專利名稱：一種u型螺栓的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及緊固連接件技術領域，更具體地說，它涉及一種U型螺栓。
背景技術：
U型螺栓通常用于機動車緊固連接件，通常采用圓鋼材料，在螺栓的兩端部設置帶有外螺紋的螺紋部，螺紋部與專用螺母配合，從而實現(xiàn)不同部件的緊固連接。目前，U型螺栓的螺紋部與非螺紋部的截面統(tǒng)一為圓形，該種U型螺栓與連接件的接觸方式為線接觸，接觸面積小，常出現(xiàn)連接不緊的情況。

實用新型內容為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本實用新型提供一種與連接件接觸面積較大的U型螺栓，從而提高U型螺栓連接穩(wěn)定性。本實用新型解決其技術問題的技術方案是:一種U型螺栓，包括兩側互相平行的直柱段、連接兩直柱段的彎段，所述直柱段上設有螺紋部，螺紋部的外壁上設有外螺紋，所述彎段包括位于中部的扁平部、連接扁平部與兩側直柱段的過渡弧部。所述扁平部的截面為矩形。所述扁平部為直徑為R的弧形鋼段。所述扁平部是由2000t油壓機采用冷壓工藝將棒料壓扁后，再彎制成型的。所述扁平部的弧度為100-180°C之間。本實用新型的有益效果是:通過對非螺紋部局部壓扁處理，U型螺栓與連接部件的接觸從線接觸改變?yōu)槊婷娼佑|，其局部圓弧段的平面度達到設計要求，能與軸管良好接觸，接觸面積達95%以上。增加了 U型螺栓與連接件的接觸面積，有效防止連接不緊的情況。目前普通工藝制成的同類型螺栓硬度為HB220—250，而本實用新型的U型螺栓通過冷壓成型，制成的40Cr材質的U型螺栓，其硬度已達到HB310——330。螺栓等級為4.9級。本實用新型的U型螺栓外觀良好，無起皮粗糙現(xiàn)象。本實用新型的U型螺栓生產(chǎn)國產(chǎn)化，使產(chǎn)品成本大幅降低，單件產(chǎn)品可下降17美金，為企業(yè)帶來極大經(jīng)濟效益。

圖1是本實用新型的U型螺栓結構主視圖。圖2是本實用新型的U型螺栓立體圖。圖3是本實用新型的U型螺栓預成型設備結構示意圖。圖4是本實用新型的U型螺栓彎制設備結構示意圖。
具體實施方式
[0017]下面以用于半掛車車車軸與懸掛連接的U型螺栓為例，結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1、圖2所示，本實用新型U型螺栓由棒料6加工成型，包括兩側互相平行的直柱段31、連接兩直柱段的彎段，所述直柱段上設有螺紋部33，螺紋部的外壁上設有外螺紋，所述彎段包括位于中部的扁平部32、連接扁平部與兩側直柱段的過渡弧部。所述扁平部32的截面為矩形。所述扁平部32為直徑為R的弧形鋼段。所述扁平部32是由2000t油壓機采用冷壓工藝將棒料壓扁后，再彎制成型的。所述扁平部32的弧度為100-180°C之間。本實用新型的U型螺栓的加工工藝這樣的:將直徑為25cm的鋼棒,車外圓至直徑為21cm-圓鋼棒料兩邊滾絲-置于本
實用新型的預成型設備內預成型，使棒料的中部壓成扁平形狀——彎制，并設置一定的U形開口余量(7mm)—調質處理一校正。本實用新型的預成型設備使預成型的U型螺栓具有一表面平整的弧形段，在該弧形段，螺栓與車軸軸體面面接觸，改變以往線面接觸的方式，使兩者接觸更充分，連接力更強。本實用新型采用2000T油壓機(經(jīng)計算，為實現(xiàn)高精度的棒料成型效果，至少需1500T以上的油壓機冷壓成型)。棒料先置于預成型設備內時，棒料兩側由上壓料塊、下支承座所夾持，而兩端面則由壓柱和壓簧所壓緊，使它的縱向中心線與上、下壓型模的中心線重合。上壓型模的下端兩邊是斜面過渡，構成上壓型模下端的凸起部，這個凸起部正對準了待加工金屬棒的中部，正是需壓扁成型的區(qū)域。當棒料剛置于壓型模具內時，棒料的中部與兩側直徑相同，因此，棒料把上壓型模、連同上墊板、上模板抬起一定高度，當油壓機啟動后，隨著油壓機把上模板往下壓，上模固定板與上壓料塊間距離越來越小，直至壓合在一起，此時，壓制過程結束，棒料的中部也在強大的壓力下加工為扁平形狀，從而形成扁平部、連接扁平部與兩側直柱段的過渡弧部。而在壓扁過程中，棒料會被壓長，在棒料兩端設置彈力裝置可使得棒料兩側壓長變形量保持一致，使扁平區(qū)域始終保持在中部位置上。棒料6的預成型設備參見圖3，U型螺栓預成型設備，包括油壓機(圖中未示出)及壓型模具、待加工的棒料6，所述壓型模具置于油壓機的工作平臺上，所述棒料6置于壓型模具內，所述壓型模具包括上模板8和下模板I ;設置在上下模板I之間的、且位于棒料6中部的上壓型模10和下壓型模13 ;設置在上下模板I之間的、且位于棒料6兩側部的夾持裝置；作用于棒料6兩端面上的彈力裝置。所述夾持裝置包括上壓料塊11、下支承座4，由所述上壓料塊11、下支承座4的相對面合攏形成棒料6兩側部的容置腔，所述下支承座4固定在下模板I上方，所述上壓料塊11與上模板8活動連接，所述上壓料塊11上設有彈簧腔，所述彈簧腔內設置有彈性體，所述彈性體的一端面置于彈簧腔的底面且可在垂直方向上伸縮變形。所述彈力裝置包括定位銷座3、壓簧、壓柱，所述定位銷座3固定在下支承座4上，所述壓簧內置于定位銷座3且一端抵壓在定位銷座3的壓板12上、另一端抵壓在壓柱14上，所述壓柱14分別壓在棒料6的兩端面上。在所述上模板8與上壓型模10之間設有上墊板7，在所述下模板I與下壓型模13之間設有下墊板2。[0030]在上墊板7與上壓料塊11之間還設有上模固定板17，在下墊板2與下支承座4之間還設有下模固定板16。所述上模固定板17上設有與所述上壓料塊11內的彈簧腔相適配的通孔，所述彈性體的一端穿過所述通孔且抵壓在上墊板7的底面上。還包括限位螺栓9，所述限位螺栓9穿過所述上模板8、上墊板7、上模固定板，將所述上模板8與上壓料塊11活動連接。所述限位螺栓9分別設置在彈性體的兩側。所述彈性體是鋼制的彈簧5。壓扁成形后的坯件再置于彎制成型設備上彎制成形。從而得到本實用新型的U型螺栓。見圖4，本實用新型的U型螺栓彎制設備，包括彎制模具和壓力機，所述壓力機采用1500t以上的油壓機，其中，彎制模具包括凸模、凹模22，所述凹模22固定在靜模座27上，凸模設置在動模座I上。動模座21由壓力機驅動。還包括支撐腔，所述支撐腔貫穿整個動模座27及設置其上的凹模22，直抵棒料6。支撐腔內設有頂桿25，頂桿25連接氮氣彈
簧裝置。在凹模22的底部與靜模座27的上部設有多個定位銷29，使凹模22與靜模座定位且緊固連接，氮氣彈簧裝置安裝于一筒形容腔內，內部設有氮氣彈簧導正環(huán)28。氮氣彈簧24的氮氣缸上方設置活塞26，活塞26與頂桿25連接。氮氣缸連接氮氣氣源，從而保證足夠氮氣壓力。凸模外形為口袋形，下部寬于上部，在模具的1/3高度處為寬度最大。因此，可彎制稍向內彎的U型螺栓，以便于下工序處理，人機保證成品精度。彎制成型的工藝流程如下:I)合模。壓力機驅動動模座向下移動，使凸模、凹模22漸漸合攏，在凹模22上方的棒料6與凸模接觸、并被凸模下壓從中部逐步變形，形變的順序從中間局部向兩側發(fā)展。當棒料變形至被凸模、凹模22所互相夾緊時，棒料被彎壓成U形。2)頂桿25在合模過程中被下壓，沿支撐腔向下滑行至最低位。3) U型螺栓成形后，壓力機卸壓，動模座向上移動，向下方向的壓力消失，頂桿25受到氮氣彈簧24向上的推力，跟隨凸模向上走，并因此使棒料依舊緊貼凸模向上走，直至毛坯件離開凹模22，此時頂桿25沿支撐腔向上滑行至最高位。4)取出U型螺栓，彎制成型結束。在彎制成型的過程中，頂桿的扶持力由氮氣彈簧提供且力值恒定。倘若頂桿的支持力由普通彈簧提供，則隨著普通彈簧的壓縮或形變，其支持力不斷變化，不利于彎制成型。本實用新型采用氮氣彈簧使彎制后的螺栓跟隨模具一起上行至離開靜模后才脫模，脫模過程不影響U型螺栓的開口寬度，且氮氣彈簧具有體積小、彈力大、行程長、工作平穩(wěn)，制造精密，使用壽命長等優(yōu)點，彈力曲線平緩，工作過程不需要預緊，它作為模具的一部分參加工作，可以在系統(tǒng)中很方便實現(xiàn)壓力恒定，因而簡化了彎制的模具設計和制造，方便模具安裝和調整，延長模具的使用壽命，使彎制設備具有柔性性能。U型螺栓機械加工成型后進行調質處理，調質的工藝路線是淬火一回火，詳細如下:將螺栓放入爐中加熱至840—870度并保溫I小時，將保溫后的螺栓放入水中冷卻，然后再置于回火爐中加熱至500— 550度高溫中回火2小時。將工件取出校正。
權利要求1.一種U型螺栓，包括兩側互相平行的直柱段、連接兩直柱段的彎段，所述直柱段上設有螺紋部，螺紋部的外壁上設有外螺紋，其特征在于:所述彎段包括位于中部的扁平部、連接扁平部與兩側直柱段的過渡弧部。
2.根據(jù)權利要求1所述的U型螺栓，其特征在于:所述扁平部的截面為矩形。
3.根據(jù)權利要求1所述的U型螺栓，其特征在于:所述扁平部為直徑為R的弧形鋼段。
4.根據(jù)權利要求1所述的U型螺栓，其特征在于:所述扁平部是由2000t油壓機采用冷壓工藝將棒料壓扁后，再彎制成型的。
5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的U型螺栓，其特征在于:所述扁平部的弧度為100-180°C之間 。
專利摘要本實用新型公開一種U型螺栓，包括兩側互相平行的直柱段、連接兩直柱段的彎段，所述直柱段上設有螺紋部，螺紋部的外壁上設有外螺紋，所述彎段包括位于中部的扁平部、連接扁平部與兩側直柱段的過渡弧部。本實用新型通過對非螺紋部局部壓扁處理，U型螺栓與連接部件的接觸從線接觸改變?yōu)槊婷娼佑|，其局部圓弧段的平面度達到設計要求，能與軸管良好接觸，接觸面積達95%以上。增加了U型螺栓與連接件的接觸面積，有效防止連接不緊的情況。
文檔編號F16B35/04GK203081971SQ20132011864
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權日2013年3月15日
發(fā)明者吳志強, 鐘斌桓, 歐陽冬 申請人:廣東富華工程機械制造有限公司