CN116586923A - 一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，通过将对防雷螺母组件结构的改进和对防雷螺母组件加工制造工艺的改进相结合，实现以更低的制造成本和更高的生产效率加工制造出更方便安装以及能更好避免垫圈安装基体（如航空复合材料表面）损伤的防雷螺母组件。包括：将圆柱形坯料加热并放入热镦模具中进而通过热镦成型为热镦件；将所述热镦件的梅花齿杆部装入车削夹具中并通过该车削夹具将所述热镦件装夹在数控车床上进而通过车削加工为车削件后续得到防雷螺母；将板坯放入冲压模具中进而通过冲压成型得到所述垫圈套；将所述垫圈套套装在所述防雷螺母的锥形头上使所述锥形头的端面与所述底板配合以及所述锥形头的侧面与所述翻边配合。

Description

一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法

技术领域

本发明涉及特种螺纹连接件的加工制造方法，具体涉及一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法。

背景技术

本发明涉及特种螺纹连接件的加工制造方法，具体涉及一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法。

飞机机体结构已普遍采用复合材料，其中，复合材料连接需要装配大量的金属紧固件。由于复合材料导电弱于金属，当飞机遭遇雷击时，金属紧固件成为主要的雷击附着点。此时，若金属紧固件与复合材料孔壁存在间隙，当金属紧固件雷电流超过一定电流阀值时，这些间隙处空气会发生电离，从而引起电弧。电弧会损伤复合材料，严重情况会引燃燃油蒸汽发生***。

申请人在公开号为CN115163630A的专利文献中提供了一种航空复合材料连接紧固件，采用衬套套装在连接紧固件的连接杆（具体为螺杆杆部）上，衬套径向膨胀可分别与复合材料孔壁以及连接杆外侧壁紧密贴合，提高连接紧固件的电流散逸，从而降低电流阀值，有效提升连接紧固件抗雷击性能。该连接紧固件还包括螺母和垫圈部分。

上述专利文献中仅针对垫圈安装基体为斜面的情况提供了螺母与垫圈具体结构。而无论是该专利文献中采用的带有内球面结构的垫圈还是常规结构的垫圈，由于装配前螺母与垫圈彼此分离，故在安装螺母前需要先选择垫圈并安装垫圈，造成螺母安装不便。由于航空复合材料连接紧固件安装空间条件比较狭小（这也是上述专利文献中的螺母采用十二角梅花齿结构的原因），安装螺母前先安装垫圈的方式带来的螺母安装不便的问题更为突出。

另一方面，上述专利文献中并未涉及连接紧固件各部分的制造方法。如按照常规制造工艺，该专利文献中的螺母与垫圈分别主要通过数控切削（主要是数铣和数车）的方式加工，切削刀具损耗大导致较高的加工制造成本，也不利于规模化生产。

发明内容

本发明目的在于提供一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，通过将对防雷螺母组件结构的改进和对防雷螺母组件加工制造工艺的改进相结合，实现以更低的制造成本和更高的生产效率加工制造出更方便安装以及能更好避免垫圈安装基体（如航空复合材料表面）损伤的防雷螺母组件。

一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，包括：A)防雷螺母的加工制造，具体包含：A1)将圆柱形坯料加热并放入热镦模具中进而通过热镦成型为热镦件，所述热镦件由圆盘形头部、梅花齿杆部以及连接在圆盘形头部与梅花齿杆部之间且直径从圆盘形头部向梅花齿杆部方向逐渐减小的变径收缩部构成；A2)将所述热镦件的梅花齿杆部装入车削夹具中并通过该车削夹具将所述热镦件装夹在数控车床上进而通过车削加工为车削件，所述车削件具有通过车削加工而轴向贯穿所述热镦件的内孔以及在所述圆盘状头部基础上成型的锥形头，所述锥形头的侧面为直径从锥形头的端面向梅花齿杆部方向逐渐减小的圆锥面，所述锥形头的端面与侧面之间通过锥形头圆弧倒角过渡，所述内孔具有位于所述锥形头一端的沉头孔；A3)在所述车削件的内孔上位于所述沉头孔对侧的通孔部分进行功丝形成螺纹孔，然后将功丝后的车削件通过第一收口机构同步径向向内挤压所述梅花齿杆部上的至少一对齿槽以实现对所述螺纹孔的收口从而得到防雷螺母，所述至少一对齿槽中每对齿槽由位于同一直径方向上的相对两个齿槽组成；B)垫圈套的加工制造，具体包含：B1)将板坯放入冲压模具中进而通过冲压成型得到所述垫圈套，所述垫圈套由底板、位于所述底板上的中心孔以及设置在所述底板边缘的翻边构成，所述底板在从所述中心孔的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜2°至6°，并且，在所述翻边成型后所述底板与所述翻边之间形成内部半径大于所述锥形头圆弧倒角的半径的垫圈弯曲圆弧角；C)将防雷螺母与垫圈套组装形成防雷螺母组件，具体包含：C1)将所述垫圈套套装在所述防雷螺母的锥形头上使所述锥形头的端面与所述底板配合以及所述锥形头的侧面与所述翻边配合，然后通过第二收口机构径向向内挤压所述翻边以使得所述翻边弯曲变形为与所述圆锥面相配合从而防止垫圈套从所述锥形头上脱离的锥形套筒，并且，所述垫圈弯曲圆弧角的内部半径保持大于所述锥形头圆弧倒角的半径并使所述防雷螺母与所述垫圈套可相对旋转。

根据本发明实施例，所述热镦模具包括：模芯，所述模芯由硬质合金制成，并具有与所述热镦件形状相吻合的型腔，所述型腔的两端贯穿所述模芯；模套，所述模套由硬度小于所述硬质合金的模具钢制成，并套装在所述模芯外侧，所述模套与所述模芯过盈配合。

根据本发明实施例，所述车削夹具包括：筒体，所述筒体由钢材制成且前端用于装夹所述热镦件而后端用于套装在车床转轴的夹套中并在该转轴带动下随该转轴同轴旋转，所述夹套可在该筒体一周上均匀施加径向向内的夹紧力而固定该筒体；第一切口系，所述第一切口系由沿所述筒体一周均匀间隔排列且长度从所述筒体前端面延伸至靠近所述筒体后端面而深度贯穿所述筒体侧壁的多个第一切口组成；第二切口系，所述第二切口系由沿所述筒体一周均匀间隔排列且长度从所述筒体后端面延伸至靠近所述筒体前端面而深度贯穿所述筒体侧壁的多个第二切口组成；梅花齿形孔，所述梅花齿形孔与所述筒体同轴设置并从所述筒体前端面贯穿至该筒体后端面，该梅花齿形孔与所述热镦件的梅花齿杆部相配合。

根据本发明实施例，所述梅花齿形孔是在所述筒体上切割出所述第一切口系和所述第二切口系之前即在所述筒体上加工而成的。此外，所述梅花齿形孔可以是在所述筒体上通过线切割加工工艺加工而成的。

根据本发明实施例，防雷螺母的加工制造还包括：对所述车削件的梅花齿杆部的端面进行车削加工从而在所述梅花齿杆部的端面上加工出倒角，所述倒角包含所述梅花齿杆部的端面的外缘倒角以及所述内孔在所述梅花齿杆部的端面上的孔口倒角。

根据本发明实施例，所述第一收口机构包括：车削件固定结构，所述车削件固定结构用于固定功丝后的车削件；侧滑块机构，所述侧滑块机构设置在被固定的功丝后的车削件的旁侧并包含至少一对侧滑块，所述至少一对侧滑块中每对侧滑块用于在驱动机构的带动下同步径向向内挤压所述梅花齿杆部上的对应一对齿槽，所述至少一对侧滑块中每对侧滑块中的各侧滑块上设置有用于接触并挤压相应齿槽的挤压头，所述挤压头为扁状结构且该扁状结构的外缘的长度方向与所述梅花齿杆部的轴向方向保持一致。

根据本发明实施例，所述第二收口机构包括：上模，所述上模中设有型腔，所述型腔从下往上依次具有同轴设置的定位导向沉头孔、锥形收口孔和上部让位孔；下模，所述下模的上端面上设有用于与所述定位导向沉头孔相配合的型芯块，所述型芯块的上端面上设置有圆柱形凸起以及位于该圆柱形凸起周边的环形凹槽；其中，所述圆柱形凸起用于与所述垫圈套的中心孔配合，所述环形凹槽的形状大小与所述垫圈套的底板以及该底板上的垫圈弯曲圆弧角相吻合，使用时所述防雷螺母与所述垫圈套组装并放置在所述型芯块的上端面上使得所述垫圈套的中心孔与所述圆柱形凸起配合且所述垫圈套的底板以及该底板上的垫圈弯曲圆弧角放置在所述环形凹槽中，当所述上模与所述下模合模时所述型芯块进入所述定位导向沉头孔并在该定位导向沉头孔的导向下推动所述防雷螺母与所述垫圈套向所述锥形收口孔方向运动，通过该锥形收口孔径向向内挤压所述翻边以使得所述翻边弯曲变形为与所述圆锥面相配合的锥形套筒。

根据本发明实施例，所述梅花齿杆部采用十二角梅花齿结构。此外，所述底板在从所述中心孔的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜4°。

上述带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法至少具有如下有益技术效果：

一、防雷螺母本身加工制造的工艺步骤少、零件转换和装夹次数少、切削刀具的损耗小、工艺流程设计合理、较多使用模具（热镦模具、第一收口机构）和自制治具（车削夹具）实现高效率、规模化生产。因此，可以显著降低防雷螺母的加工制造成本并提高生产效率。

二、通过将防雷螺母的圆锥面与垫圈套的锥形套筒的相互配合，巧妙实现了防雷螺母与垫圈套连体式设计，这样，避免安装防雷螺母前先选择垫圈并安装垫圈的步骤，实现了防雷螺母与垫圈套的同步安装，大大提升防雷螺母的安装便利性。

三、由于垫圈套的底板在从所述中心孔的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜2°至6°，这样可保证垫圈套没有锐边与垫圈安装基体（如航空复合材料表面）接触，防止垫圈套划伤垫圈安装基体。

四、由于垫圈套的底板在从所述中心孔的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜2°至6°，同时，垫圈弯曲圆弧角的内部半径大于所述锥形头圆弧倒角的半径使所述防雷螺母与所述垫圈套可相对旋转，这样，防雷螺母与所述垫圈套之间可以轻松相对旋转，避免防雷螺母与垫圈套之间之间发生磨损导致与防雷螺母相连的螺杆中心偏移进而影响电流散逸效果。

可见，上述带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法通过将对防雷螺母组件结构的改进和对防雷螺母组件加工制造工艺的改进相结合，实现了以更低的制造成本和更高的生产效率加工制造出更方便安装以及更好避免垫圈安装基体（如航空复合材料表面）损伤的防雷螺母组件。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明的附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过实践了解到。

附图说明

构成本说明书的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本说明书中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件的结构示意图（从轴向上看）。

图2为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件的结构示意图（从径向上看）。

图3为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法中热镦模具的结构示意图。

图4为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法中热镦件的结构示意图。

图5为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法中车削夹具的结构示意图。

图6为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法中车削夹具的结构示意图。

图7为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法中车削件的结构示意图。

图8为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法中第一收口机构的结构示意图。

图9为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件中垫圈套（翻边弯曲变形前）的结构示意图。

图10为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法中第二收口机构的结构示意图。

图中标记为：防雷螺母1、锥形头11、梅花齿杆部12、变径收缩部13、内孔14、沉头孔141、螺纹孔142、中心孔22、垫圈套2、底板21、翻边23、垫圈弯曲圆弧角24、热镦件1A、圆盘形头部11A、梅花齿杆部12A、变径收缩部13A、车削件1B、内孔14B、沉头孔141B、镦模具3、模芯31、型腔311、模套32、车削夹具4、筒体41、第一切口系42、第二切口系43、第一收口机构5、侧滑块51、挤压头52、第二收口机构6、上模61、定位导向沉头孔611、锥形收口孔612、上部让位孔613、下模62、型芯块621、圆柱形凸起622、环形凹槽623。

需要特别说明的是：本说明书中涉及带有不同附图标记的同一术语的，表示处于不同加工状态下的同一结构。具体而言：梅花齿杆部12是指防雷螺母1成品上的梅花齿杆部，而梅花齿杆部12A是指防雷螺母1的前体即热镦件1A上的梅花齿杆部；变径收缩部13是指防雷螺母1成品上的变径收缩部，变径收缩部13A是指防雷螺母1的前体即热镦件1A上的变径收缩部；内孔14是指防雷螺母1成品上的内孔，内孔14B是指防雷螺母1的前体即车削件1B上的内孔；沉头孔141是指防雷螺母1成品上的沉头孔，沉头孔141B是指防雷螺母1的前体即车削件1B上的沉头孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：

在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案、技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案、技术特征可以相互组合。此外，在可能的情况下，这些技术方案、技术特征及有关的组合均可以被赋予特定的技术主题而被相关专利所保护。

下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是一部分实施例而不是全部实施例，基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于专利保护的范围。

关于本说明书中术语和单位：本说明书及相应权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。此外，其他相关术语和单位，均可基于本说明书提供相关内容得到合理的解释。

图1为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件的结构示意图（从轴向上看）。图2为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件的结构示意图（从径向上看）。图9为本发明实施例一种带垫圈套的防雷螺母组件中垫圈套（翻边弯曲变形前）的结构示意图。如图1-图2及图9所示，一种带垫圈套的防雷螺母组件，包括防雷螺母1和垫圈套2两个部分。

其中，防雷螺母1包含锥形头11、梅花齿杆部12、连接在锥形头11与梅花齿杆部12之间且直径从锥形头11向梅花齿杆部12方向逐渐减小的变径收缩部13以及轴向贯穿该防雷螺母1的内孔14，所述内孔14具有位于所述锥形头11一端的沉头孔141（沉头孔141的主要作用在于为与防雷螺母1适配的螺杆上套装衬套提供让位空间）和位于所述沉头孔141对侧的螺纹孔142，梅花齿杆部12为十二角梅花齿结构，锥形头11的外缘具有锥形头圆弧倒角。

垫圈套2由底板21、位于所述底板21上的中心孔22以及设置在所述底板21边缘的翻边23构成，所述底板21在从所述中心孔22的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边23所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜2°至6°，并且，在所述翻边23成型后所述底板21与所述翻边23之间形成垫圈弯曲圆弧角24，垫圈弯曲圆弧角24的内部半径大于锥形头圆弧倒角的半径。

将防雷螺母1与垫圈套2组装形成防雷螺母组件后，所述垫圈套2套装在所述防雷螺母1的锥形头11上使所述锥形头11的端面与所述底板21配合以及所述锥形头11的侧面与所述翻边23配合，所述翻边23弯曲变形为与所述圆锥面相配合从而防止垫圈套2从所述锥形头11上脱离的锥形套筒，并且，所述垫圈弯曲圆弧角24的内部半径仍大于所述锥形头圆弧倒角的半径并使所述防雷螺母1与所述垫圈套2可相对旋转。

上述带垫圈套的防雷螺母组件具有如下特点：通过将防雷螺母1的圆锥面与垫圈套2的锥形套筒的相互配合，巧妙实现了防雷螺母1与垫圈套2连体式设计，这样，避免安装防雷螺母1前先选择垫圈并安装垫圈的步骤，实现了防雷螺母1与垫圈套2的同步安装，大大提升防雷螺母的安装便利性。

此外，由于垫圈套2的底板21在从所述中心孔22的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边23所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜2°至6°，这样可保证垫圈套2没有锐边与垫圈安装基体（如航空复合材料表面）接触，防止垫圈套2划伤垫圈安装基体。

此外，由于垫圈套2的底板21在从所述中心孔22的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边23所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜2°至6°，同时，垫圈弯曲圆弧角24的内部半径大于所述锥形头圆弧倒角的半径使所述防雷螺母1与所述垫圈套2可相对旋转，这样，防雷螺母1与所述垫圈套2之间可以轻松相对旋转，避免防雷螺母1与垫圈套2之间之间发生磨损导致与防雷螺母1相连的螺杆中心偏移进而影响电流散逸效果。

一种优选实施方式中，所述底板21在从所述中心孔22的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边23所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜4°。

当所述底板21在从所述中心孔22的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边23所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜角度小于2°时，垫圈套2分别与垫圈安装基体（如航空复合材料表面）和防雷螺母1的锥形头11之间仍具有较大的接触面积，保护垫圈安装基体和锥形头11端面的作用不明显。

当所述底板21在从所述中心孔22的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边23所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜角度大于6°时，在安装防雷螺母1时会导致垫圈套2较大的弹性变形，影响防雷螺母1的旋转。

研究表明，使所述底板21在从所述中心孔22的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边23所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜4°是理想的。

如图1-图10，上述带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法为：

A)防雷螺母1的加工制造，具体包含：

A1)将圆柱形坯料加热并放入热镦模具3中进而通过热镦成型为热镦件1A，所述热镦件1A由圆盘形头部11A、梅花齿杆部12A以及连接在圆盘形头部11A与梅花齿杆部12A之间且直径从圆盘形头部11A向梅花齿杆部12A方向逐渐减小的变径收缩部13A构成。

A2)将所述热镦件1A的梅花齿杆部12A装入车削夹具4中并通过该车削夹具4将所述热镦件1A装夹在数控车床上进而通过车削加工为车削件1B，所述车削件1B具有通过车削加工而轴向贯穿所述热镦件1A的内孔14B以及在所述圆盘状头部11A基础上成型的锥形头11，所述锥形头1的侧面为直径从锥形头的端面向梅花齿杆部方向逐渐减小的圆锥面，所述锥形头11的端面与侧面之间通过锥形头圆弧倒角过渡，所述内孔14B具有位于所述锥形头一端的沉头孔141B，此后，对所述车削件1B的梅花齿杆部12A的端面进行车削加工从而在所述梅花齿杆部12A的端面上加工出倒角，所述倒角包含所述梅花齿杆部12A的端面的外缘倒角以及所述内孔14B在所述梅花齿杆部的端面上的孔口倒角。

A3)在所述车削件1B的内孔14B上位于所述沉头孔141B对侧的通孔部分进行功丝形成螺纹孔，然后将功丝后的车削件1B通过第一收口机构5同步径向向内挤压所述梅花齿杆部12A上的至少一对齿槽以实现对所述螺纹孔的收口从而得到防雷螺母（此时，内孔14B即完全成型为防雷螺母1的内孔14，梅花齿杆部12A即完全成型为防雷螺母1的梅花齿杆部12），所述至少一对齿槽中每对齿槽由位于同一直径方向上的相对两个齿槽组成。

B)垫圈套2的加工制造，具体包含：

B1)将板坯放入冲压模具中进而通过冲压成型得到所述垫圈套2。如上可知，垫圈套2由底板21、位于所述底板21上的中心孔22以及设置在所述底板21边缘的翻边23构成，所述底板21在从所述中心孔22的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边23所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜2°至6°，并且，在所述翻边23成型后所述底板21与所述翻边23之间形成垫圈弯曲圆弧角24，垫圈弯曲圆弧角24的内部半径大于锥形头圆弧倒角的半径。

C)将防雷螺母1与垫圈套2组装形成防雷螺母组件，具体包含：

C1)将所述垫圈套2套装在所述防雷螺母1的锥形头11上使所述锥形头11的端面与所述底板21配合以及所述锥形头11的侧面与所述翻边23配合，然后通过第二收口机构6径向向内挤压所述翻边23以使得所述翻边23弯曲变形为与所述圆锥面相配合从而防止垫圈套2从所述锥形头11上脱离的锥形套筒，并且，所述垫圈弯曲圆弧角的内部半径保持大于所述锥形头圆弧倒角的半径并使所述防雷螺母与所述垫圈套可相对旋转。

上述制造方法具有如下优点：一、防雷螺母1本身加工制造的工艺步骤少、零件转换和装夹次数少、切削刀具的损耗小、工艺流程设计合理、较多使用模具（热镦模具3、第一收口机构5）和自制治具（车削夹具4）实现高效率、规模化生产。二、将防雷螺母1与垫圈套2组装形成防雷螺母组件时使用了第二收口机构6，可实现高效率、规模化生产。因此，上述制造方法可以显著降低防雷螺母的加工制造成本并提高生产效率。

如图3所示，一种可选实施方式中，所述热镦模具3包括：模芯31，所述模芯31由硬质合金制成，并具有与所述热镦件1A形状相吻合的型腔311，所述型腔311的两端贯穿所述模芯31；模套32，所述模套32由硬度小于所述硬质合金的模具钢制成，并套装在所述模芯31外侧，所述模套32与所述模芯31过盈配合。

为保证热镦成型精度和质量，模芯31采用硬质合金，例如钨钢合金，可确保模芯31不易变形。但是，硬质合金普遍脆性大，容易被破裂，因此，再在模芯31外设置硬度小于所述硬质合金的模套32，这样，通过模套32吸收热镦力，可有效防止模芯31破裂。

如图5-图6所示，一种可选实施方式中，所述车削夹具4包括：筒体41，所述筒体41由钢材制成且前端用于装夹所述热镦件而后端用于套装在车床转轴的夹套中并在该转轴带动下与随该转轴同轴旋转，所述夹套可在该筒体一周上均匀施加径向向内的夹紧力而固定该筒体41；第一切口系42，所述第一切口系42由沿所述筒体41一周均匀间隔排列且长度从所述筒体41前端面延伸至靠近所述筒体41后端面而深度贯穿所述筒体41侧壁的多个第一切口组成；第二切口系43，所述第二切口系由沿所述筒体41一周均匀间隔排列且长度从所述筒体41后端面延伸至靠近所述筒体41前端面而深度贯穿所述筒体41侧壁的多个第二切口组成；梅花齿形孔43，所述梅花齿形孔43与所述筒体41同轴设置并从所述筒体前端面贯穿至该筒体41后端面，该梅花齿形孔43与所述热镦件1A的梅花齿杆部12A相配合。

其中，所述梅花齿形孔43最好是在所述筒体41上切割出所述第一切口系42和所述第二切口系43之前即在所述筒体41上加工而成的。更具体的，所述梅花齿形孔43是在所述筒体41上通过线切割加工工艺加工而成的。由此，可以确保梅花齿形孔43的加工精度。

上述的车削夹具4本质上是一个弹性可张合的结构，该弹性可张合的结构中刚好加工有用于与所述热镦件1A的梅花齿杆部12A相配合的梅花齿形孔43，这样，当车床转轴的夹套在车削夹具4一周上均匀施加径向向内的夹紧力时，能够使弹性可张合的结构同步向内收缩，从而夹紧梅花齿杆部12A，并确保很高的同轴度。

如图8所示，一种可选实施方式中，所述第一收口机构5包括：车削件固定结构，所述车削件固定结构用于固定功丝后的车削件；侧滑块机构，所述侧滑块机构设置在被固定的功丝后的车削件的旁侧并包含至少一对侧滑块51，所述至少一对侧滑块51中每对侧滑块51用于在驱动机构的带动下同步径向向内挤压所述梅花齿杆部12A上的对应一对齿槽，所述至少一对侧滑块中每对侧滑块中的各侧滑块上设置有用于接触并挤压相应齿槽的挤压头52，所述挤压头52为扁状结构且该扁状结构的外缘的长度方向与所述梅花齿杆部12A的轴向方向保持一致。

其中，驱动机构可以采用任何可能的方式来驱动侧滑块51，例如液压缸或其他机械结构。

上述第一收口机构5的主要特点是其中的挤压头52为扁状结构且该扁状结构的外缘的长度方向与所述梅花齿杆部12A的轴向方向保持一致，这样，能够使梅花齿杆部12A在轴向上均匀收口。

如图10所示，所述第二收口机构6包括：上模61，所述上模61中设有型腔，所述型腔从下往上依次具有同轴设置的定位导向沉头孔611、锥形收口孔612和上部让位孔613；下模62，所述下模62的上端面上设有用于与所述定位导向沉头孔611相配合的型芯块621，所述型芯块621的上端面上设置有圆柱形凸起622以及位于该圆柱形凸起622周边的环形凹槽623；其中，所述圆柱形凸起622用于与所述垫圈套2的中心孔22配合，所述环形凹槽623的形状大小与所述垫圈套2的底板21以及该底板21上的垫圈弯曲圆弧角相吻合（也就是说，环形凹槽623上具有与底板21上的倾角相同的倾角），使用时所述防雷螺母1与所述垫圈套2组装并放置在所述型芯块621的上端面上使得所述垫圈套2的中心孔22与所述圆柱形凸起622配合且所述垫圈套2的底板21以及该底板21上的垫圈弯曲圆弧角放置在所述环形凹槽623中，当所述上模61与所述下模62合模时所述型芯块621进入所述定位导向沉头孔611并在该定位导向沉头孔611的导向下推动所述防雷螺母1与所述垫圈套2向所述锥形收口孔612方向运动，通过该锥形收口孔612径向向内挤压所述翻边23以使得所述翻边23弯曲变形为与所述圆锥面相配合的锥形套筒。

上述第二收口机构6的主要特点是由于环形凹槽623上具有与底板21上的倾角相同的倾角，这样，当上模61与下模62合模时，底板21上的倾角不会因为合模的压力而发生变形，从而保证了防雷螺母1与垫圈套2组装形成防雷螺母组件后，仍保持了底板21在从所述中心孔22的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边23所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜2°至6°。

以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本说明书的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于专利保护的范围。

Claims (10)

1.一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，其特征在于：包括：

A)防雷螺母的加工制造，具体包含：

A1)将圆柱形坯料加热并放入热镦模具中进而通过热镦成型为热镦件，所述热镦件由圆盘形头部、梅花齿杆部以及连接在圆盘形头部与梅花齿杆部之间且直径从圆盘形头部向梅花齿杆部方向逐渐减小的变径收缩部构成；

A2)将所述热镦件的梅花齿杆部装入车削夹具中并通过该车削夹具将所述热镦件装夹在数控车床上进而通过车削加工为车削件，所述车削件具有通过车削加工而轴向贯穿所述热镦件的内孔以及在所述圆盘状头部基础上成型的锥形头，所述锥形头的侧面为直径从锥形头的端面向梅花齿杆部方向逐渐减小的圆锥面，所述锥形头的端面与侧面之间通过锥形头圆弧倒角过渡，所述内孔具有位于所述锥形头一端的沉头孔；

A3)在所述车削件的内孔上位于所述沉头孔对侧的通孔部分进行功丝形成螺纹孔，然后将功丝后的车削件通过第一收口机构同步径向向内挤压所述梅花齿杆部上的至少一对齿槽以实现对所述螺纹孔的收口从而得到防雷螺母，所述至少一对齿槽中每对齿槽由位于同一直径方向上的相对两个齿槽组成；

B)垫圈套的加工制造，具体包含：

B1)将板坯放入冲压模具中进而通过冲压成型得到所述垫圈套，所述垫圈套由底板、位于所述底板上的中心孔以及设置在所述底板边缘的翻边构成，所述底板在从所述中心孔的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜2°至6°，并且，在所述翻边成型后所述底板与所述翻边之间形成内部半径大于所述锥形头圆弧倒角的半径的垫圈弯曲圆弧角；

C)将防雷螺母与垫圈套组装形成防雷螺母组件，具体包含：

C1)将所述垫圈套套装在所述防雷螺母的锥形头上使所述锥形头的端面与所述底板配合以及所述锥形头的侧面与所述翻边配合，然后通过第二收口机构径向向内挤压所述翻边以使得所述翻边弯曲变形为与所述圆锥面相配合从而防止垫圈套从所述锥形头上脱离的锥形套筒，并且，所述垫圈弯曲圆弧角的内部半径保持大于所述锥形头圆弧倒角的半径并使所述防雷螺母与所述垫圈套可相对旋转。

2.如权利要求1所述的一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，其特征在于：所述热镦模具包括：模芯，所述模芯由硬质合金制成，并具有与所述热镦件形状相吻合的型腔，所述型腔的两端贯穿所述模芯；模套，所述模套由硬度小于所述硬质合金的模具钢制成，并套装在所述模芯外侧，所述模套与所述模芯过盈配合。

3.如权利要求1所述的一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，其特征在于：所述车削夹具包括：筒体，所述筒体由钢材制成且前端用于装夹所述热镦件而后端用于套装在车床转轴的夹套中并在该转轴带动下随该转轴同轴旋转，所述夹套可在该筒体一周上均匀施加径向向内的夹紧力而固定该筒体；第一切口系，所述第一切口系由沿所述筒体一周均匀间隔排列且长度从所述筒体前端面延伸至靠近所述筒体后端面而深度贯穿所述筒体侧壁的多个第一切口组成；第二切口系，所述第二切口系由沿所述筒体一周均匀间隔排列且长度从所述筒体后端面延伸至靠近所述筒体前端面而深度贯穿所述筒体侧壁的多个第二切口组成；梅花齿形孔，所述梅花齿形孔与所述筒体同轴设置并从所述筒体前端面贯穿至该筒体后端面，该梅花齿形孔与所述热镦件的梅花齿杆部相配合。

4.如权利要求1所述的一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，其特征在于：所述梅花齿形孔是在所述筒体上切割出所述第一切口系和所述第二切口系之前即在所述筒体上加工而成的。

5.如权利要求4所述的一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，其特征在于：所述梅花齿形孔是在所述筒体上通过线切割加工工艺加工而成的。

6.如权利要求1所述的一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，其特征在于：防雷螺母的加工制造还包括：对所述车削件的梅花齿杆部的端面进行车削加工从而在所述梅花齿杆部的端面上加工出倒角，所述倒角包含所述梅花齿杆部的端面的外缘倒角以及所述内孔在所述梅花齿杆部的端面上的孔口倒角。

7.如权利要求1所述的一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，其特征在于：所述第一收口机构包括：车削件固定结构，所述车削件固定结构用于固定功丝后的车削件；侧滑块机构，所述侧滑块机构设置在被固定的功丝后的车削件的旁侧并包含至少一对侧滑块，所述至少一对侧滑块中每对侧滑块用于在驱动机构的带动下同步径向向内挤压所述梅花齿杆部上的对应一对齿槽，所述至少一对侧滑块中每对侧滑块中的各侧滑块上设置有用于接触并挤压相应齿槽的挤压头，所述挤压头为扁状结构且该扁状结构的外缘的长度方向与所述梅花齿杆部的轴向方向保持一致。

8.如权利要求1所述的一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，其特征在于：所述第二收口机构包括：上模，所述上模中设有型腔，所述型腔从下往上依次具有同轴设置的定位导向沉头孔、锥形收口孔和上部让位孔；下模，所述下模的上端面上设有用于与所述定位导向沉头孔相配合的型芯块，所述型芯块的上端面上设置有圆柱形凸起以及位于该圆柱形凸起周边的环形凹槽；其中，所述圆柱形凸起用于与所述垫圈套的中心孔配合，所述环形凹槽的形状大小与所述垫圈套的底板以及该底板上的垫圈弯曲圆弧角相吻合，使用时所述防雷螺母与所述垫圈套组装并放置在所述型芯块的上端面上使得所述垫圈套的中心孔与所述圆柱形凸起配合且所述垫圈套的底板以及该底板上的垫圈弯曲圆弧角放置在所述环形凹槽中，当所述上模与所述下模合模时所述型芯块进入所述定位导向沉头孔并在该定位导向沉头孔的导向下推动所述防雷螺母与所述垫圈套向所述锥形收口孔方向运动，通过该锥形收口孔径向向内挤压所述翻边以使得所述翻边弯曲变形为与所述圆锥面相配合的锥形套筒。

9.如权利要求1所述的一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，其特征在于：所述梅花齿杆部采用十二角梅花齿结构。

10.如权利要求1所述的一种带垫圈套的防雷螺母组件的制造方法，其特征在于：所述底板在从所述中心孔的中心径向向外延伸的方向上朝与所述翻边所在轴向方向相反的轴向方向弯曲至倾斜4°。