專利名稱：一種拉桿端部緊固接頭及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及緊固接頭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拉桿端部緊固接頭及其制作方法。
背景技術(shù)：
常見(jiàn)的拉桿與端部緊固接頭的連接方式有焊接、螺紋連接、端部墩粗等，這些連接 方式都有各自的不足之處。采用焊接方式，拉桿大變形狀態(tài)焊接區(qū)域應(yīng)力集中明顯，拉桿承 載能力較弱；采用螺紋連接制造成本高，螺紋需要強(qiáng)化處理，要想使拉桿能夠在大變形狀態(tài) 工作需要螺紋較深，應(yīng)力集中明顯；采用端部墩粗方式，制造成本高，產(chǎn)品性能穩(wěn)定性差，應(yīng) 力集中明顯，端部緊固接頭承載能力較弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)明顯的應(yīng)力集中區(qū)域，承載能力大于拉桿破斷載荷 的拉桿端部緊固接頭及其制作方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種拉桿端部緊固接頭，包括拉桿、金屬絲和套筒， 金屬絲纏繞在拉桿上，套筒套在拉桿和金屬絲外面，套筒的內(nèi)徑由兩端向中間逐漸減小。如上所述的一種拉桿端部緊固接頭，套筒的最小內(nèi)徑偏離套筒的中間位置，接近 于遠(yuǎn)離拉桿端部的一端。如上所述的一種拉桿端部緊固接頭，套筒的最小內(nèi)徑等于拉桿纏繞金屬絲的最大 外徑。如上所述的一種拉桿端部緊固接頭，套筒的內(nèi)表面母線是平滑的曲線。一種制作上述拉桿端部緊固接頭的方法，包括以下步驟第一步，在拉桿上纏繞金屬絲將金屬絲的起點(diǎn)采用冷焊方式固定在拉桿的端部， 以大于金屬絲直徑為間距在拉桿端部纏繞金屬絲；拉桿纏繞金屬絲的長(zhǎng)度大于套筒的長(zhǎng) 度，采用冷焊方式將金屬絲末端固定在拉桿上；第二步，將套筒套裝在纏繞金屬絲后的拉桿上；第三步，在套筒外壁與擠壓模具之間添加石墨粉末，沿套筒徑向進(jìn)行擠壓，使套筒 兩端的內(nèi)表面與金屬絲緊密貼合，兩端金屬絲的壓力使拉桿的外表面達(dá)到屈服。如上所述的一種拉桿端部緊固接頭制作方法，拉桿的材料硬度小于套筒的材料硬 度，套筒的材料硬度小于金屬絲的材料硬度；拉桿的材料屈服強(qiáng)度小于套筒的材料屈服強(qiáng) 度，套筒的材料屈服強(qiáng)度小于金屬絲的材料屈服強(qiáng)度。本發(fā)明的效果在于套筒的內(nèi)表面設(shè)計(jì)為內(nèi)突型，套筒的內(nèi)徑由兩端向中間逐漸 減小，擠壓后能夠拉桿上形成兩個(gè)錐面。在拉桿受拉時(shí)，靠近拉桿端部的錐面上的壓力沿拉 桿軸向分量能夠有效抵抗拉桿上的拉力。同時(shí)，拉桿工作段徑向變形總是先于被擠壓段，擠 壓過(guò)程中，被套筒內(nèi)突面擠壓的材料向兩端及表面流動(dòng)，這種不均勻的應(yīng)變強(qiáng)化能夠較好 的阻止拉桿受拉時(shí)的徑向變形。拉桿受拉時(shí)，套筒內(nèi)部的鋼絲在拉桿的外表面及筒套內(nèi)表 面所形成的壓痕同時(shí)提供摩擦力和結(jié)構(gòu)力，圓弧面型的壓痕有效降低了應(yīng)力集中。


圖1為本發(fā)明所提供的一種拉桿端部緊固接頭的剖視圖；圖2為本發(fā)明所提供的一種拉桿端部緊固接頭的裝配示意圖；圖3為本發(fā)明所提供的一種拉桿端部緊固接頭擠壓后套筒內(nèi)表面與拉桿外表面 壓痕示意圖。圖中1.拉桿；2.金屬絲；3.套筒。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。如圖1、圖2及圖3所示，一種拉桿端部緊固接頭，包括拉桿1、纏繞在拉桿1上的 金屬絲2，以及套在拉桿1和金屬絲2外面的套筒3。拉桿1的直徑為20mm，采用OCrlSNi 材料。金屬絲2的直徑為1mm，采用65Mn材料。套筒3采用Q390D材料，長(zhǎng)度為68mm，外徑 40mm。套筒3不是等內(nèi)徑的，內(nèi)徑由兩端向中間逐漸減小，兩端內(nèi)徑為24mm，中間最小內(nèi)徑 為22mm，最小內(nèi)徑處距離拉桿1端部46mm。套筒3內(nèi)表面母線可以是平滑的曲線，也可以 是由若干段折線構(gòu)成。一種制作拉桿端部緊固接頭的方法，包括以下步驟第一步，在拉桿1上纏繞金屬絲2 將直徑為Imm的金屬絲2的起點(diǎn)采用冷焊方式 固定在拉桿1的端部，以1. 6mm為間距在拉桿1端部纏繞金屬絲2 ；拉桿1纏繞金屬絲2的 長(zhǎng)度約為65mm，略大于套筒3的初始長(zhǎng)度，采用冷焊方式將金屬絲2末端固定在拉桿1上；第二步，將初始長(zhǎng)度為64mm，外徑42mm的套筒3套裝在纏繞金屬絲2的拉桿1上；第三步，在套筒3外壁與擠壓模具之間添加石墨粉末，沿套筒3徑向進(jìn)行擠壓，使 套筒3兩端的內(nèi)表面與金屬絲2緊密貼合，兩端金屬絲2的壓力使拉桿1的外表面達(dá)到屈 服。擠壓后套筒3長(zhǎng)度為68mm，外徑40mm，形成如圖1和圖2所示的拉桿端部緊固接頭，它 的最大承載能力大于16噸。本方法中，拉桿1采用0Crl8Ni材料，屈服強(qiáng)度為205MPa，抗拉強(qiáng)度為520MPa。金 屬絲2采用65Mn材料，屈服強(qiáng)度為780MPa，抗拉強(qiáng)度為980MPa。套筒3采用Q390D材料， 屈服強(qiáng)度為380MPa，抗拉強(qiáng)度為640MPa。采用上述方法制作的拉桿端部緊固接頭，無(wú)明顯的應(yīng)力集中區(qū)域，承載能力接近 或大于拉桿的破斷載荷，制作工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。適用于核反應(yīng)堆高能管道防甩件的 U型桿端部緊固接頭制造。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。倘若這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明 也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
一種拉桿端部緊固接頭，包括拉桿(1)、金屬絲(2)和套筒(3)，金屬絲(2)纏繞在拉桿(1)上，套筒(3)套在拉桿(1)和金屬絲(2)外面，其特征在于所述的套筒(3)的內(nèi)徑由兩端向中間逐漸減小。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種拉桿端部緊固接頭，其特征在于所述的套筒(3)的最 小內(nèi)徑偏離套筒(3)的中間位置，接近于遠(yuǎn)離拉桿端部的一端。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種拉桿端部緊固接頭，其特征在于所述的套筒(3)的最 小內(nèi)徑等于拉桿(1)纏繞金屬絲(2)的最大外徑。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的一種拉桿端部緊固接頭，其特征在于所述的套筒 (3)的內(nèi)表面母線是平滑的曲線。
5.一種制作權(quán)利要求1所述的拉桿端部緊固接頭的方法，其特征在于包括以下步驟第一步，在拉桿(1)上纏繞金屬絲(2)將金屬絲(2)的起點(diǎn)采用冷焊方式固定在拉桿 (1)的端部，以大于金屬絲(2)直徑為間距在拉桿(1)端部纏繞金屬絲(2)；拉桿(1)纏繞 金屬絲(2)的長(zhǎng)度大于套筒(3)的長(zhǎng)度，采用冷焊方式將金屬絲(2)末端固定在拉桿(1) 上；第二步，將套筒(3)套裝在纏繞金屬絲(2)后的拉桿(1)上；第三步，在套筒(3)外壁與擠壓模具之間添加石墨粉末，沿套筒(3)徑向進(jìn)行擠壓，使 套筒(3)兩端的內(nèi)表面與金屬絲(2)緊密貼合，兩端金屬絲(2)的壓力使拉桿(1)的外表 面達(dá)到屈服。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種拉桿端部緊固接頭制作方法，其特征在于所述的拉桿 (1)的材料硬度小于套筒(3)的材料硬度，套筒(3)的材料硬度小于金屬絲(2)的材料硬 度；拉桿⑴的材料屈服強(qiáng)度小于套筒⑶的材料屈服強(qiáng)度，套筒⑶的材料屈服強(qiáng)度小于 金屬絲(2)的材料屈服強(qiáng)度。
全文摘要
本發(fā)明涉及緊固接頭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拉桿端部緊固接頭及其制作方法。拉桿端部緊固接頭包括拉桿、金屬絲和套筒，金屬絲纏繞在拉桿上，套筒套在拉桿和金屬絲外面，套筒的內(nèi)表面設(shè)計(jì)為內(nèi)突型，套筒的內(nèi)徑由兩端向中間逐漸減小，擠壓后能夠拉桿上形成兩個(gè)錐面。拉桿受拉時(shí)，拉桿工作段徑向變形總是先于被擠壓段，擠壓過(guò)程中，被套筒內(nèi)突面擠壓的材料向兩端及表面流動(dòng)，這種不均勻的應(yīng)變強(qiáng)化能夠較好的阻止拉桿受拉時(shí)的徑向變形。采用本發(fā)明的方法制作的拉桿端部緊固接頭，無(wú)明顯的應(yīng)力集中區(qū)域，承載能力接近或大于拉桿的破斷載荷，制作工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。適用于核反應(yīng)堆高能管道防甩件的U型桿端部緊固接頭制造。
文檔編號(hào)B23P15/00GK101943195SQ20101027982
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月13日
發(fā)明者劉樹(shù)斌, 張雙旺, 盛鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)核電工程有限公司