一種大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工的工藝裝備，特別涉及一種大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置，屬于螺紋強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]螺紋連接是一種重要的連接方式，大型外螺紋在航空裝配、石油鉆采、管道連接等方面廣泛應(yīng)用，外螺紋的自身結(jié)構(gòu)特性決定了其具有高的應(yīng)力集中系數(shù)，在高頻復(fù)雜載荷下螺紋牙根部容易產(chǎn)生裂紋，最終導(dǎo)致疲勞失效。目前傳統(tǒng)螺紋的滾壓強(qiáng)化采用普通車床上依靠彈簧施力，單點(diǎn)滾壓的方法，該方法產(chǎn)生的擠壓力難以控制，易造成擠壓力不均勻，尤其針對大型外螺紋，該方法的擠壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到滾壓強(qiáng)化的要求。外螺紋本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)的噴丸強(qiáng)化及激光強(qiáng)化工藝都不適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種擠壓力更大、更均勻、對大型外螺紋滾壓強(qiáng)化效果更好的大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置，其特征是:設(shè)有環(huán)形滾壓體和旋轉(zhuǎn)體，環(huán)形滾壓體設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體腔內(nèi)；所述旋轉(zhuǎn)體由上部圓柱和下部圓臺組成，圓柱內(nèi)腔與圓臺內(nèi)腔相通，旋轉(zhuǎn)體上部設(shè)有夾頭，圓臺內(nèi)腔壁上設(shè)有滑道；所述環(huán)形滾壓體設(shè)有滾輪、支撐臂、銷軸、開口圓環(huán)、滑座，開口圓環(huán)外壁設(shè)有與圓臺內(nèi)腔壁相同的錐度，滾輪通過支撐臂、銷軸均布設(shè)置在開口圓環(huán)內(nèi)側(cè)，滑座均布設(shè)置在開口圓環(huán)的外壁上，滑座置于所述滑道內(nèi)，滑座與滑道滑動匹合。
[0005]所述滑道下部設(shè)有擋塊，所述開口圓環(huán)非受力狀況下外側(cè)最大直徑等于擋塊上端處的圓臺內(nèi)腔壁斷面直徑，擋塊防止旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)滑座在滑道內(nèi)滑動而脫離滑道。
[0006]所述滾輪有4個(gè)，4個(gè)滾輪呈螺旋狀均勻分布在開口圓環(huán)內(nèi)側(cè)的四周。
[0007]所述夾頭為與車床三爪卡盤夾持相匹配的圓柱形。
[0008]一種大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置的應(yīng)用方法，其特征是:將一種大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置和待滾壓強(qiáng)化加工的外螺紋工件安裝在車床上，旋轉(zhuǎn)體上方的夾頭夾持在車床的三爪卡盤上，將環(huán)形滾壓體置于外螺紋工件上，滾輪置于外螺紋的牙根部位，車床帶動旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體通過滑道與滑座帶動開口圓環(huán)一同旋轉(zhuǎn)，外螺紋工件向旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的環(huán)形滾壓體推進(jìn)，開口圓環(huán)受力壓縮，使?jié)L輪產(chǎn)生擠壓外螺紋牙根的滾壓力，實(shí)現(xiàn)外螺紋的滾壓強(qiáng)化。
[0009]本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理簡單、生產(chǎn)制造容易、方法先進(jìn)科學(xué)，通過本發(fā)明，大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置由滾輪、支撐臂、銷軸、開口圓環(huán)、滑座、擋塊、滑道、旋轉(zhuǎn)體、夾頭組成，旋轉(zhuǎn)體在車床的作用下通過滑座與滑道帶動開口圓環(huán)一同旋轉(zhuǎn)，同時(shí)錐形的滑道與滑座使得開口圓環(huán)受力壓縮從而保證滾輪與外螺紋之間有一定的擠壓力，滾輪隨著開口圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)而滾壓外螺紋從而實(shí)現(xiàn)外螺紋的強(qiáng)化。開口圓環(huán)外側(cè)與旋轉(zhuǎn)體內(nèi)側(cè)擁有相同的錐度，從而保證開口圓環(huán)外側(cè)上的滑座與旋轉(zhuǎn)體上的滑道能夠相配合。開口圓環(huán)非受力狀況下外側(cè)最大直徑等于旋轉(zhuǎn)體在擋塊上端面處的直徑。滑道下方設(shè)有擋塊，工作時(shí)滑座在滑道內(nèi)滑動，擋塊防止滑座脫離滑道。進(jìn)一步的，大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置有四個(gè)滾輪，滾輪通過銷軸連接支撐臂上，四個(gè)滾輪隨支撐臂呈螺旋狀均勻分布在開口圓環(huán)內(nèi)側(cè)的四周。旋轉(zhuǎn)體上方設(shè)有夾頭，工作時(shí)車床的三爪卡盤夾住夾頭從而帶動旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)。
[0010]本發(fā)明針對目前航空裝配、石油鉆采、管道連接等方面廣泛應(yīng)用的大型外螺紋常常在螺紋牙根部產(chǎn)生裂紋，最終導(dǎo)致疲勞失效的問題，設(shè)計(jì)了一種大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置，其采用開口圓環(huán)的剛性彈力取代傳統(tǒng)彈簧施力，使得擠壓力更大更均勻，該裝置的旋轉(zhuǎn)體通過滑座與滑塊帶動開口圓環(huán)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)錐形滑道使得裝置工作過程中使得開口圓環(huán)的開口越來越大從而使?jié)L輪對牙根部位產(chǎn)生足夠的擠壓力，呈螺旋狀分布的滾輪隨著開口圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)而不斷地滾壓外螺紋的牙根，從而起到了很好的滾壓效果。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明的一種大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置通過留有開口的開口圓環(huán)施加擠壓力，相對彈簧施加的擠壓力而言，這種剛性彈力施加的擠壓力更大更均勻。
[0012]2、本發(fā)明的一種大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置通過四個(gè)滾輪滾壓，相對單點(diǎn)鋼珠滾壓，其滾壓一周相當(dāng)于單點(diǎn)滾壓四周，滾壓效率大大提高，滾輪相對鋼珠擁有更小的摩擦力，裝置的使用壽命大大提高。
[0013]3、本發(fā)明的一種大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置，原理清晰、技術(shù)成熟、操作簡單、便于實(shí)現(xiàn)。
[0014]4、本發(fā)明的一種大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置，將對提高大型外螺紋的強(qiáng)度與使用壽命，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明裝置中除旋轉(zhuǎn)體外的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是圖1的仰視方向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明裝置中旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明裝置中支撐臂在開口圓環(huán)上分布示意圖。
[0019]圖中:1滾輪、2支撐臂、3開口、4銷軸、5開口圓環(huán)、6滑座、7擋塊、8滑道、9旋轉(zhuǎn)體、10夾頭。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【附圖說明】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]—種大型外螺紋滾壓強(qiáng)化裝置，設(shè)置有環(huán)形滾壓體和旋轉(zhuǎn)體9，環(huán)形滾壓體設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體9腔內(nèi)；其中，旋轉(zhuǎn)體9由上部圓柱和下部圓臺組成，圓柱內(nèi)腔與圓臺內(nèi)腔相通，在旋轉(zhuǎn)體9上部設(shè)置夾頭10，圓臺內(nèi)腔壁上設(shè)置滑道8 ;環(huán)形滾壓體設(shè)有滾輪1、支撐臂2、銷軸4、開口圓環(huán)5、滑座6，在開口圓環(huán)5外壁設(shè)置與圓臺內(nèi)腔壁相同的錐度，滾輪I通過支撐臂
2、銷軸4均布設(shè)置在開口圓環(huán)5內(nèi)側(cè)，滑座6均布設(shè)置在開口圓環(huán)5的外壁上，滑座6置于所述滑道8內(nèi)，滑座6與滑道8滑動匹合。
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