【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中空金属螺钉及其制造方法
本专利技术总体上涉及一种特别用于航空航天应用的轻质中空金属不锈钢螺钉设计以及制造中空金属螺钉的相关方法。中空金属螺钉通过在一个或多个步骤中从大致圆形的金属片盘冲压而制成,以形成具有厚度为0.2至0.7毫米的壁的中空管状头部和螺钉杆。然后将螺钉杆退火以软化螺钉杆以进行螺纹滚压,此后中空金属螺钉被充分硬化以满足比类似尺寸的实心螺钉更轻的螺钉中的航空航天螺纹强度要求,并因此有助于飞行器燃料经济性。
技术介绍
螺钉在本领域中通常是已知的,并且倾向于包括实心芯杆,在该芯杆上滚动以形成具有规定节距和长度的一组螺纹。一般来说,高强度耐腐蚀钢(CRES)材料优选作为螺钉材料,这是因为硬化CRES的螺纹可以重复地重新安装到螺纹孔插座中而没有螺纹损坏。然而,CRES构成较重的金属材料,并且因此无助于飞行器燃料经济性,特别是当典型的飞行器包括几千个这样的螺钉时。使用较轻重量金属的尝试,例如实心芯铝或钛螺钉,在机械师重复安装和移除相同螺钉而不会由于螺纹磨损而损坏螺纹的能力方面受到限制。在过去,螺纹螺钉包括实心芯或由塑料等的芯插入件支撑的中空螺钉。不幸的是,塑料芯插入件至少有一些重量添加,由此螺钉仍然限制其对飞行器燃料经济性的贡献。本专利技术包括改进的中空耐腐蚀金属螺钉,其中螺钉由选择的耐腐蚀金属材料的大体圆形盘冲压以提供0.2至0.7毫米的杆壁厚度,随后退火以软化金属材料,随后继而通过螺纹滚压然后通过硬化步骤以提供具有足以承受大多数航空航天应用的螺纹强度的中空金属螺钉,并且通过提供具有耐腐蚀金属螺纹的中空螺钉来有助于飞行器燃料经济性,其中中空螺钉是由相同 ...
【技术保护点】
一种中空螺钉,其包括:从金属材料的平坦原料形成的头部;长形中空轴,其从金属材料的平坦原料形成,并且从所述头部整体延伸,该长形中空轴包括一杆部分和在其上具有多个螺纹的螺纹部分;和旋转驱动机构,其从金属材料的平坦原料整体地形成并与头部或长形中空轴联接,并且配置成便于通过螺纹拧紧中空螺钉。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.07 US 62/021,6231.一种中空螺钉,其包括:从金属材料的平坦原料形成的头部;长形中空轴,其从金属材料的平坦原料形成,并且从所述头部整体延伸,该长形中空轴包括一杆部分和在其上具有多个螺纹的螺纹部分;和旋转驱动机构,其从金属材料的平坦原料整体地形成并与头部或长形中空轴联接,并且配置成便于通过螺纹拧紧中空螺钉。2.根据权利要求1所述的中空螺钉,长形中空轴包括约0.2和0.7毫米之间的壁厚。3.根据权利要求1所述的中空螺钉,包括由金属材料的平坦原料形成的整体垫圈,其从头部向外延伸。4.根据权利要求3所述的中空螺钉,包括至少部分地围绕整体垫圈形成的防松垫圈,使得允许防松垫圈相对于整体垫圈、头部和长形中空轴自由旋转。5.根据权利要求4所述的中空螺钉,其中,防松垫圈的外缘围绕整体垫圈的外周向上翻转,以将防松垫圈相邻地联接到整体垫圈。6.根据权利要求4所述的中空螺钉,其中,防松垫圈的厚度为约0.15至0.30毫米。7.根据权利要求4所述的中空螺钉,其中,防松垫圈包括导电材料。8.根据权利要求3所述的中空螺钉,包括自由浮动垫圈,其能沿着所述杆部分滑动并且被捕获在整体垫圈和所述多个螺纹之间,所述螺纹部分的外径比杆部分的外径大。9.根据权利要求1所述的中空螺钉,其中,所述旋转驱动机构包括从金属材料的平坦原料形成的多边形形状。10.根据权利要求9所述的中空螺钉,其中,所述旋转驱动机构包括所述多边形形状和从头部形成的内凹部。11.根据权利要求10所述的中空螺钉,其中,所述多边形形状包括六边形并且内凹部包括花键凹部。12.根据权利要求1所述的中空螺钉,其中,所述金属材料的平坦原料包括防腐蚀金属材料,包括A286钢。13.根据权利要求1所述的中空螺钉,其中,所述螺纹包括约1200兆帕至1400兆帕的强度。14.根据权利要求1所述的中空螺钉,包括在与头部相对的长形中空轴的一端形成的鼻部。15.根据权利要求1所述的中空螺钉,其中,所述头部包括圆形头部或平头部。16.根据权利要求1所述的中空螺钉,其中,所述长形中空轴包括帽,防止流体流过中空螺钉的内部。17.根据权利要求1所述的中空螺钉,其中,所述中空螺钉的重量是相似尺寸和形状的实心螺钉重量的大约1/2。18.一种中空螺钉,包括:从金属材料的平坦原料形成的头部;长形中空轴,其从金属材料的平坦原料形成并且从头部整体延伸,并且所述长形中空轴包括杆部分和在其上具有多个螺纹的螺纹部分;整体垫圈,其从金属材料的平坦原料形成并且具有从头部径向向外延伸的放大的水平表面区域;防松垫圈,其位于放大的水平表面区域下方,并且具有大致绕整体垫圈的外周弯曲的外缘,在其中至少部分夹持整体垫圈,防松垫圈能够相对于所述整体垫圈自由旋转;和旋转驱动机构,其从金属材料的平坦原料整体地形成并与头部或长形中空轴的至少一部分联接,并配置成便于通过螺纹拧紧中空螺钉。19.根据权利要求18所述的中空螺钉,其中,所述杆部分和所述长形中空轴的螺纹部分包含约0.2至约0.7毫米之间的壁厚,并且防松垫圈包括厚度为约0.15至0.30毫米的导电材料。20.根据权利要求18所述的中空螺钉,其中,所述旋转驱动机构包括从金属材料的平坦原料形成到头部中的外多边形形状。21.根据权利要求18所述的中空螺钉,其中,所述旋转驱动机构包括从所述头部形成的内凹部。22.根据权利要求21所述的中空螺钉,其中,内凹部包括花键凹部。23.根据权利要求18所述的中空螺钉,其中,所述旋转驱动机构包括从金属材料的平坦原料冲压到头部中的内凹部。24.根据权利要求18所述的中空螺钉,其中,金属材料的平坦原料包括防腐蚀金属材料,包括A286钢。25.根据权利要求18所述的中空螺钉,其中,所述螺纹包括约1200兆帕至1400兆帕的强度。26.根据权利要求18所述的中空螺钉,包括在长形中空轴的一端形成的鼻部,其中所述头包括圆形头部或平头部。27.根据权利要求18所述的中空螺钉,其中,所述长形中空轴包括配置成防止通过中空螺钉的流动的帽。28.根据权利要求18所述的中空螺钉,其中,所述螺纹部分比所述杆部分长,并且所述螺纹的大径比杆部分的外径大。29.根据权利要求18所述的中空螺钉,包括被防松垫圈和整体垫圈的放大的水平表面区域夹在中间的波形垫圈。30.一种中空螺钉,包括:由包括A286钢的耐腐蚀平坦原料金属材料形成的头部;长形中空轴,其具有约0.2和约0.7毫米之间的壁厚,从耐腐蚀的平坦原料金属材料形成,并且从头部延伸,所述长形中空轴包括杆部分和在其上具有多个螺纹的螺纹部分,所述螺纹具有约1200兆帕至1400兆帕之间的强度;和旋转接合机构,其包括多边形形状或从头部或长形中空轴形成的凹部,并配置成允许通过螺纹紧固中空螺钉。31.根据权利要求30所述的中空螺钉,包括从头部形成的整体垫圈,其具有沿径向从所述头部向外延伸的放大的水平和大致圆表面区域。32.根据权利要求31所述的中空螺钉,防松垫圈定位成与放大的水平和大致圆形的表面区域相邻,并且具有大致绕整体垫圈的外周弯曲的外缘,将整体垫圈至少部分地夹持在其中,防松垫圈配置为能绕整体垫圈自由旋转。33.根据权利要求32所述的中空螺钉,其中,所述防松垫圈的厚度为0.15至0.30毫米,并且包括导电材料。34.根据权利要求30所述的中空螺钉,其中,旋转接合机构从耐腐蚀的平坦原料金属材料形成,并且所述多边形形状包括六角头部或所述凹部包括花键凹部。35.根据权利要求30所述的中空螺钉,其中,所述长形中空轴包括在与头部相对的端部处具有花键凹部的带帽的锥形鼻部,其中所述头部包括圆形头部、平头部或锥形头部。36.一种用于制造中空螺钉的方法,其包括以下步骤:从大致平坦的金属材料形成浅杯,在其一端具有径向向外延伸的粗切凸缘;从浅杯挤出长形中空本体;将大致径向向外延伸的粗切凸缘压夹持并弄平成螺钉头部的所需的尺寸和形状;退火...
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