一種預(yù)防零件熱處理后螺紋損傷的保護(hù)夾具

張永亮　魏茹　佟明

摘 要：本論文設(shè)計(jì)了一種預(yù)防零件熱處理后螺紋損傷的保護(hù)夾具，具有保護(hù)帽，所述保護(hù)帽內(nèi)分為螺紋容置腔和連接部容置腔，螺紋容置腔用于容納零件的螺紋部分，連接部容置腔用于容納零件上零件本體與螺紋之間的連接部，零件的螺紋部分具有一通孔Ⅰ，位于螺紋容置腔的保護(hù)壁上相對設(shè)有兩個與通孔Ⅰ相匹配的通孔Ⅱ和通孔Ⅲ，鐵絲依次穿過通孔Ⅱ，通孔Ⅰ和通孔Ⅲ將保護(hù)帽與零件連接；連接部容置腔的保護(hù)帽壁上均勻布設(shè)有數(shù)個安裝孔，安裝孔上設(shè)有頂絲，保護(hù)帽通過頂絲穿入安裝孔作用連接部，將保護(hù)帽固定在零件上，該保護(hù)夾具具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，便于快速裝夾，快速拆卸，對零件螺紋進(jìn)行有效保護(hù)，且不損傷螺紋的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：容置腔；頂絲；保護(hù)帽；安裝孔

1 背景技術(shù)

目前用于航空航天領(lǐng)域的帶有螺紋類零件材料大部分為1Cr15Ni4Mo3N，16Co14Ni10Cr2Mo等，屬于高強(qiáng)度鋼，材料韌性大，不易切削，加工難度大，尤其在零件進(jìn)行熱處理時，需要進(jìn)行熱處理—冷處理—回火步驟，熱處理過程溫度變化很大，造成零件體積形狀和組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，極易造成零件變形。該類材質(zhì)的螺紋類零件在熱處理時為了防止螺紋損傷，需要對螺紋進(jìn)行保護(hù)，以往采用帶螺紋的保護(hù)帽方式進(jìn)行保護(hù)，即將保護(hù)帽擰在螺紋處，但由于熱處理溫度較高，造成零件與保護(hù)帽螺紋處粘連，熱處理后的吹砂工序造成保護(hù)帽的螺紋中進(jìn)入沙粒，沙粒增加了拆卸的困難，導(dǎo)致火后保護(hù)帽無法取下，如果強(qiáng)制拆卸保護(hù)帽，造成零件螺紋的損傷，存在一定的質(zhì)量隱患。

2 分析問題

經(jīng)過具體的分析，螺紋類零件熱處理后加工難點(diǎn)如下：

1）螺紋類零件材料為高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，材料難加工。

2）往采用帶螺紋的保護(hù)帽方式，造成零件與保護(hù)帽螺紋處粘連，存在一定的質(zhì)量隱患。

3 制定方案

為了解決上述技術(shù)問題，設(shè)計(jì)了一種預(yù)防零件熱處理后螺紋損傷的保護(hù)夾具（圖1），具有保護(hù)帽1，保護(hù)帽1內(nèi)分別為螺紋容置腔9和連接部容置腔10，螺紋容置腔9用于容納零件5的螺紋部分6，連接部容置腔10用于容納零件5上零件本體與螺紋之間的連接部Ⅱ，螺紋容置腔9和連接部容置腔10在保護(hù)帽1內(nèi)形成階梯臺階狀。零件5的螺紋部分6具有一通孔Ⅰ，位于螺紋容置腔9的保護(hù)帽1壁上相對設(shè)有兩個與通孔Ⅰ相匹配的通孔Ⅱ8和通孔Ⅲ，鐵絲4依次穿過通孔Ⅱ8，通孔Ⅰ和通孔Ⅲ將保護(hù)帽1與零件5連接；螺紋容置腔9底部還設(shè)有數(shù)個排氣孔7.優(yōu)選地，螺紋容置腔9底部的保護(hù)帽1壁上還均布4個排氣孔7，有利于領(lǐng)進(jìn)啊在熱處理過程中氣體通流，熱量交換。連接部容置腔Ⅱ的保護(hù)帽1壁上壁上均勻布設(shè)有數(shù)個安裝孔2，安裝孔2上設(shè)有頂絲3，保護(hù)帽1通過頂絲3穿入安裝孔2作用連接部Ⅱ，將保護(hù)帽1緊固在零件5上，優(yōu)選地，連接部容置腔10的保護(hù)帽1壁上相對設(shè)有兩個安裝孔2。保護(hù)帽1的熱膨脹系數(shù)與零件5的熱膨脹系數(shù)相匹配，防止由于熱膨脹系數(shù)不同造成的零件螺紋損壞。

保護(hù)夾具優(yōu)點(diǎn)如下：

1）保護(hù)夾具螺紋容置腔底部和保護(hù)帽壁上均設(shè)有數(shù)個排氣孔，方便零件熱處理溫度平衡。

2）保護(hù)夾具連接部容置腔的保護(hù)帽壁上相對設(shè)有兩個安裝孔。

3）保護(hù)夾具螺紋容置腔和連接部容置腔在保護(hù)帽內(nèi)形成階梯臺狀。

4）保護(hù)夾具的熱膨脹系數(shù)與零件的熱膨脹系數(shù)相匹配。

4 實(shí)施步驟

1）安裝時，將保護(hù)帽1套設(shè)在零件5的連接部，將保護(hù)帽2上的通孔Ⅱ8和通孔Ⅲ，與零件5上的螺紋部分6的通孔1相對應(yīng)，利用鐵絲4將保護(hù)帽1與零件5連接，再利用頂絲3將保護(hù)帽緊固在零件5上。

2）保護(hù)夾具與零件一同進(jìn)行熱處理。

3）拆卸時，先將鐵絲4從保護(hù)帽1和零件5上拆卸，再松開頂絲3對零件5的緊固，最后將保護(hù)帽1從零件5上取下。

5 結(jié)論

該螺紋保護(hù)夾具具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，便于快速裝夾，快速拆卸，又能防止原有類型的保護(hù)帽粘連的現(xiàn)象，對零件螺栓進(jìn)行有效保護(hù)，且不損傷螺紋的優(yōu)點(diǎn)，還具有多次利用，廣泛推廣的優(yōu)勢，同時節(jié)約加工成本，滿足零件的加工，為類似零件的熱處理保護(hù)提供了有力的依據(jù)。

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