CN103016494A - 铆接螺母与板件的连接结构及其连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械连接件技术领域，涉及铆接螺母与板件的连接结构及其连接方法，所述的连接结构是：设有内螺纹的铆接螺母包括一体式结构的螺母帽头以及铆接部，所述铆接部由螺母帽头的根部向外依次设置有缩颈形成的第一台阶和第二台阶，靠近螺母帽头一侧的第一台阶的外圆柱面上设置有花键，第二台阶内侧的外圆柱面上设置有环形的嵌入槽，铆接部卡接在板件的通孔或盲孔内形成过盈配合，所述的连接方法是：用冲床将铆接螺母的铆接部压入板件的通孔或盲孔内形成过盈配合，优点是：使用本发明与板件连接的同心度好，连接过程的各种机械及化学性能不变，而且连接牢固，应用于航空、铁路、车辆等各类重载荷的连接。
Description
技术领域
本发明属于机械连接件技术领域，特指一种铆接螺母与板件的连接结构及其连接方法。
背景技术
现有汽车座椅钣金件上所用固定螺母大都是以焊接或电焊方式连接，因此容易导致螺母与载体件的不同心；螺母偏斜；螺母被电流击穿，螺纹遭破坏；螺母因受热挤压螺纹牙距被改变等因此遭成大量的回丝、返工、报废，增加了成本，造成了资源的浪费及工时的浪费，产能及效率也因此受阻。
普通压铆螺母只局限于静载和轻载上，因此各项强度等性能指标偏低，不能适应汽车座椅连接部位的重载荷、交变载荷场合的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种将螺母连接在钣金件上、螺母的各种机械性能稳定、定位准确的铆接螺母与板件的连接结构及其连接方法。
本发明的目的是这样实现的：
铆接螺母与板件的连接结构，包括铆接螺母及板件，设有内螺纹的铆接螺母包括一体式结构的螺母帽头以及铆接部，所述铆接部由螺母帽头的根部向外依次设置有缩颈形成的第一台阶和第二台阶，靠近螺母帽头一侧的第一台阶的外圆柱面上设置有花键，第二台阶内侧的外圆柱面上设置有环形的嵌入槽，所述的铆接部卡接在板件上设置的通孔或盲孔内，板件与铆接螺母的第一台阶、花键及嵌入槽过盈配合。
上述螺母帽头的外径大于花键的外径，花键的外径大于第二台阶的外径，花键的内径大于或等于第一台阶的外径，花键的外径大于板件的通孔或盲孔的内径。
上述花键的齿形为三角形或梯形。
上述嵌入槽为三角形槽或矩形槽。
上述三角形槽的外侧直径大、内侧直径小。
上述铆接螺母是用金属材料制成的。
上述的铆接螺母与板件的连接结构的连接方法，包括如下步骤：
（1）制作所述的铆接螺母及板件上的通孔或盲孔，使通孔或盲孔的内径与铆接螺母的第二台阶间隙配合；
（2）将板件放在冲床的专用工作台上，将铆接螺母的第二台阶穿入板件的通孔或盲孔内，并使铆接螺母的螺母帽头朝上；
（3）用红外线定心装置定心：启动红外线定心装置，调整铆接螺母的螺母帽头的中点对正红外线定心装置发出的红外线的中心点，红外线的中心点与冲床的冲头的轴线重合；
（4）启动冲床，冲床带动冲头将铆接螺母的第一台阶、花键压入强行压入板件的通孔或盲孔内，同时板件的通孔或盲孔多出铆接螺母的第一台阶及花键的部分变形材料流入到嵌入槽内，使板件与螺母的第一台阶、花键及嵌入槽形成过盈配合。
上述的步骤（2）也可以是这样的：先将铆接螺母的第二台阶插入板件的通孔或盲孔内，再将插入铆接螺母的板件放在冲床的专用工作台上，并使铆接螺母的螺母帽头朝上。
上述冲床的具体结构是：在机架上悬空设置由气缸，气缸的活塞杆向下伸出并在其端部安装有所述的冲头，冲头的下侧设置有工作台，所述的气缸由气源供气、由电磁阀控制其工作，所述冲床的压力即小于铆接螺母的变形压力，又可将铆接螺母的第一台阶及花键部分压入板件的通孔或盲孔内。
上述的工作台上设置有板件夹具。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
1、本发明靠板件自身的塑性变形嵌入铆接螺母的嵌入槽内，很难轻易拔出以及转动，提高了螺母在嵌入板件后的稳定性。
2、本发明在板件的连接过程中完全由外力作用物理挤压，各种机械及化学性能不变，适应了轻重载荷、交变载荷场合的需要，无污染，低能耗，效率高。
3、本发明夹具夹持板件、靠红外线定位，螺母不偏不倚，与设置位置的同心度高，便于铆接螺母与其它连接件的连接。
4、本发明广泛应用于航空、铁路、车辆等各类重载荷的连接。
附图说明
图1是本发明的铆接螺母的局部剖视图。
图2是图1的右视图。
图3是本发明的板件的局部剖视图。
图4是本发明的连接方法进行完步骤（3）后的示意图。
图5是用本发明的连接方法将铆接螺母于板件连接后的机构剖视图。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—5：
铆接螺母与板件的连接结构，包括铆接螺母10及板件20，设有内螺纹的铆接螺母10包括一体式结构的螺母帽头16以及铆接部17，所述铆接部17由螺母帽头16的根部向外依次设置有缩颈形成的第一台阶11和第二台阶14，靠近螺母帽头16一侧的第一台阶11的外圆柱面上设置有花键12，第二台阶14内侧的外圆柱面上设置有环形的嵌入槽13，所述的铆接部17卡接在板件20上设置的通孔21或盲孔内，板件20与第一台阶11、花键12及嵌入槽13过盈配合。
上述螺母帽头16的外径D1大于花键12的外径D2，花键12的外径D2大于第二台阶14的外径D4，花键12的内径大于或等于第一台阶11的外径D3，花键12的外径D3大于板件的通孔21或盲孔的内径。
上述花键12的齿形为三角形，当然，也可以是梯形。
上述嵌入槽13为三角形槽当然，也可以是矩形槽。
上述三角形槽的外侧直径大、内侧直径小。
上述铆接螺母10是用金属材料制成的。
上述的铆接螺母10与板件20的连接结构的连接方法，包括如下步骤：
（1）制作所述的铆接螺母10及板件20上的通孔21或盲孔，使通孔21或盲孔的内径与铆接螺母10的第二台阶14间隙配合；
（2）将板件20放在冲床30的专用工作台39上，将铆接螺母10的第二台阶14穿入板件20的通孔21或盲孔内，并使铆接螺母10的螺母帽头16朝上；
（3）用红外线定心装置31定心：启动红外线定心装置31，调整铆接螺母10的螺母帽头16的中点对正红外线定心装置31发出的红外线32的十字线的中心点，红外线32的中心点与冲床30的冲头36的轴线重合；
（4）启动冲床30，冲床30带动冲头36将铆接螺母10的第一台阶11、花键12压入强行压入板件20的通孔21或盲孔内，同时板件20的通孔21或盲孔多出铆接螺母10的第一台阶11及花键12的部分变形材料流入到嵌入槽13内，使板件10与螺母20的第一台阶11、花键12及嵌入槽13形成过盈配合。
上述的步骤（2）也可以是这样的：先将铆接螺母10的第二台阶14插入板件20的通孔21或盲孔内，再将插入铆接螺母10的板件20放在冲床30的专用工作台39上，并使铆接螺母10的螺母帽头16朝上。
上述冲床30的具体结构是：在机架3上悬空设置由气34，气缸34的活塞杆35向下伸出并在其端部安装有所述的冲头36，冲头36的下侧设置有工作台39，所述的气缸34由气源供气、由电磁阀控制其工作，所述冲床30的压力即小于铆接螺母10的变形压力，又可将铆接螺母10的第一台阶11及花键12部分压入板件20的通孔21或盲孔内。
上述的工作台39上设置有板件夹具37，板件夹具37利用夹紧螺栓夹紧板件20。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.铆接螺母与板件的连接结构，包括铆接螺母及板件，其特征在于：设有内螺纹的铆接螺母包括一体式结构的螺母帽头以及铆接部，所述铆接部由螺母帽头的根部向外依次设置有缩颈形成的第一台阶和第二台阶，靠近螺母帽头一侧的第一台阶的外圆柱面上设置有花键，第二台阶内侧的外圆柱面上设置有环形的嵌入槽，所述的铆接部卡接在板件上设置的通孔或盲孔内，板件与铆接螺母的第一台阶、花键及嵌入槽过盈配合。
2.根据权利要求1所述的铆接螺母与板件的连接结构，其特征在于：所述螺母帽头的外径大于花键的外径，花键的外径大于第二台阶的外径，花键的内径大于或等于第一台阶的外径，花键的外径大于板件的通孔或盲孔的内径。
3.根据权利要求1所述的铆接螺母与板件的连接结构，其特征在于：所述花键的齿形为三角形或梯形。
4.根据权利要求1所述的铆接螺母与板件的连接结构，其特征在于：所述嵌入槽为三角形槽或矩形槽。
5.根据权利要求4所述的铆接螺母与板件的连接结构，其特征在于：所述三角形槽的外侧直径大、内侧直径小。
6.根据权利要求1所述的铆接螺母与板件的连接结构，其特征在于：所述铆接螺母是用金属材料制成的。
7.如权利要求1所述的铆接螺母与板件的连接结构的连接方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）制作所述的铆接螺母及板件上的通孔或盲孔，使通孔或盲孔的内径与铆接螺母的第二台阶间隙配合；
（2）将板件放在冲床的专用工作台上，将铆接螺母的第二台阶穿入板件的通孔或盲孔内，并使铆接螺母的螺母帽头朝上；
（3）用红外线定心装置定心：启动红外线定心装置，调整铆接螺母的螺母帽头的中点对正红外线定心装置发出的红外线的中心点，红外线的中心点与冲床的冲头的轴线重合；
（4）启动冲床，冲床带动冲头将铆接螺母的第一台阶、花键压入强行压入板件的通孔或盲孔内，同时板件的通孔或盲孔多出铆接螺母的第一台阶及花键的部分变形材料流入到嵌入槽内，使板件与螺母的第一台阶、花键及嵌入槽形成过盈配合。
8.根据权利要求7所述的铆接螺母与板件的连接结构的连接方法，其特征在于：所述的步骤（2）也可以是这样的：先将铆接螺母的第二台阶插入板件的通孔或盲孔内，再将插入铆接螺母的板件放在冲床的专用工作台上，并使铆接螺母的螺母帽头朝上。
9.根据权利要求7所述的铆接螺母与板件的连接结构的连接方法，其特征在于：所述冲床的具体结构是：在机架上悬空设置由气缸，气缸的活塞杆向下伸出并在其端部安装有所述的冲头，冲头的下侧设置有工作台，所述的气缸由气源供气、由电磁阀控制其工作，所述冲床的压力即小于铆接螺母的变形压力，又可将铆接螺母的第一台阶及花键部分压入板件的通孔或盲孔内。
10.根据权利要求9所述的铆接螺母与板件的连接结构的连接方法，其特征在于：所述的工作台上设置有板件夹具。
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