张永亮　魏茹　佟明

摘 要：本论文设计了一种预防零件热处理后螺纹损伤的保护夹具，具有保护帽，所述保护帽内分为螺纹容置腔和连接部容置腔，螺纹容置腔用于容纳零件的螺纹部分，连接部容置腔用于容纳零件上零件本体与螺纹之间的连接部，零件的螺纹部分具有一通孔Ⅰ，位于螺纹容置腔的保护壁上相对设有两个与通孔Ⅰ相匹配的通孔Ⅱ和通孔Ⅲ，铁丝依次穿过通孔Ⅱ，通孔Ⅰ和通孔Ⅲ将保护帽与零件连接；连接部容置腔的保护帽壁上均匀布设有数个安装孔，安装孔上设有顶丝，保护帽通过顶丝穿入安装孔作用连接部，将保护帽固定在零件上，该保护夹具具有结构简单，成本低，便于快速装夹，快速拆卸，对零件螺纹进行有效保护，且不损伤螺纹的优点。

关键词：容置腔；顶丝；保护帽；安装孔

1 背景技术

目前用于航空航天领域的带有螺纹类零件材料大部分为1Cr15Ni4Mo3N，16Co14Ni10Cr2Mo等，属于高强度钢，材料韧性大，不易切削，加工难度大，尤其在零件进行热处理时，需要进行热处理—冷处理—回火步骤，热处理过程温度变化很大，造成零件体积形状和组织结构发生变化，极易造成零件变形。该类材质的螺纹类零件在热处理时为了防止螺纹损伤，需要对螺纹进行保护，以往采用带螺纹的保护帽方式进行保护，即将保护帽拧在螺纹处，但由于热处理温度较高，造成零件与保护帽螺纹处粘连，热处理后的吹砂工序造成保护帽的螺纹中进入沙粒，沙粒增加了拆卸的困难，导致火后保护帽无法取下，如果强制拆卸保护帽，造成零件螺纹的损伤，存在一定的质量隐患。

2 分析问题

经过具体的分析，螺纹类零件热处理后加工难点如下：

1）螺纹类零件材料为高强度结构钢，材料难加工。

2）往采用带螺纹的保护帽方式，造成零件与保护帽螺纹处粘连，存在一定的质量隐患。

3 制定方案

为了解决上述技术问题，设计了一种预防零件热处理后螺纹损伤的保护夹具（图1），具有保护帽1，保护帽1内分别为螺纹容置腔9和连接部容置腔10，螺纹容置腔9用于容纳零件5的螺纹部分6，连接部容置腔10用于容纳零件5上零件本体与螺纹之间的连接部Ⅱ，螺纹容置腔9和连接部容置腔10在保护帽1内形成阶梯台阶状。零件5的螺纹部分6具有一通孔Ⅰ，位于螺纹容置腔9的保护帽1壁上相对设有两个与通孔Ⅰ相匹配的通孔Ⅱ8和通孔Ⅲ，铁丝4依次穿过通孔Ⅱ8，通孔Ⅰ和通孔Ⅲ将保护帽1与零件5连接；螺纹容置腔9底部还设有数个排气孔7.优选地，螺纹容置腔9底部的保护帽1壁上还均布4个排气孔7，有利于领进啊在热处理过程中气体通流，热量交换。连接部容置腔Ⅱ的保护帽1壁上壁上均匀布设有数个安装孔2，安装孔2上设有顶丝3，保护帽1通过顶丝3穿入安装孔2作用连接部Ⅱ，将保护帽1紧固在零件5上，优选地，连接部容置腔10的保护帽1壁上相对设有两个安装孔2。保护帽1的热膨胀系数与零件5的热膨胀系数相匹配，防止由于热膨胀系数不同造成的零件螺纹损坏。

保护夹具优点如下：

1）保护夹具螺纹容置腔底部和保护帽壁上均设有数个排气孔，方便零件热处理温度平衡。

2）保护夹具连接部容置腔的保护帽壁上相对设有两个安装孔。

3）保护夹具螺纹容置腔和连接部容置腔在保护帽内形成阶梯台状。

4）保护夹具的热膨胀系数与零件的热膨胀系数相匹配。

4 实施步骤

1）安装时，将保护帽1套设在零件5的连接部，将保护帽2上的通孔Ⅱ8和通孔Ⅲ，与零件5上的螺纹部分6的通孔1相对应，利用铁丝4将保护帽1与零件5连接，再利用顶丝3将保护帽紧固在零件5上。

2）保护夹具与零件一同进行热处理。

3）拆卸时，先将铁丝4从保护帽1和零件5上拆卸，再松开顶丝3对零件5的紧固，最后将保护帽1从零件5上取下。

5 结论

该螺纹保护夹具具有结构简单，成本低，便于快速装夹，快速拆卸，又能防止原有类型的保护帽粘连的现象，对零件螺栓进行有效保护，且不损伤螺纹的优点，还具有多次利用，广泛推广的优势，同时节约加工成本，满足零件的加工，为类似零件的热处理保护提供了有力的依据。

参考文献：

[1] 电机工程手册编辑委员會编.机械工程手册.机械工业出版社，2005.

[2] 赵志修.机械制造工艺学.机械工业出版社，1985.

[3] 沈飞标.工艺人员常用标准手册.准化科.