艺圆弧面151、二区内螺纹螺旋外侧面152、二区内螺纹阳面153以及二区内螺纹阴面154，所述二区螺纹15一端设置有二区内螺纹工艺圆弧面151，所述二区内螺纹工艺圆弧面151一侧设置有二区内螺纹螺旋外侧面152，所述二区内螺纹阳面153位于二区螺纹15正面，所述二区内螺纹阴面154位于二区螺纹15背面。

进一步的，在上述技术方案中，所述一区螺纹12与所述二区螺纹15螺纹连接圆柱外螺纹20。

进一步的，在上述技术方案中，所述圆柱外螺纹20包括外螺纹螺旋阳面21、外螺纹螺旋内面22、外螺纹螺旋阴面23、外螺纹螺旋外面24以及外螺纹螺旋过渡导向面25，所述圆柱外螺纹20一侧设置有外螺纹螺旋阳面21，所述外螺纹螺旋阳面21一端设有外螺纹螺旋内面22，所述外螺纹螺旋内面22顶端设置有外螺纹螺旋阴面23，所述外螺纹螺旋阴面23顶端固定连接外螺纹螺旋外面24，所述圆柱外螺纹20顶端设置有外螺纹螺旋过渡导向面25。

进一步的，在上述技术方案中，所述一区螺纹旋转支撑体11中部设置有螺旋成形一区中位2，所述二区螺纹旋转支撑体14中部设置有螺旋成形二区中位05。

需要说明的是本发明为钣金内螺纹，螺旋成形一区中位2，螺旋转角i02=90°螺旋成形二区中位5，螺旋转角i05=270°，

d30-变形区临界线，在≤d30内为变形区；

d0-钣金内螺纹大径，在d0～d30之间形成扫描螺旋体，以支撑内螺纹；

d20-钣金内螺纹理论中径，可用于计算螺旋升角α；

d10-钣金内螺纹小径，在d10～d0之间形成不足一个螺距的内螺纹；

t-钣金材料厚度，即为钣金内螺纹厚度；

α-螺旋升角;

f0-内螺纹径向倾角，为一区螺纹12和二区螺纹15与钣金基体10之倾角，设计数值为小于配对螺纹牙型角f的一半,以实现螺纹被紧固后的弹力及防松效果；

p/2-一区螺纹12与二区螺纹15在径向对称的各点轴向位置都是一半螺距的等差；

p为螺距，螺纹上的任意点螺旋一圈上升或下降的距离；

q2-螺旋成形一区中位2位置的一区螺纹12与一区螺纹旋转支撑体11之夹角；

v2-螺旋成形一区中位2位置的一区螺纹旋转支撑体与钣金基体10之夹角；

f0-内螺纹径向倾角，为内螺纹螺旋面与钣金基面之倾角，螺旋成形一区和二区的内螺纹径向倾角一致，设计数值为小于配对螺纹牙型角f的一半,以实现螺纹被紧固后的弹力及防松效果;其计算公式如下

f0+v2+q2=f0+v5+q5=f0+vi+qi=180°,任意转角为β的i位qi=180°-vi-f0

如起始位i=0,顺时针起角，任意转角为β的i位vi=arctan（(p(β/180))/(d30-d0)），式中v2的转角为90°，v5的转角为270°，p为螺距,一区螺纹12与二区螺纹15在径向对称的各点轴向位置都是一半螺距（p/2）的等差；

q5-螺旋成形二区中位5位置的二区螺纹14与二区螺纹旋转支撑体14之夹角；

v5-螺旋成形二区中位5位置的二区螺纹旋转支撑体14与钣金基体10之夹角；

f0-内螺纹径向倾角，为内螺纹螺旋面与钣金基面之倾角，螺旋成形一区和二区的内螺纹径向倾角一致，设计数值为小于配对螺纹牙型角f的一半,以实现螺纹被紧固后的弹力及防松效果;其计算公式如下

f0+v2+q2=f0+v5+q5=f0+vi+qi=180°,任意转角为β的i位qi=180°-vi-f0

如起始位i=0,顺时针起角，任意转角为β的i位vi=arctan（(p(β/180))/(d30-d0)），式中v2的转角为90°，v5的转角为270°，p为螺距,一区螺纹12与二区螺纹15在径向对称的各点轴向位置都是一半螺距（p/2）的等差；

d-外螺纹大径；

d1-外螺纹小径；

d2-外螺纹理论中径，可用于计算螺旋升角α；

d0-外螺纹最大导向径；

f-外螺纹牙型角；

f-外螺纹螺旋阴面23轴向倾角，是外螺纹牙型角f的1半；

h-外螺纹螺旋内面24的轴向宽度；

p-螺距，螺纹上的任意点螺旋1圈上升或下降的距离。

d-钣金内螺纹大径d0的微小变化状态，不影响螺纹配合；

d22-钣金内螺纹理论中径d20的微小变化状态，不影响螺纹配合；

d12-钣金内螺纹小径d10的变化状态，在螺纹配合状态下，d12与外螺纹小径d1相等；

h-外螺纹螺旋内面22的轴向宽度；

h0-一区内螺纹螺旋外侧面122的轴向宽度；

q-内螺纹与螺纹旋转支撑体之夹角，螺纹配合紧固状态下，前述任意位置，随fo增大至f而减小；

v-螺纹旋转支撑体与钣金基体10之夹角，螺纹配合紧固状态下，前述任意位置，随fo增大至f，通常不产生变化；

r-内螺纹与螺纹旋转支撑体之相交外圆弧，螺纹配合紧固状态下，前述任意位置，随fo增大至f而减小；

r-内螺纹与螺纹旋转支撑体之相交内圆弧，螺纹配合紧固状态下，前述任意位置，随fo增大至f而减小；

当钣金材料为弹片或mn钢材料经钣金内螺纹成形后热处理，在螺纹连接被旋松后，q、v、r、r和f将及时恢复成原形；钣金材料不在螺纹连接的弹性范围内，钣金内螺纹随外螺纹紧固连接后产生塑性变形，在螺纹连接被旋松后，q、v、r、r和f将不能完全恢复成原形。

g-钣金内螺纹回弹角，回弹角越大，钣金内螺纹张力越大，螺纹连接的防松效果越好，g=f-f0=f/2-f0；

s-钣金内螺纹回弹量，与钣金内螺纹回弹角g的关系为s=h0*tan(g),式中h0最大为h*cos(g)，回弹量越大，螺纹连接精度越高;

r’-内螺纹工艺圆弧面径向圆角；

h-内螺纹工艺圆弧面的径向切点与外螺纹螺旋阴面23的最小轴向距离；

h1-内螺纹工艺圆弧面的径向切点与外螺纹螺旋阳面21的轴向交点的距离，其计算公式为：

h1=h+h1-h，式中h1=(r’-s)*tan(f),，当h=h=h0/cos(g)时，h1=h1，h1最小为(r’-s)*tan(f)=0，即为当r’=s时，螺纹连接强度和配合精度最高，相同钣金材料及螺纹连接规格相比，防松效果最好。

本实用工作原理：

参照说明书附图1-13，使用本发明时，将圆柱外螺纹20插入钣金基板10，通过旋压顶升内螺纹工艺一区内螺纹工艺圆弧面121，用于与配对螺纹的限位，并以防损伤配对螺纹之外螺纹螺旋面，和二区内螺纹工艺圆弧面151，用于与配对螺纹的限位，并以防损伤配对螺纹之外螺纹螺旋面，完成紧固工作，不需要丝攻制造，可与各种螺纹形状配对形成连接关系，并具有弹性；制造工艺及质量控制简单，质量可靠性增强；质量轻，可分单体和单体叠加，应用范围广泛。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。