一种高强度螺栓及其加工方法与流程

1.本申请属于螺栓领域，具体地说，尤其涉及一种高强度螺栓及其加工方法。


背景技术：

2.螺栓作为一种应用非常广泛的配件，从航空航天到日常生活都离不开。根据螺栓强度的不同，螺栓可以分为普通螺栓和高强度螺栓。与普通螺栓相比，高强度螺栓有许多优点：现场组装用时短，对生产影响小，使用寿命长，适用构件范围广，连接安全可靠，具有较好的工艺性和经济性；正是因为高强度螺栓的这些优点，工业发达国家近年来出现了对高强度螺栓钢和高强度螺栓集中研究的现象，并开发出了一系列超高强度螺栓钢及超高强度螺栓。
3.但是，我们注意到，现有的高强度螺栓均是从螺栓加工原材料着手实现螺栓强度的提高，而对于螺杆直径较大的高强度螺栓，如何从结构的角度进行螺栓的改进，使其具有材料带来的高强度外，还具有结构带来的优异性能。


技术实现要素：

4.本申请的目的在于提供一种高强度螺栓及其加工方法，其能够在现有高强度螺栓原材料制作而成的基础上，通过对直径较大的螺栓结构进行设计，保证螺栓强度的同时又能够带来防脱等优异性能。
5.为达到上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：
6.本发明中所述的高强度螺栓，包括螺帽，螺帽的中心轴线处设置有与其固定为一体的螺杆，螺杆与螺帽同轴设置；所述螺杆自螺帽的底面沿着螺帽的中心轴线向下延伸，且在螺杆的外表面加工有外螺纹；所述螺杆的内部加工有放置放置板体固定盘的空腔，板体固定盘的周向外表面铰接有顶升板，顶升板在靠近自身底面的内侧面设置有锥形调节板，所述顶升板绕板体固定盘的中心轴线在板体固定盘的周向外表面均布，锥形调节板的内侧面均与锥形块的周向外表面接触；所述螺杆在对应顶升板的位置处加工有螺杆通孔，锥形块在调节杆的带动下向远离螺帽的一端移动，通过锥形调节板迫使顶升板向螺杆通孔外部移动直至顶升板与连接于螺杆的螺母接触并顶紧；所述的调节杆的一端位于螺杆的底面，调节杆的另一端位于板体固定盘内；所述板体固定盘通过板体固定套与螺帽连接，板体固定套为与板体固定盘同轴设置的套体结构。
7.进一步地讲，本发明中所述的螺帽包括主螺帽和副螺帽，主螺帽的底面通过压块与板体固定套固定；所述副螺帽自主螺帽的底面沿螺杆的外表面向下延伸。
8.进一步地讲，本发明中所述的压块的中心轴线处加工有供调节杆穿过的通孔，压块的周向外表面分别与板体固定套的内壁、螺杆的内壁过盈配合。
9.进一步地讲，本发明中所述的调节杆的两端为光杆，所述调节杆的中部位置处加工有外螺纹并且通过外螺纹与锥形块的内螺纹连接。
10.进一步地讲，本发明中所述的锥形调节板的底面与螺杆的空腔底面之间留有供锥
形块向下运动的行程空腔。
11.进一步地讲，本发明中所述的螺杆在底面加工有底部阶梯孔，底部阶梯孔用于容纳调节杆的底端。
12.一种加工上述高强度螺栓的方法，该方法包括以下步骤：
13.1)、将钢丝切断至螺栓所需的长度，在常温下分别将螺帽、螺杆放入模具型腔内，以墩锻之力使之形成螺栓所需的螺帽、螺杆尺寸；
14.2)、在室温下对螺杆的顶部向下钻孔形成空腔及放置调节杆的通孔，空腔内加工有限位部，并且在螺杆的外部采用滚丝机进行外螺纹的成型；
15.3)、在螺帽的底面中心轴线处加工与压块同轴的盲孔，盲孔的直径与螺杆的外径相同，压块的外径与螺杆内空腔的直径相同；
16.4)、在螺杆的外表面加工有条形通孔结构的螺杆通孔；
17.5)、将锥形块与锥形调节板配合后一并与顶升板、板体固定盘、板体固定套放入螺杆空腔内，直至板体固定盘底面与空腔内的限位部接触；
18.6)、将副螺帽的盲孔与螺杆的顶面配合，压块与螺杆内的空腔配合，并且通过焊接、打磨后形成一体。
19.与现有技术相比，本申请的有益效果是：
20.本发明能够在现有高强度螺栓原材料制作而成的基础上，通过对直径较大的螺栓结构进行设计，保证螺栓强度的同时又能够带来防脱等优异性能。
附图说明
21.图1是本发明的外部结构示意图。
22.图2是图1中i-i的剖面图。
23.图3是本发明中板体固定盘、板体固定套及顶升板、锥形调节板、锥形块的结构示意图。
24.图中：1、主螺帽；2、副螺帽；3、外螺纹；4、螺杆；5、螺杆通孔；6、顶升板；7、锥形调节板；8、锥形块；9、行程空腔；10、调节杆；11、底部阶梯孔；12、板体固定盘；13、板体固定套；14、压块。
25.需要说明的是，为了充分展现螺栓的内部结构，本发明附图对其内部结构的比例关系进行了调整，但这并不能够意味着对本申请技术方案保护范围的限定。
具体实施方式
26.下面结合实施例对本申请所述的技术方案作进一步地描述说明。需要说明的是，在下述段落可能涉及的方位名词，包括但不限于“上、下、左、右、前、后”等，其所依据的方位均为对应的说明书附图中所展示的视觉方位，其不应当也不该被视为是对本技术方案保护范围的限定，其目的仅为方便本领域的技术人员更好地理解说明书中所述的技术方案。
27.在下述段落的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等类似表述应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以依据具体情况结合本领域的
公知常识、设计规范、标准文献等理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.实施例1
29.一种高强度螺栓，包括螺帽，螺帽的中心轴线处设置有与其固定为一体的螺杆4，螺杆4与螺帽同轴设置；所述螺杆4自螺帽的底面沿着螺帽的中心轴线向下延伸，且在螺杆4的外表面加工有外螺纹3；所述螺杆4的内部加工有放置放置板体固定盘12的空腔，板体固定盘12的周向外表面铰接有顶升板6，顶升板6在靠近自身底面的内侧面设置有锥形调节板7，所述顶升板6绕板体固定盘12的中心轴线在板体固定盘12的周向外表面均布，锥形调节板7的内侧面均与锥形块8的周向外表面接触；所述螺杆4在对应顶升板6的位置处加工有螺杆通孔5，锥形块8在调节杆10的带动下向远离螺帽的一端移动，通过锥形调节板7迫使顶升板6向螺杆通孔5外部移动直至顶升板6与连接于螺杆4的螺母接触并顶紧；所述的调节杆10的一端位于螺杆4的底面，调节杆10的另一端位于板体固定盘12内；所述板体固定盘12通过板体固定套13与螺帽连接，板体固定套13为与板体固定盘12同轴设置的套体结构。
30.实施例2
31.一种高强度螺栓，其中所述的螺帽包括主螺帽1和副螺帽2，主螺帽1的底面通过压块14与板体固定套13固定；所述副螺帽2自主螺帽1的底面沿螺杆4的外表面向下延伸；所述压块14的中心轴线处加工有供调节杆10穿过的通孔，压块14的周向外表面分别与板体固定套13的内壁、螺杆4的内壁过盈配合；所述调节杆10的两端为光杆，所述调节杆10的中部位置处加工有外螺纹并且通过外螺纹与锥形块8的内螺纹连接；所述锥形调节板7的底面与螺杆4的空腔底面之间留有供锥形块8向下运动的行程空腔9；所述螺杆4在底面加工有底部阶梯孔11，底部阶梯孔11用于容纳调节杆10的底端。其余部分的结构及连接关系与前述实施例中任意一项所述的结构及连接关系相同，为避免行文繁琐，此处不再赘述。
32.实施例3
33.一种高强度螺栓的加工方法，其中该方法包括以下步骤：
34.1)、将钢丝切断至螺栓所需的长度，在常温下分别将螺帽、螺杆放入模具型腔内，以墩锻之力使之形成螺栓所需的螺帽、螺杆尺寸；
35.2)、在室温下对螺杆4的顶部向下钻孔形成空腔及放置调节杆10的通孔，空腔内加工有限位部，并且在螺杆4的外部采用滚丝机进行外螺纹3的成型；
36.3)、在螺帽的底面中心轴线处加工与压块14同轴的盲孔，盲孔的直径与螺杆(4)的外径相同，压块14的外径与螺杆4内空腔的直径相同；
37.4)、在螺杆4的外表面加工有条形通孔结构的螺杆通孔5；
38.5)、将锥形块8与锥形调节板7配合后一并与顶升板6、板体固定盘12、板体固定套13放入螺杆4空腔内，直至板体固定盘12底面与空腔内的限位部接触；
39.6)、将副螺帽2的盲孔与螺杆4的顶面配合，压块14与螺杆4内的空腔配合，并且通过焊接、打磨后形成一体。
40.在上述实施例的基础上，利用下述段落继续对其中涉及到的技术特征及该技术特征在本技术方案中所起到的功能、作用进行详细的描述，以帮助本领域的技术人员充分理解技术方案并且予以重现。
41.本发明中所述的调节杆10的两端为光杆，分别位于螺杆4和板体固定盘12、螺杆4的底端。由于螺杆4在底端加工有底部阶梯孔11，因此通过底部阶梯孔11可以实现调节杆10
的调整。即通过工具与调节杆10的底端凹槽接触实现调节杆10的转动，调节杆10的中部位置处加工有外螺纹，外螺纹与锥形块8的内螺纹配合，调节杆10的转动能够带动锥形块8沿着调节杆10移动。如图2所示，锥形块8倒置，其向行程空腔9的移动能够将原本位于螺杆通孔5内的顶升板6向外撑开。顶升板6向外撑开后能够与外螺纹3所连接的螺母接触实现螺母的防脱。顶升板6的内部设置有与锥形块8周向外表面配合的锥形调节板7。
42.在本发明中，所述的板体固定盘12为圆形板体结构，其横截面与螺杆4的空腔横截面相同。在板体固定盘12的周向外表面铰接有顶升板6，顶升板6绕板体固定盘12的中心轴线均布。在本发明中，所述的螺杆内加工有的空腔内径应当为螺杆4外径的1/3，顶升板6及锥形调节板7在初始状态下大部分区域位于螺杆通孔5的内部，一部分位于螺杆4的空腔中并且与锥形块8配合。说明书附图中所示的结构对比例进行了调整，并且已经在附图说明部分进行了标注。
43.在本发明中，所述的压块14为柱体结构，其固定于主螺帽1上，并且在压块14的周边位置处加工有盲孔，盲孔位于副螺帽2上。主螺帽1与副螺帽2为一体结构并且共同构成螺帽。本发明中的螺帽为六边形结构。压块14与板体固定套13配合实现对板体固定盘12的顶部固定，如图3所示a部分底面与螺杆4空腔中的限位结构配合实现板体固定盘12的底部固定，a部分所示的底面位于相邻的顶升板6之间的板体固定盘12上。本发明中所述的限位结构为凸出于螺杆4空腔内壁的凸起。
44.最后，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。