CN104395010A - 用于制造螺纹部件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造螺纹部件的方法，所述方法包括以下步骤：准备具有矩形横截面的线(54)；卷绕所述线(54)以形成具有紧紧卷绕的线圈的螺旋弹簧，所述线经馈送使得界定所述横截面的所述矩形的侧面相对于所述螺旋弹簧的轴线倾斜地延伸；并且在所述线圈的相互邻接的接触表面处将所述线圈连接到彼此上。

Description

用于制造螺纹部件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造螺纹部件的方法。

更确切地说，本发明涉及一种用于制造具有内螺纹和/或外螺纹的圆柱形套筒的方法。

背景技术

在常规方法中，在第一步骤中分别制造具有圆柱形的内部或外部周边表面的车床部件，并且随后在所述表面中切割或轧制螺纹。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够以低成本制造螺纹部件的方法。

根据本发明，此目的通过在独立权利要求1以及2中指示的方法来实现。

在一个实施例中，所述方法包括以下步骤：

-提供具有非矩形横截面的线，

-将所述线卷绕成螺旋弹簧，线圈保持彼此紧紧接合，并且

-在线圈彼此接合的接触表面处使线圈结合。

由于所述线的非矩形横截面形状，螺旋弹簧在其内周边和/或外周边上并不具有平滑的圆柱形表面，而是实际上形成在弹簧线匝的栅格中具有一系列交替的凸出部以及凹口的表面。这些凸出部以及凹口形成螺纹部件的螺纹顶部以及螺纹根部。

在另一实施例中，所述线具有矩形或正方形横截面，但是经定向使得矩形的侧面相对于螺旋弹簧的轴线倾斜。在正方形横截面的情况下，界定各线匝的横截面的正方形仅以两个相对的角彼此接触，而正方形的剩余两个角中，一个朝向弹簧的轴线向内指向，另一个向外指向，使得在弹簧的内周边上形成内螺纹并且同时在外周边上形成外螺纹。

根据本发明的方法的步骤可以非常有效地并且以低成本来执行，使得螺纹部件的制造成本比其中需要例如铣削、螺纹切割等加工步骤的常规方法的成本低。

另一优点是以此方式制造的螺纹部件具有较轻的重量。特别是当此类螺纹部件在汽车产业中使用时，鉴于大量的螺纹部件可以实现重量的显著减轻。

由于制造所述螺纹部件实际上不需要切割类型的处理，因此有可能使用高强度弹簧用钢线用于卷绕螺旋弹簧，使得可以相应地获得重型螺纹。

在从属权利要求中说明了本发明的有利的细节。

所述方法适合于由金属或塑料两者制成的螺纹部件。在后一种情况下，由挤制的塑料制成“线”，并且在所述线尚未完全固化的状态下卷绕所述线以形成螺旋弹簧。随后，可以通过简单地压缩弹簧利用塑性材料的余热来实现线匝的焊接，或必要时，通过特别在线匝彼此接合的位置处使用超声波或其它用于对弹簧进行加热的装置来实现线匝的焊接。

在螺纹部件由金属制成的情况下，电阻焊接方法特别适合于焊接线匝。

已通过根据本发明的方法制造的螺纹部件可以用来(例如)形成用于连接结构件的设备中的公差补偿构件。

在有利的实施例中，螺旋弹簧的至少一端装配有具有凹槽的端片，所述凹槽与螺旋弹簧的最后一匝互补。形成螺旋弹簧的末端的线匝容纳在此凹槽中，其方式为使得螺旋弹簧被稳定地支撑在端片处，其中螺旋弹簧的轴线与其中已经形成凹槽的端片的轴线重合和/或相对于所述端片的端面完全成直角地延伸。

附图说明

现将结合图式详细地描述实施例实例，在图式中：

图1到3是用于图解说明根据本发明的方法的不同步骤的示意图；

图4到8示出用具有不同横截面形状的线卷绕成的螺纹部件的实例；

图9是根据本发明的方法的另一实施例制造的螺栓的分解截面视图；以及

图10是图9中示出的螺栓的最终状态的截面视图。

具体实施方式

根据图1，通过拉模12抽出线10，例如金属线，拉模12为线10提供非矩形横截面形状。在示出的实例中，线10给定L形横截面。任选地，还可以通过轧制提供具有所希望的横截面形状的线。

根据图2，将线10供应到绕线器14，在所述绕线器处卷绕所述线以形成环状螺旋弹簧16，线匝保持彼此紧紧接合。在示出的实例中，线10经供应使得在螺旋弹簧的轴向方向上延伸的L形横截面的侧边形成外周边，而径向侧边部位向内。轴向侧边一起形成螺旋弹簧16的基本上圆柱形的外周边表面，而螺旋弹簧16的内周边处的径向侧边形成具有交替顺序的螺纹槽以及螺纹顶部的内螺纹。

当要制造具有外螺纹的螺纹部件时，以不同定向供应线10，使得轴向侧边在内侧上并且径向侧边部位向外。在图3中示出已通过此方式制造的螺旋弹簧18的实例的轴向截面。

如图3中已经示出的，随后将螺旋弹簧16或18切割成所希望的长度并且在电极20之间夹紧。所述电极优选地由例如铜等比线10具有更高传导性的材料制成。当电极20连接到电压源22上时，电流在轴向方向上流动通过螺旋弹簧18。随后将在线匝彼此接合的那些位置中发生最大电阻。任选地，通过为线10提供在后续线匝将彼此接合的位置处具有窄脊的轮廓使得线匝仅在较小的表面区域上进行接触，可以增大电阻。

由于高电阻，线圈在它们彼此接触的部位处焊接在一起。相对应的焊缝在图3中用参考标号24表示。

以此方式，可以最终获得呈刚性圆柱形套筒形式的螺纹部件，所述螺纹部件取决于在卷绕期间线的定向具有内螺纹和/或外螺纹。取决于卷绕方向，还可能按需要获得或者右旋螺纹或者左旋螺纹。

同样地，通过使用平行地供应的多个线，还可能制造多头螺纹。螺纹轮廓由线10的轮廓最终确定，并且因此可以通过选择合适的线轮廓来控制螺纹轮廓。使用合适轮廓的线，还可能制造同时具有内螺纹以及外螺纹的螺纹部件。

还可能将金属端片焊接到适当的螺纹套筒的一端或两端上。这些焊接步骤可以与将弹簧的各线匝焊接在一起的步骤同时执行。最终，还可能将螺纹套筒收缩到金属部件上，使得可以获得例如大型螺纹螺栓。相反，具有内螺纹的螺纹套筒可以压制或焊接到较大结构部件的内径中。

图4到8示出螺纹部件的可能设计的实例。

在图4中，内螺纹部件26由用具有圆形横截面的线卷绕成的、线圈紧紧接合的螺旋弹簧形成。类似地，匹配的外螺纹部件28由用圆形线紧紧卷绕成的螺旋弹簧形成。由于线的圆形横截面，内螺纹部件26的内表面在个别线匝之间形成成螺旋形延伸的凹口，外螺纹部件的线匝的外顶点可以接合到所述凹口中，使得实现螺纹接合。

图5示出其中内螺纹部件30由两个嵌套的螺旋弹簧32以及34形成的实例，所述两个嵌套的螺旋弹簧的线匝交替地布置并且彼此接合。弹簧32具有比弹簧34略小的直径并且由此形成内螺钉螺纹，所述内螺钉螺纹的螺纹槽比图4中的更宽并且更深。外螺纹部件36的相对应的外螺钉螺纹可以接合到此内螺钉螺纹中。在此处示出的实例中，外螺纹部件是具有轧制的或切割的外螺钉螺纹的经铣削金属部件。

图6示出其中同样用线卷绕成的两个螺纹部件38以及40的实施例。已在此处示出的仅是螺纹部件的彼此螺纹接合的周边壁的一部分。在此实例中，这两个支撑主体的线具有T形横截面。“T”形的横条(cross bar)保持紧靠彼此而“T”形的中央腹片部分(central web)形成接合螺纹槽以及螺纹顶部。

在图7中，内螺纹部件42以及外螺纹部件44用线卷绕成，所述线的横截面形状与图1和2中示出的L形类似，但是不同之处是互补的螺纹槽以及螺纹顶部具有斜侧面46。

最后，图8示出用具有六角形横截面的线卷绕成的外螺纹部件48的一部分的截面。六角形在螺旋弹簧的内侧上的角形成90°角，使得线匝将形成螺旋弹簧的平滑的内表面，而在向外侧上形成具有三角形横截面的外螺纹槽50。

图9是配置为带肩螺栓的螺纹部件52的分解图。螺纹轴由用线54卷绕成的螺旋弹簧构成，在此情况下，线54具有正方形横截面，具有略圆的或成倒角的角。线以如此定向供应使得横截面形状相当于菱形，即倾斜的正方形。紧紧接合的线匝仅用正方形的彼此面对的角彼此接合，而每一正方形的剩余的角形成螺旋弹簧的内侧上的内螺纹以及外侧上的外螺纹。

装配到螺旋弹簧的一端上的是形成带肩螺栓的槽头的端片56。在面对螺旋弹簧的平坦表面上，端片56具有冲压或压制成的环形凹槽58，所述环形凹槽的深度在周向方向上变化，其方式为使得所述凹槽与螺旋弹簧的最后一匝互补。线54的末端紧靠在凹槽58中形成的端面60，在所述端面处所述凹槽的深度从最大值(相当于螺纹的螺距高度)间断地变为零，从凹槽深度变为零处开始随后再次持续增大。以此方式，在端片56上支撑螺旋弹簧，其方式为使得螺旋弹簧的轴线与其中形成凹槽58的所述端片的端面完全成直角。

此外，可以通过焊接(例如在金属部件情况下的电阻焊接)使螺旋弹簧与端片结合。为了增大在从端片56过渡到螺旋弹簧的线54处的电阻，可以在凹槽58的内壁中冲压小的凸出部或肋片62，所述肋片将首先减小接触面积并且将随后在焊接期间熔化掉。

Claims (4)

1.一种制造螺纹部件的方法，所述方法以以下步骤为特征：

提供具有非矩形横截面的线(10)，

将所述线(10)卷绕成螺旋弹簧(16；18)，线匝保持彼此紧紧接合，并且

在所述线匝的接合接触表面处将所述线匝结合到彼此上。

2.一种制造螺纹部件的方法，所述方法以以下步骤为特征：

提供具有矩形横截面的线(54)，

将所述线(54)卷绕成螺旋弹簧，线匝保持彼此紧紧接合，所述线经供应使得界定所述横截面的所述矩形的侧面相对于所述螺旋弹簧的轴线倾斜，并且

通过所述线匝的接合接触表面将所述线匝结合到彼此上。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述线(10；54)由金属制成并且所述线匝通过电阻焊接结合。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中端片(56)装配到所述螺旋弹簧的至少一端上，所述端片在与所述线匝互补的凹槽(58)中容纳所述螺旋弹簧的最后一匝。