釘芯循環式鉚釘的製作方法
2023-05-07 09:55:26 1
專利名稱：釘芯循環式鉚釘的製作方法
技術領域：
本發明屬於鉚釘領域，尤其是一種釘芯循環式抽芯鉚釘。
背景技術：
眾所周知，根據GB/T12617. 1-2006及GB/T12618. 1-2006等，國家已經對抽芯鉚釘 進行過標準化，對抽芯鉚釘結構尺寸、材料組合、表面處理工藝、機械性能、力學載荷分析、 工作質量等方面都做了具體規定。釘體材料為鋁合金(ΑΙΑ)、釘芯材料為鋼(St)等相關參數。抽芯鉚釘是一類單面鉚接用的鉚釘，類型有封閉型平圓頭抽芯鉚釘、開口型沉頭 抽芯鉚釘、開口型平圓頭抽芯鉚釘等。其中以開口型平圓頭抽芯鉚釘應用最廣，沉頭抽芯鉚 釘適用於表面需要平滑的鉚接場合，封閉型抽芯鉚釘適用於要求較高載荷和具有一定密封 性能的鉚接場合。抽芯鉚釘結構簡單，鉚接方便、牢靠，故廣泛用於建築、機械、汽車、船舶、 飛機、電器、家具等產品上。雖然抽芯鉚釘已經標準化，且其應用範圍相當廣泛。但其最大的不足點在於，現 有抽芯鉚釘經鉚釘機鉚接後，釘芯頭部斷裂於釘體內部，釘體鉚接於被連接件上，釘芯拉 杆部分受抽芯鉚釘自身結構的限制影響以及操作者自身環保意識不足，多數情況下被直 接扔到自然界。其一對環境不利，其二是一種極其嚴重的材料浪費。環境汙染毋庸置疑， 就材料浪費現象，根據市場上提供的04xlOmm抽芯鉚釘進行計算，釘體所佔體積大致
是31. 1 Π mm3，釘芯拉杆所佔體積約為40 Π mm3，若釘芯拉杆可以循環使用，材料節約率為 56.沈％。換句話說，如果一盒鉚釘有500隻，市場價30元，其中近17元的材料成本需要回 收利用或被無情地浪費，且汙染環境。大而言之，就一個國家而言，總材料損失量就相當嚴重。根據新國標GB/T12618. 1-2006 抽芯鉚釘公稱直徑有2. 4、3、3· 2、4、4· 8、5、6、6· 4
八種規格。其釘體內部採用的結構均是內圓柱體，這就導致釘芯拉杆要致使釘體產生形變， 鉚上工件，拉桿頭部直徑需比鉚釘公稱直徑大，且外拉力至一定程度，拉桿頭部斷裂在釘體 內部。此外，根據專利(申請號201010275562. 9)內容顯示就節省鉚釘釘芯提出過一 種新型釘芯拉杆循環式鉚釘及其專用鉚釘機，其在外拉力的作用下，釘體向外膨脹同時有 一定量的壓緊形變。通過實驗測試結果顯示鉚接後工件與標準抽芯鉚釘鉚接後工件相比， 保持力相對較弱，不能滿足外環境振動性較大且有一定衝擊的場合。
發明內容
為了克服已有的抽芯鉚釘的資源利用率低、成本高的不足，也為克服新型釘芯拉 杆循環式鉚釘保持力相對較弱等不足，本發明提供一種能夠提高資源利用率、降低使用成 本、並且已經通過實驗驗證，其保持力較好的釘芯循環式鉚釘。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種釘芯循環式鉚釘，包括釘體和釘芯兩部分，所述釘芯材料比所述釘體材料硬。所述釘體的中部設有空腔，所述釘芯包括釘 芯頭部和拉杆，所述釘芯頭部位於拉杆的上端，所述拉杆的上部套裝在空腔內；所述空腔包 括上圓柱面和下圓錐面，所述上圓柱面高度佔所述空腔高度五分之一左右，所述上圓柱面 內徑與所述下圓錐的上部小內徑處相接，所述下圓錐的最大內徑比所述釘體外圓柱表面直 徑略小，所述釘體外圓柱表面頭部倒角，所述倒角高度與所述空腔上圓柱面高度基本一致， 所述倒角最小處直徑與所述釘芯頭部最大處直徑基本一致；所述釘芯頭部最大處直徑比所 述空腔下圓錐面中段圓環直徑略小，所述釘芯頭部頂端為半球面，所述半球面底部為一小 段圓柱面，所述圓柱面直徑與所述半球面直徑一致，所述圓柱面底端有一個凹面，所述凹面 與所述釘芯拉杆頂端相連，所述拉杆中下端圓柱面上有螺紋，所述螺紋與配套使用的一種 釘芯循環式鉚釘機拉緊部分相連。本發明的技術構思為鉚釘包括釘體和釘芯兩部分。要滿足釘芯能夠循環使用，釘 芯頭部完成工序後必須完整退出，因此釘體的內部空腔必須為圓錐孔，尺寸需結合釘芯頭 部設計；同時釘體鉚接於工件上，不僅需要考慮鉚接可行性及方便性，更重要的是考慮其鉚 接的牢靠性，以及在有振動衝擊場合下，保持力的穩定性；釘體設計過程中，應充分根據其 工作形變特點考慮其結構形式；在釘芯的具體設計過程中，還應考慮其與配套使用的鉚釘 機的組合形式。此外，因釘芯需循環利用，其材料選用時硬度應比釘體大。本發明的有益效果主要表現在1)、提高資源利用率、節約能源、保護環境釘芯 可以循環使用後，鉚釘自身的材料節約率高達56. 26% ；2)、釘體在外拉力作用下，4區間和 3區間進行有序二級形變過程，不僅牢靠鉚接於工件上的同時，釘芯能夠順利退出；3)、本 發明已通過一定的實驗驗證，驗證過程中形成的新加工工藝的製作，如內部圓錐面的製作； 力學分析，如二級形變臨界範圍計算選取；這些均能廣泛用於相關產業；4)、根據新國標中 規定的抽芯鉚釘公稱直徑的八種規格中，有些過於接近，如4. 8mm和5mm，根據釘體形變範 圍分析可以制定統一規格；5)、降低了使用成本。
圖1是釘芯循環式鉚釘的結構示意圖。圖2是釘芯循環式鉚釘一釘體的結構示意圖。圖3是釘芯循環式鉚釘一釘芯的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步描述。參照圖1 3，一種釘芯循環式鉚釘，包括釘體1和釘芯2兩部分，釘體分接觸膨脹 段3區間，壓緊收縮段4區間，釘體頭部5區間；釘芯分釘芯頭部6區間和拉杆7區間。工作原理鉚釘釘體頭部5區間抵緊鉚接工件後，因拉杆7區間有螺紋段，釘芯對 拉杆7區間易於施加外拉力，在其作用下，釘芯頭部6區間對釘體3區間施加壓緊力，釘體 3區間結構為內部圓柱面外部圓錐面構成的圓錐體；釘體4區間結構為外部圓柱內部圓錐， 由於其底部材料較少，抗壓較弱，致使其在外拉力作用下，壓緊收縮並向周邊膨脹；形變過 程中抗壓逐步增大，當抗壓能力達到釘體3區間向外膨脹保持力時，3內圓柱孔向外膨脹擴 大，釘芯頭部6區間逐步從釘體3區間退出，退出過程中，釘體頂部空腔有一定內縮，退出至一定程度，當釘體4區間內部圓錐面尺寸大於釘芯頭部6區間最大處直徑時，釘芯完整 退出，釘體牢靠鉚接於工件上。釘芯材料選用時硬度應比釘體大，釘體應具有良好的塑性變 形。 本實施例的釘芯循環式鉚釘基本能夠適用現有抽芯鉚釘的應用場合，其工作性能 基本能夠達到現有抽芯鉚釘國家標準。不僅如此，配合使用的新型鉚釘機亦有其獨特優點。 二者將在建築、機械、汽車、船舶、橋梁、飛機、電器、家具等產品上都有很好的應用前景。
權利要求
1.一種釘芯循環式鉚釘，包括釘體和釘芯兩部分。所述釘體的中部設有空腔，所述釘芯 包括釘芯頭部和拉杆，所述釘芯拉杆的上部套裝在釘體空腔內。
2.如權利要求1所述的釘體，其特徵在於所述釘體中部空腔包括上圓柱面和下圓錐 面，所述上圓柱面高度佔所述空腔高度五分之一左右，所述上圓柱面內徑與所述下圓錐的 上部小內徑處相接，所述下圓錐的最大內徑比所述釘體外圓柱表面直徑略小，所述釘體外 圓柱表面頭部倒角，所述倒角高度與所述空腔上圓柱面高度基本一致。
3.如權利要求1所述的釘芯，其特徵在於所述釘芯頭部頂端為半球面，所述半球面底 部為一小段圓柱面，所述圓柱面直徑與所述半球面直徑一致，所述圓柱面底端有一個凹面， 所述凹面與所述釘芯拉杆頂端相連，所述拉杆中下端圓柱面上有螺紋，所述螺紋與配套使 用的一種釘芯循環式鉚釘機拉緊部分相連。
4.如權利要求2和3所述的釘體和釘芯，其配合特徵在於所述釘體外表面倒角最小 處直徑與所述釘芯頭部最大處直徑基本一致；所述釘芯頭部最大處直徑比所述釘體空腔中 段圓環直徑略小；工作時所述釘芯頭部圓柱面底端凹面外輪廓圓與所述釘體頂端面相接 觸。
5.如權利要求1所述的鉚釘，所述釘體材料以鋁合金(ALA)為主，亦可以選用鋼(st), 但所述釘芯材料選用一定要比所述釘體材料具有更高硬度。
全文摘要
一種釘芯循環式鉚釘，包括釘體和釘芯兩部分，所述釘芯材料比所述釘體材料硬。所述釘體的中部設有空腔，所述釘芯包括釘芯頭部和拉杆，所述釘芯頭部位於拉杆的上端，所述拉杆的上部套裝在空腔內；所述空腔包括上圓柱面和下圓錐面，所述下圓錐的最大內徑比所述釘體外圓柱表面直徑略小，所述釘體外圓柱表面頭部倒角，所述倒角最小處直徑與所述釘芯頭部最大處直徑基本一致；所述釘芯頭部最大處直徑比所述空腔下圓錐面中段圓環直徑略小，所述釘芯頭部頂端為半球面，所述球面底端有一個凹面，所述凹面與所述釘芯拉杆頂端相連，所述拉杆中下端圓柱面上有螺紋。本發明提供一種提高資源利用率、降低使用成本的釘芯循環式鉚釘。
文檔編號F16B19/08GK102146951SQ20111007571
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月28日 優先權日2011年3月28日
發明者許進 申請人:許進