阅读说明：本技术 一种螺纹线圈及其制作方法 (A kind of helical coil and preparation method thereof ) 是由 彭德平 万步炎 金永平 王旺甫 高振宇 刘鸿坤 陈佳 于 2019-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种螺纹线圈及其制作方法,该螺纹线圈起始端的线缆平行于该螺纹线圈本体的横截面；该螺纹线圈终止端的线缆垂直于该螺纹线圈本体的横截面。本发明可以减少轴类螺纹与螺纹过渡区在交变弯曲应力作用下的疲劳失效,可使螺纹轴向力平均分配,有效延长了轴类部件的使用寿命。(The invention discloses a kind of helical coil and preparation method thereof, the cable of the helical coil starting point is parallel to the cross section of the helical coil ontology；Cross section of the cable of the helical coil clearing end perpendicular to the helical coil ontology.The present invention can reduce the fatigue failure of axis class screw thread and screw thread transition region under alternating bending stress effect, can make screw thread axial force mean allocation, effectively extend the service life of Axle Parts.)

一种螺纹线圈及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种主轴连接螺纹技术领域，特别是一种螺纹线圈及其制作方法。

背景技术

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。高频次工作的液压机传动系统中,拉杆螺纹联接处的疲劳断裂是拉杆主轴失效的主要原因。而绝大部分受力主轴的薄弱或应力集中部位多集中在主轴起始螺纹处，在主轴受力过程中，容易出现疲劳缺口，导致螺纹损坏或断裂。而大部分主轴螺母有时需要频繁的拆卸，也会对拉杆螺纹及螺母造成不同程度的损伤。

如何在主轴连接螺纹本体上设置减应力结构来降低连接螺纹部位的应力水平，成为为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种螺纹线圈及其制作方法，使螺纹轴向力平均分配，延长轴类部件的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种螺纹线圈，该螺纹线圈起始端的线缆平行于该螺纹线圈本体的横截面；该螺纹线圈终止端的线缆垂直于该螺纹线圈本体的横截面。

所述本体绕制于螺纹轴上。

所述起始端的线缆与所述螺纹轴一端面接触并固定连接；所述终止端的线缆与所述螺纹轴另一端外侧面接触并固定连接，且该终止端的线缆平行于所述螺纹轴轴线。

所述线缆采用直径为或的奥氏体不锈钢线材。

所述奥氏体不锈钢线材的直径公差为±0.01mm。

本发明还提供了一种上述螺纹线圈的制作方法，其包括以下步骤：

1)将奥氏体不锈钢线材加热到1080℃～1120℃，然后快速冷却至室温；

2)对经步骤1)处理后的奥氏体不锈钢线材进行抛丸处理；

3)将螺纹线圈绕圈装置装夹于数控车夹头处，抛丸处理后的奥氏体不锈钢线材起始端固定于绕圈装置起始装夹位内，将数控车打至低速档，在一定张力(500～700N)情况下沿绕圈装置绕圈工位进行顺时针缠绕；

4)将奥氏体不锈钢线材剪断，根据绕圈松紧程度进行调节，将终止接头定位于绕圈装置终止装夹位内；

5)将工装定位后的螺纹线圈与绕圈装置一起放入真空热处理炉进行低温烧钝处理(加热至300℃～350℃，保持2h～3h后随炉缓慢冷却)。

步骤5)之后，还包括：

6)将定形处理后的螺纹线圈拆卸后，采用喷微玻璃丸进行抛丸处理，以除去螺纹线圈表面氧化皮；

7)将喷丸强化后的螺纹线圈进行镀模处理。

所述绕圈装置绕圈工位采用圆螺纹形式，底纹半径与奥氏体不锈钢线材半径一致，底纹间距＝奥氏体不锈钢线材直径+1.25mm。

步骤6)中，还对所述螺纹线圈两端进行切断平头处理，然后使起始端10mm长度横向垂直于绕圈方向，终止端10mm纵向垂直于绕圈方向。

步骤7)中，在喷丸强化后的螺纹线圈表面进行彩锌钝化处理，且表面电镀的电镀层厚度为15-20um。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

1、本发明可以减少轴类螺纹与螺纹过渡区在交变弯曲应力作用下的疲劳失效，可使螺纹轴向力平均分配，有效延长了轴类部件的使用寿命；

2、本发明的方法制作工艺科学，所获得的产品品质优良率高。

附图说明

图1是本发明螺纹线圈主视图；

图2为本发明螺纹线圈立体图一；

图3为本发明螺纹线圈立体图二；

图4为本发明螺纹线圈绕制于螺纹轴上的主视图；

图5为本发明螺纹线圈绕制于螺纹轴上的后视图；

图6为本发明螺纹线圈绕制于螺纹轴上的立体图；

图7为图5的左视图；

图8为本发明螺纹线圈绕圈主视图；

图9为图8的左视图；

图10为本发明螺纹线圈绕圈立体图；

图11为

图中：1、螺纹线圈起始垂角；2、螺纹线圈本体；3、螺纹线圈终止平角；4、起始装夹位；5、终止装夹位；6、装夹工位；7、绕圈工位；8、奥氏体不锈钢线材。

具体实施方式

如图1～图3所示，本发明包括螺纹线圈起始垂角1、螺纹线圈本体2、螺纹线圈终止平角3。

螺纹线圈起始垂角横向垂直于绕圈方向，起螺纹线圈起始固定作用；

螺纹线圈终止平角纵向垂直于绕圈方向，起螺纹线圈终止固定作用；

螺纹线圈本体呈现一定螺距(螺距P＝D+1.25mm，D为螺纹线圈直径)的绕圈状态，可内旋至轴类圆螺纹上(见图4～图7)，结合圆螺纹螺母配套使用，减少轴类螺纹与螺纹过渡区在交变弯曲应力作用下的疲劳失效，可使螺纹轴向力平均分配，有效延长了轴类部件的使用寿命。

本发明螺旋线圈的制作方法包括以下步骤：

第一步：选材，一般选用直径为(或)奥氏体不锈钢线材作为材料，材料直径公差控制在±0.01mm；

第二步：固溶处理，将奥氏体不锈钢线材加热到1080～1120℃，然后快速冷却至室温，使合金中各种相充分溶解，强化固溶体，并提线材高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工或成型。

第三步：喷丸强化Ⅰ，采用喷微玻璃丸对不锈钢线材进行抛丸处理，以除去表面氧化皮、改善疲劳强度、耐磨性及粗糙度。

第四步：数控绕圈，将螺纹线圈绕圈装置装夹位置于数控车夹头处，奥氏体不锈钢线材起始端固定于绕圈装置起始装夹位4内，将数控车打至低速档，在一定张力情况下沿着在绕圈装置绕圈工位进行顺时针缠绕。

第五步：工装定位，螺纹线圈数控绕圈完成，将奥氏体不锈钢线材剪断，根据绕圈松紧程度进行调节，将终止接头定位于绕圈装置终止装夹位5内。

第六步：定形处理，将工装定位后的螺纹线圈与绕圈装置一起放入真空热处理炉进行低温烧钝处理，使螺纹线圈达到尺寸稳定，硬度及防锈性能一致的目的。

第七步：喷丸强化Ⅱ，将定形处理后的螺纹线圈拆卸后，采用喷微玻璃丸进行抛丸处理，以除去表面氧化皮、改善疲劳强度、耐磨性及粗糙度。

第八步：镀膜处理，将喷丸强化后的螺纹线圈进行镀模具处理。

进一步地，奥氏体不锈钢为含铬和镍元素的高耐磨奥氏体不锈钢。

进一步地，螺纹线圈绕圈装置绕圈工位7采用圆螺纹形式，圆螺纹底纹半径与奥氏体不锈钢线材8半径一致，底纹间距取奥氏体不锈钢线材直径D+1.25mm，圆螺纹底径D₁根据绕圈收缩率取值为D₁＝(0.7～0.9)D_螺,D_螺为圆螺纹内径。

进一步地，喷丸强化处理后，对螺纹线圈两端面磨削，进行90°垂直处理；

进一步地，镀模采用彩锌钝化处理，表面电镀的电镀层厚度为15-20um。彩虹色钝化膜比白色钝化膜厚，且彩虹色钝化膜表面被划伤时，在潮湿空气中，擦伤部位附近的钝化膜中六价铬有对擦伤部位进行"再钝化"作用，修补了损伤，使钝化膜恢复完整。

图11为轴类零件、螺纹线圈、螺母之间的配套使用示意图，螺纹线圈起中间过渡作用，可以减少轴类螺纹与螺纹过渡区在交变弯曲应力作用下的疲劳失效，可使螺纹轴向力平均分配，有效延长了轴类部件及螺母的使用寿命。