CN101652203B

CN101652203B - 用于制作铆钉的方法和用该方法获得的铆钉

Info

Publication number: CN101652203B
Application number: CN2008800113799A
Authority: CN
Inventors: 让-马可·奥里罗尔
Original assignee: Etudes et Realisations Industrielles du Sud SARL ERIS
Current assignee: Etudes et Realisations Industrielles du Sud SARL ERIS
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2028-03-25
Also published as: CA2679341A1; US8544506B2; US20100119330A1; BRPI0806446A2; CN101652203A; FR2914966B1; WO2008142311A1; EP2131975A1; FR2914966A1

Abstract

本发明涉及一种制作铆钉(R)的方法，所述方法包括使一个大体柱形的金属材料段发生变形而在一个杆(200)的端部预制一个埋头头部(100)的操作，其特征在于所述方法包括通过所述材料的变形(冷镦)而进行的以下操作：形成从自由端开始的一个直径较小的部分(210)；形成一个大体柱形的空心芯部(220)，以形成一个管形部分；把所述空心芯部(220)预制成一个截锥；把较小直径的外表面预制成一个截锥。

Description

用于制作铆钉的方法和用该方法获得的铆钉

技术领域

本发明涉及铆钉的制造，特别涉及简化其制造方法并同时优化其技术特性的方案。

背景技术

在现有技术中有一种半管式铆钉，它包括一个预制的头部和一个杆，该杆具有一个轴向孔，以形成与预制的头部相对的管形部分。

这些铆钉的优点是特别适合于软或脆的材料特别是诸如合成材料制成的部件的组装。

具体地，法国专利2587421号中描述了一种这样的铆钉，它的杆的管形部分的外表面上设置有一个周边槽。在所述杆的端部的所述外表面上有一个对接表面。这种周边槽因而阻止了铆钉的这一部分与设置在所要接合的部分上的孔的接触，这种接触可能会损坏所述部分。

但这种铆钉的缺点是需要对其外表面进行机械加工以设置所述周边槽并产生所述对接表面。

这种机械加工操作增大了铆钉制成的成本，同时也改变了它的技术特性。实际上，虽然这种铆钉是用一种冷镦(cold heading)技术预制的，但这样的槽则是机械加工出来的，这种机械加工打破了金属的纤维，而会降低铆钉的疲劳强度。

发明内容

考虑到这种情况，本发明人进行了研究以求降低这些铆钉的制造成本并优化技术质量。

这种研究产生了一种铆钉制造方法，这种方法特别有利并解决了现有技术的上述问题。

这种铆钉制造方法包括通过使一个大体柱形的金属材料段发生变形在杆的端部预制沉头头部的操作，且其特征在于包括通过使材料变形(冷镦)而进行以下操作：

-形成从自由端开始的一个直径较小的部分；

-形成一个大体柱形的中空芯部，以形成一个管形部分；

-把该中空芯预制成一个截锥；

-把直径较小的外表面预制成一个截锥。

本发明人通过提出不需要对铆钉的该部分进行机械加工操作的实施例，而设计出了一种降低了铆钉制造成本的方法。另外，这种方法仍然属于铆钉制造的冷镦操作的连续过程的一部分，并在槽与管形部分的制作操作之前。

这种特征是特别有利的，因为它保证了材料的纤维形成并改善了铆钉的金相状态。这种方法进一步使得晶粒的尺寸更小。

该方法的一个不可忽视的技术效果在于金属纤维的预取向，这有利于铆钉在安装过程中的变形。

多种材料的铆钉的固定得到了考虑，诸如钛、T40、钛与铌、钢、不锈钢、等等。

该方法进一步的显著之处在于它利用热处理软化所用的材料。所用的硬金属因而经历了一种软化。

根据另一个特别有利的特征，该方法包括从一个柱形表面预制形成在外部的截锥的大的基部。如此，对接表面也可以通过塑性变形而产生。

这样一种实现方法的采用，要求对这种铆钉的几何构造进行改变。

根据一个特别有利的特征，这种铆钉的特别之处在于它包括至少三部分：

-一个渐细的头部，其通过其小的基部与所述杆连接；

-杆的一个第一柱形部分，其直径与所述头部的所述小的基部相对应；

-所述杆的一个渐细的部分，其小基座具有小于所述直径的直径并与所述第一柱形部分相连接，且其大基座的直径与所述第一柱形部分的直径相同。

根据另一个特征，所述铆钉包括一个第四部分，即：一个带有杆的第二柱形部分，其直径与所述第一柱形部分的直径近似。

当然，本发明还涉及一种方法，该包括制成上述铆钉所需的操作。

以上对本发明的基本构思和最基本的形式进行了说明，从以下结合附图和根据本发明的铆钉和铆钉制造方法的非限定性的实施例所进行的描述，其他的细节和特征将变得显而易见。

附图说明

图1是一个实施例的处于操作过程中的与一个铆钉对应的一个金属段的横截面图，

图2a、2b、2c显示了图1中的金属段在实现根据本发明的一个实施例的铆钉的过程中的变形步骤，

图3是根据本发明的一种铆钉的一个实施例的横截面图，

图4a、4b和4c显示了本发明的铆钉的安装步骤。

具体实施方式

如图1所示，本发明的方法包括从一个大体柱形的金属段开始，通过材料的锻造塑性变形，而在虚线表示的一个杆200的端部预制一个埋头头部100。

本发明的方法的显著之处，在于它包括通过材料的变形(冷镦)而产生杆的从自由端开始的一个直径较小的部分210。

进一步地，该方法保证了一个大体柱形的空心芯部220的产生，以形成一个管形部分。所获得的部分P是图1中实线表示的部分。

该部分P被置于一个基体M上；该基体M与一个“冲头”相联合，保证了以下操作：

-把所述空心芯部预制成一个截锥，

-把较小直径的外表面预制成一个截锥。

该基体M包括一个柱形外壳，该外壳的一端形成有埋头孔，从而使部分P的头部能够被容纳在其中。一旦就位，部分P就被保持定位，且带有一个渐细端的一个冲头0穿入所述空心芯部220，如图2b所示。在此运动中，形成部分P的这一端的管的边缘分开以适应冲头的渐细形状，直到所述管的外表面与基体M的所述外壳的表面相接触，如图2c所示。该外表面也采取了截锥的形状。该运动继续进行，直到在所述杆的所述外表面的端部产生了一个柱形的对接表面。

图3中显示了如此获得的铆钉R。它包括一个埋头头部100’和一个杆200’；所述杆200’包括位于所述预制头部100’之下的一个实心部分210’和与所述头部相对的一个半管状部分220’。

如图所示，半管形部分220’带有一个渐细形式的轴向孔221’；该轴向孔221’向着与预制头部相对的方向延伸且在该端开放。渐细的角度α在10度与30度之间。根据一个优选实施例，角度α等于20度。

如图所示，该孔的底部222’具有球拱形状且孔221’的延伸范围略大于杆200’的长度的一半。

在管形部分220’上，该杆的外表面具有渐细形状223’，其渐细角度β在10度与30度之间。根据一个优选实施例，该角度在20度。如此，根据一个优选实施例，杆200’在其管形部分上在内部和外部都按照相同的锥角预制。截锥223’的顶部224’从杆210’的实心部分之下开始并具有小于所述杆的直径。所述锥的基部225’恢复到杆的所述实心部分210’的直径。

外部锥的顶部224’与内部锥221’的顶部222’之间的对应，使得能够产生一个材料厚度较小的区，该材料厚度较小的区是适合于安装所需的变形的。进一步地，这种对应使得能够形成一个收回空间，该收回空间防止了铆钉的管形部分的变形导致对所要固定的部件的无关表面造成影响。进一步地，这种收回空间的存在使得能够对厚度不一的材料进行组装。

实际上，所示的该铆钉实施例在外部具有四个主要部分：

-一个渐细头部A，它由它的小基部连接到所述杆，

-杆的一个第一柱形部分B，其直径与所述头部的所述小基部相对应，

-杆的一个渐细的部分C，其小基部连接到所述第一柱形部分且其大基座具有与所述第一柱形部分同样的直径，

-杆的一个第二柱形部分D，其具有与所述第一柱形部分B近似的直径。

该第二部分不是必需的，且铆钉R的一个未显示的实施例只具有三个部分而没有最后的柱形部分。

图3还显示了金属纤维的取向。它清楚地显示了，采用锻造方法进行铆钉R的所有制作操作，使得能够获得这样一种铆钉，即，该铆钉的纤维不受损坏并具有有利于所述铆钉R安装时所需的变形的预取向。

根据一种图中未显示的特征，所述管的厚度从连接至所述实心部分的端部到所述杆的开放端是恒定的。

图4a、4b和4c显示了本发明的铆钉的安装。

这种安装是为了固定材料复合的两个部分300和400而进行的。这些部分300和400被打了孔500。该孔500的内孔与所述铆钉的杆的外径相对应，且在部分300和400的两侧有低间隔、相同渐细、与孔500的端部相对应的埋头孔510和520。

铆接操作是利用如图4a、4b和4c中示意显示的两个铆接模600和700进行了；一个模600在头部一侧起着一个反轴承的作用，而另一个模700受到一个压力，以形成第二头部并实现铆接。

如图4b所示，铆钉R第一在无对接的情况下变形，然后与铆钉R的端部对应的表面或对接表面如图4c所示地被压到埋头孔520上。如所示，且根据这种铆钉所寻求的特性，在该铆钉的外表面上的一个收回形状的存在，使得其端部折叠而不与埋头孔520和孔500之间的连接缘相接触。

应该理解的是，以上所描述和显示的方法和铆钉只是用于说明而非限定的目的。当然，在不脱离本发明的范围的前提下，可以对上述例子进行各种设置、修正和改进。

Claims

1.制作铆钉（R）的方法，所述方法包括使一个大体柱形的金属材料段发生变形而在一个杆（200,200’）的端部预制一个埋头头部（100,100’）的操作，其特征在于所述方法包括通过冷镦使所述材料的变形而进行的以下操作：

-形成从自由端开始的一个直径较小的部分（210），

-在所述直径较小的部分（210）形成一个大体柱形的空心芯部（220,220’），以形成一个管形部分，

-把所述空心芯部（220,220’）预制成一个截锥，

-把较小直径的外表面预制成一个截锥。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于包括在所述截锥的大的基部的外部预制一个柱形表面。

3.用根据权利要求1的方法获得的铆钉（R），其特征在于所述杆（200’）的管形部分的内部和外部按照同样的锥角被预制。

4.用根据权利要求1的方法获得的铆钉（R），其特征在于所述管形部分的厚度从与实心部分（210’）连接的端部到所述杆的开放端是恒定的。

5.根据权利要求3或4的铆钉（R），其特征在于包括：

-渐细的所述埋头头部（100’），它由它的小的基部连接到所述杆（200’），

-杆的一个第一柱形部分（B），它具有与所述埋头头部（100’）的小的基部对应的直径，

-杆的一个渐细的部分（C），它的小的基部具有比上述直径小的直径并连接到所述第一柱形部分，且它的大的基部具有与所述第一柱形部分同样的直径。

6.根据权利要求5的铆钉（R），其特征在于包括杆的一个第二柱形部分（D），它具有与所述第一柱形部分（B）近似的直径。