一種復合材料用嵌入式多功能類螺紋一體件的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于緊固件技術領域，尤其涉及一種復合材料用嵌入式多功能類螺紋一體件。
【背景技術】
[0002]在航空航天器零件設計中，通常會采用大量的緊固件作為部件之間的連接件，其中高性能的緊固件又非常昂貴。尤其是在復合材料的大量應用中，原來的緊固件連接已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有安裝的要求，而新型緊固件的研發(fā)相對滯后，各大國企及主機廠又對緊固件這種配套零部件不夠重視，導致這類緊固件的高端設計零部件不能滿足現(xiàn)有機種的安裝要求，這對航空航天器總體進度是有影響的。如果采用安裝于金屬材料的緊固件繼續(xù)安裝，這將對新型復合材料的特殊特性大打折扣，且新型復合材料的應用沒有達到應有的性能。這是航空航天器零件設計準則不允許的。為此，專為復合材料的應用提供一種優(yōu)化設計的、滿足現(xiàn)有航空航天器零部件嵌入式隱藏式等設計準則的高端緊固件顯得尤為必要。這對緊固件的設計提出了更高的要求，要發(fā)揮出材料的極限性能才能滿足最小重量的情況下達到最大優(yōu)化設計的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種結構簡單、生產(chǎn)快捷、連接安全性和可靠性高的復合材料用嵌入式多功能類螺紋一體件。
[0004]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:一種復合材料用嵌入式多功能類螺紋一體件包括支撐板，在支撐板的中部沖壓成型有向內(nèi)延伸的內(nèi)筒體，在內(nèi)筒體的內(nèi)表面和外表面采用輥鍛工藝制有一體結構的類螺紋，在內(nèi)筒體的端部沖壓成型有向外延伸的外筒體，內(nèi)筒體位于外筒體的內(nèi)腔且兩者的中心線平行。
[0005]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:本實用新型提供了一種結構設計簡單合理的復合材料用嵌入式多功能類螺紋一體件，與現(xiàn)有的嵌入式連接件相比，本技術方案通過設置一體沖壓成型的支撐板、內(nèi)筒體和外筒體并在內(nèi)筒體的內(nèi)外表面均輥鍛類螺紋，提供了一種新型結構的類螺紋連接件，兼具單側安裝和雙側安裝的多種功能，提升了使用的便捷性以及適配性。
[0006]支撐板可設置為長方形、正方形、菱形等任意滿足安裝要求的形狀，即支撐板的形狀和尺寸能夠以安裝要求來確定，滿足復合材料特殊特性的要求，可以通過對支撐板的安裝面進行表面處理而提升與復合材料之間的摩擦力，進一步提升連接的可靠性。
[0007]外筒體截面可為圓形、橢圓形等任意滿足安裝要求的形狀，力求與復合材料上開設的嵌入式安裝孔的孔壁作最大限度的貼合，圓形是基本形狀，橢圓形、不規(guī)則形狀等能夠增加與嵌入式安裝孔孔壁之間的旋轉阻力、滿足復合材料的特殊特性要求。
[0008]內(nèi)筒體內(nèi)外表面采用內(nèi)外反復輥鍛工藝方法滾壓出類螺紋，能顯著增強類螺紋的韌性，提高強度、載荷和疲勞強度。類螺紋本身尺寸和真正的螺紋尺寸不相符合，同時又能和真正螺紋的螺栓相連接。輥鍛式的加工工藝發(fā)揮了材料冷作硬化最大限度，令材料的使用性能達到最大極限，能夠滿足航空航天零件設計準則的最小質(zhì)量要求。類螺紋可以同時和螺母和螺栓進行連接，因此兼具螺栓、螺母和鉚釘?shù)榷喙δ?。通過選取高性能的成型材料能夠提升本一體式連接件的整體結構強度，在惡劣的工況下能夠保持連接的安裝性和可靠性。
[0009]優(yōu)選地:在支撐板位于內(nèi)側和外側的安裝面上均成型有防滑痕。
[0010]優(yōu)選地:所述支撐板采用高韌性、高冷作硬化的不銹鋼材質(zhì)、鈦合金材質(zhì)或高溫合金材質(zhì)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的立體結構示意圖；
[0012]圖2是本實用新型的剖面結構示意圖；
[0013]圖3是本實用新型使用狀態(tài)的剖視結構示意圖。
[0014]圖中:1、支撐板；2、外筒體；3、內(nèi)筒體；4、類螺紋；5、安裝螺母；6、安裝螺釘；7、復合材料安裝層；8、復合材料安裝層；9、復合材料安裝層；10、復合材料安裝層。
【具體實施方式】
[0015]為能進一步了解本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例詳細說明如下:
[0016]請參見圖1和圖2，本實用新型包括支撐板1，在支撐板1的中部沖壓成型有向內(nèi)延伸的內(nèi)筒體3，在內(nèi)筒體3的內(nèi)表面和外表面采用輥鍛工藝制有一體結構的類螺紋4，在內(nèi)筒體3的端部沖壓成型有向外延伸的外筒體2，內(nèi)筒體3位于外筒體2的內(nèi)腔且兩者的中心線平行。
[0017]本實施例中，為了進一步提升本一體式連接件在連接安裝時的可靠性，在支撐板1位于內(nèi)側和外側的安裝面上均成型有防滑痕，具體地防滑痕可以是擠壓成型的劃痕、波浪痕等，提升與復合材料接觸時的摩擦力。
[0018]本實施例中，支撐板1采用高韌性、高冷作硬化的不銹鋼材質(zhì)、鈦合金材質(zhì)或高溫合金材質(zhì)，上述材質(zhì)具有優(yōu)良的機械特性，更適用于航空航天的嚴苛環(huán)境。
[0019]加工方法:采用沖壓機在金屬材料板材上沖壓成型內(nèi)筒體3 ;之后采用類螺紋擠壓旋轉滾制滾輪在內(nèi)筒體3的內(nèi)外表面反復輥鍛出類螺紋4 ;之后在內(nèi)筒體3的外側反向沖壓成型外筒體2 ;最后按照預設形狀壓制成型支撐板1。
[0020]使用方法請參見圖3，可以看出:將本一體式連接件的外筒體2部分嵌入開設在復合材料安裝層9上的嵌入式安裝孔內(nèi)，外筒體2的外壁最好與安裝孔的內(nèi)壁緊密貼合；安裝螺釘6穿過復合材料安裝層10上的連接孔后擰入本一體式連接件的內(nèi)筒體3內(nèi)，即安裝螺釘6的外螺紋與內(nèi)筒體3內(nèi)表面的類螺紋4連接，完成一種安裝；或者，將本一體式連接件嵌入復合材料安裝層9的嵌入式安裝孔內(nèi)之后，將安裝螺母5的桿體部分穿過復合材料安裝層7和復合材料安裝層8兩者對應的連接孔后令內(nèi)筒體3旋入安裝螺母5內(nèi)，即內(nèi)筒體3外表面的類螺紋4與安裝螺母5的內(nèi)螺紋連接，完成另一種安裝。再或者，從兩側分別采用安裝螺母5和安裝螺釘6對全部復合材料安裝層7、8、9和10進行固定安裝。
【主權項】
1.一種復合材料用嵌入式多功能類螺紋一體件，其特征在于:包括支撐板(1)，在支撐板⑴的中部沖壓成型有向內(nèi)延伸的內(nèi)筒體(3)，在內(nèi)筒體(3)的內(nèi)表面和外表面采用輥鍛工藝制有一體結構的類螺紋(4)，在內(nèi)筒體(3)的端部沖壓成型有向外延伸的外筒體(2)，內(nèi)筒體⑶位于外筒體⑵的內(nèi)腔且兩者的中心線平行。2.如權利要求1所述的復合材料用嵌入式多功能類螺紋一體件，其特征在于:在支撐板(1)位于內(nèi)側和外側的安裝面上均成型有防滑痕。3.如權利要求1所述的復合材料用嵌入式多功能類螺紋一體件，其特征在于:所述支撐板(1)采用高韌性、高冷作硬化的不銹鋼材質(zhì)、鈦合金材質(zhì)或高溫合金材質(zhì)。
【專利摘要】本實用新型屬于緊固件技術領域，尤其涉及一種復合材料用嵌入式多功能類螺紋一體件。包括支撐板(1)，在支撐板(1)的中部沖壓成型有向內(nèi)延伸的內(nèi)筒體(3)，在內(nèi)筒體(3)的內(nèi)表面和外表面采用輥鍛工藝制有一體結構的類螺紋(4)，在內(nèi)筒體(3)的端部沖壓成型有向外延伸的外筒體(2)，內(nèi)筒體(3)位于外筒體(2)的內(nèi)腔且兩者的中心線平行。本實用新型的復合材料用嵌入式多功能類螺紋一體件結構簡單、生產(chǎn)快速便捷、兼具單側安裝和雙側安裝的功能，連接后的安全性和可靠性高。
【IPC分類】F16B37/12
【公開號】CN205036706
【申請?zhí)枴緾N201520804653
【發(fā)明人】陳立, 王鵬, 陳曉紅, 蒲國新, 陳成, 唐彪, 齊波
【申請人】北京成立科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月16日