本技术涉及一种螺纹底部柔性滚压工具及其滚压工艺,该工具由滚压刀头、电磁铁装置、压力传感器、外壳和内壳组成。电磁铁装置与内壳相连,实现精确控制。
背景技术
高强度钢螺栓广泛用于航空航天中重要结构件的装配,由于其多在极端环境下服役,因此对螺栓的疲劳寿命提出了更高的要求。统计发现,螺栓疲劳断裂时65%的疲劳裂纹发生在螺栓与螺母旋和的第一圈螺纹处,20%的疲劳裂纹发生在螺纹收尾处。对于疲劳寿命要求非常高的超高强度钢螺栓,需要将车削后的螺纹再进行表面强化处理,如喷丸强化和滚压强化。喷丸强化是利用高速喷射的细小弹丸撞击受喷螺栓表面,使螺栓表层材料产生弹塑性变形,形成一定厚度的强化层。由于螺纹牙底圆弧半径为亚毫米级,空间十分狭小,弹丸难以进入螺纹牙底,表面强化的均匀性差,因此喷丸强化只能用于螺栓根部或者退刀槽的表面强化,而不适用于螺纹牙底的表面强化处理。
滚压强化是目前超高强度钢螺纹表面强化的主要方法,滚压强化是在滚压轮压力的作用下,使螺栓表面金属产生连续局部塑性变形,形成梯度显微组织和梯度细化晶粒。滚压强化属于一种无屑加工工艺,不切断金属的纤维,使金属流线保持完整,可有效提高螺栓表面质量和抗疲劳性能,具有光整和表面强化双重作用,因此目前企业中多采用滚压轮对超高强度钢螺栓螺纹部位进行滚压。
但滚压轮与螺栓是刚性接触,当滚压轮滚压螺纹收尾处时,由于螺纹收尾处的直径不断变化,一方面会引起滚压力的变化,无法保持恒定的滚压力,另一方面会因为滚压力的急剧增大导致滚压轮损坏。
实现思路