抗剪型高锁螺母研制探讨.docx

抗剪型高锁螺母研制探讨 【摘要】，航空航天领域广泛使用的高锁螺母在实现自我可靠锁紧功能的同时，大大节省了装配空间，减少了装备的自身重量，因此倍受航空航天等特殊领域青睐，这类产品的研制也是广大科技工作者长期关注的课题，笔者曾长期从事此类产品的研制，之后转入认证行业并在对该类企业进行审核时，发现这类产品的研制企业在研制方法上确有需要借鉴他人优点之处，尤其体现在抗剪型高锁螺母的研制因此，笔者将自己在研制过程中总结的一些有益见解和主张罗列出来，供业内参，可望诸位获得一点启发关键词】：抗剪 高锁螺母 研制 探讨1 产品结构分析根据高锁螺母工作时的承力状态的不同，可将高锁螺母分为抗拉型和抗剪型两类二者的结构形式基本相同，都采用了两段式结构上段为六方结构；下段采用圆柱台阶结构，二者通过一环形薄壁连接在一起，连接处有一断颈沟槽结构（见下图）因受力状态不同，抗剪高锁螺母多选用铝合金抗剪高锁螺母产品使用时，先通过安装工具搬拧高出装配空间高度的搬拧六角体，当拧紧力达到所一定值时，搬拧六角体从断颈沟槽处断开，从而实现释放出有效装配空间的特殊效果2.研制过程控制2.1产品立项及任务下达完成内容为下达产品的立项建议，编制任务书及计划表，明确参与研制人员的职责及分工。

2.2产品策划具体内容为编制具体的实施计划、风险分析及评估、产品的质量保证大纲，制定产品实施的工艺方案，编制产品首件鉴定清单，编制产品加工工艺文件及相关工艺装备、材料、刀量具需求清单2.3试制输入方面的评审完成对产品工艺方案、工艺文件、原材料、工装夹具、设备加工能力、性能试验等方面进行评审，为生产试制作好准备2.4制定生产作业计划具体的内容为制定并下达生产作业计划，并按计划时间节点要求形成产品加工流程卡2.5产品试制主要的工作内容为根据计划作业要求，完成各工序的加工，并按要求形成首件鉴定记录、首件检验记录、巡检记录及工序检验等相关的质量记录2.6内部性能检测根据相关的标准及试验规范要求，完成产品内部性能检测并形成相关的试验报告2.7三方鉴定送第三方进行鉴定试验，按产品技术指标要求具体实施2.8研制资料的归档根据三方鉴定试验报告以及内部性能试验报告，形成研制总成、质量总结等相关报告，并按相关程序进行归档3性能及其要求选用7075高强度铝合金材料作为产品的原材料，综合性能均按《HB7595-2011 使用温度不高于425℃的MJ螺纹自锁螺母通用规范》执行，根据产品承受径向载荷指标，自锁螺母强度等级应按大于900MPa小于1100MPa进行控制，热处理要求按AMS6088时效至T73,表处理采用黄色阳极化并加十六醇润滑。

4主要试验项目主要试验项目及鉴定数量如下表所示名称试验项目性能指标试验数量抗剪型高锁螺母抗拉力见**A35110拧断力矩见**A35110锁紧力矩见**A03310预紧力矩见**A03310松脱力矩见**A03310晶间腐蚀深度不超过0.2mm5微观组织组织正常、不允许有超标准规定的夹杂5不连续性不允许有裂纹55工艺控制重点根据方案策划，对于影响产品性能的地方进行了重点控制，主要有：5.1原材料的采购控制：选用7075高强度铝合金，采购的状态为T73状态原材料复验，机械性能指标要求：σb≥531MPa；δ4%≥7；σ0.2≥455 MPa，必须进行金相检测复验和Mn、Cu、Mg、Zn等化学元素分析5.2热处理时机的选择及控制：由于热处理工序安排的位置对收口后的性能影响至关重要，为降低其对收口后性能的影响，将热处理工序安排在收口工序前进行5.3产品的同轴度控制： 首先选用高精度数控车床XKNC202来加工产品，该机床所达到的精度为：重复定位精度为0.002mm，加工尺寸精度0.005mm,跳动0.005mm，在长300mm范围内的直线度0.01；在该设备上采取一次精车外圆及镗孔，其中对收口部位的尺寸公差控制0.02-0.03 mm以内，然后调头以精车的外圆为装夹基准，平端面镗孔。

采取加工中心铣六面，保证扳拧部位与安装部位的同轴度要求5.4攻丝垂直度的及螺纹精度的控制：为保证攻丝后螺纹与端面的垂直度，采取在六角车上用弹簧夹头将产品装夹在主轴卡盘上，丝锥采取浮动攻丝夹头装夹，产品螺纹加工后，还必须用垂直度规检测攻制产品的垂直度，用螺纹塞规检测加工的精度是否满足要求对于抗剪型高锁螺母，丝锥的磨损还比较慢，而对于高温合金材质的高锁螺母，特别是大规格的螺母，丝锥的磨损比较大，产品的精度不易得到保证，为此，所用丝锥选取的材质为M42,并分两次进行攻制，即分头攻及二攻来对切削余量进行合理分配，攻制时还必须选用散热较快的冷却介质，从而减少了丝锥的磨损，保证了产品质量5.5断颈槽部位加工控制：断颈槽部位的加工精度，直接对拧断力矩产生重大影响，因此，工序尺寸的一致性控制尤其重要5.6收口工序尺寸控制：收口尺寸的离散度大，则锁紧性能数据变化大，因此，该尺寸必须控制在0.05mm以内为达到该控制要求，采用对滚丝机进行改装，并设计专用工装进行收口6设备、工装及检测量具控制为保证产品加工质量的一致性，应选用了加工精度及性能都最好的设备外圆精车时宜选用“VCMT110302 SM IC908”35度外圆车刀，“WGE20 GH730”切断刀和硬质合金钻头和硬质合金铣刀。

选用常规检测量具外还应选择光学影像测量仪和自制光滑塞规高效进行高精度内孔尺寸检测，用垂直规检测螺纹垂直度7产品综合检验重点要求各试制件、试验件、批首件均100％进行了外观和几何尺寸检查；热处理后均抽样进行了热处理硬度检查；表面处理前进行了100％的无损探伤检测；综合试验件还必须进行冶金特性检，不连续性方面检查结束语按照研制总方案和工艺技术规范文件进行研制后，综合检验、检测各项指标均符合相应产品规范和研制任务书要求参考文献【1】《工程材料实用手册》编辑委员会.工程材料实用手册.中国标准出版社2002.8【2】《机械加工工艺手册》（第一版）【M】李洪.：北京出版社，1990.【3】《机械工程材料》【M】何世禹.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1995.—3—-全文完-。