CN106286528B - 一种高防松旋铆型抽芯铆钉 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供一种抽芯铆钉，包括芯杆、钉套、螺母和U形弹簧；所述芯杆尾部设有螺纹段，所述螺纹段尾部上套装有所述螺母；所述芯杆尾部端面上沿轴向内开设有空腔，所述空腔的内壁上对称开设有向外连通的卡孔，所述U形弹簧呈压缩状态固定于所述空腔内，所述U形弹簧的两个端部向外设有卡脚，所述卡脚分别卡装于所述芯杆的卡孔内；所述螺母的内壁上绕轴对称开设有凹槽或通槽；所述螺母的头部端面绕轴设有第一锯齿段；所述钉套套装于所述芯杆之上，所述钉套的尾部端面绕轴设有能够与所述第一锯齿段咬合的第二锯齿段；所述钉套的靠近尾部端面的部分设有局部退火段。本发明创造具有永不松动的安装可靠性。
Description
技术领域
本发明创造属于紧固件技术领域，尤其涉及一种高防松的旋铆型抽芯铆钉。
背景技术
航空航天等高端装备在设计过程中，考虑到体积和重量的因素，在结构设计方面一般都设计的较为紧凑，这些设计紧凑的结构件连接安装空间都较为狭小，普通螺栓螺母类紧固件由于其需要进行双面安装，不能胜任这些场合的安装要求。因此，在这些安装空间较为狭小，不便于双面操作的场合一般都选用铆接。在结构连接处所用铆接方式一般为抽芯铆钉，抽芯铆钉具有重量轻、连接更可靠、强度高、安装方便快捷等特点，在各类航空航天器上得到了广泛应用。
拉铆型抽芯铆钉在安装时，需要依靠铆接工具对抽芯铆钉同时施加推力和拉力，将铆钉铆接在被连接板上，由于拉铆变形过程中需要的外力作用较大，且被连接板同时受到轴向的推力和拉力作用，容易导致较薄的被连接板发生破坏。
旋铆型抽芯铆钉在安装时能够将旋转的驱动力转化为轴向向前的动力，避免了较薄的被连接板容易被破坏的情况，但是旋铆型抽芯铆钉在安装后，其螺纹的配合容易在震动作用下发生松动甚至脱落，造成紧固事故。
发明内容
本发明创造为解决现有技术中的问题，提供了一种旋铆型抽芯铆钉，具有永不松动的安装可靠性。
本发明创造提供的抽芯铆钉，包括芯杆、钉套、螺母和U形弹簧；所述芯杆尾部外侧面上设有螺纹段，所述螺纹段尾部上套装有能够与其匹配咬合的所述螺母；所述芯杆尾部端面上沿轴向内开设有空腔，所述空腔的内壁上绕轴对称开设有向外连通的卡孔，所述U形弹簧呈压缩状态固定于所述空腔内，所述U形弹簧的两个端部向外设有卡脚，所述卡脚分别卡装于所述芯杆的卡孔内，且所述卡脚的长度大于所述卡孔的长度；所述螺母的内壁上绕轴对称开设有凹槽或通槽，所述螺母在初始位置时使所述卡孔位于所述凹槽或通槽的行进方向的前方；所述螺母的头部端面绕轴设有第一锯齿段；所述钉套套装于所述芯杆之上并与所述螺母邻接，所述钉套的尾部端面绕轴设有能够与所述第一锯齿段咬合的第二锯齿段；所述钉套的靠近尾部端面的部分设有一段局部退火段。
其中，所述芯杆头部设有第一夹持机构。所述第一夹持机构可以为绕轴对称开设于所述芯杆外表面上的平面。
其中，所述芯杆上开设有断颈槽。优选的，所述断颈槽与所述钉套头部的端面齐平。
其中，所述芯杆上设有锥形支撑面，所述钉套头部设有能够与所述芯杆的锥形支撑面匹配的内锥面。优选的，所述锥形支撑面和内锥面之间相互接触的部分还施加有润滑，如润滑油。
其中，所述钉套的头部端面上设有第二夹持机构。所述第二夹持机构可以为绕轴对称开设于所述钉套的头部端面上的十字槽。
其中，所述钉套上自尾部端面向内设有一段局部淬火段，该局部淬火段包括端面的第二锯齿段。
其中，所述钉套的卡孔所在的过轴平面内，于所述空腔的内壁上，自所述钉套的尾部端面起向内至所述卡孔处开设有安装滑槽。
其中，所述螺母上还设有收口区域。优选的，所述收口区域为设置于所述螺母中部的三点挤压收口。
本发明创造具有以下几个方面的优势：能够将旋转的驱动力转化为轴向向前的动力，避免了较薄的被连接板容易被破坏的情况。同时能够在安装后，严格避免螺纹配合容易导致的松动甚至脱落，完全避免紧固事故的发生。
附图说明
图1是本发明创造一种实施方式的整体结构示意图；
图2是芯杆的结构示意图；
图3是钉套的结构示意图；
图4是螺母的结构示意图；
图5是U形弹簧的结构示意图；
图6是本发明创造安装后的结构示意图。
其中，1-芯杆；11-螺纹段；12-空腔；13-卡孔；14-第一夹持机构；15-断颈槽；16-锥形支撑面；17-安装滑槽；2-钉套；21-第二锯齿段；22-局部退火段；23-内锥面；24-第二夹持机构；25-局部淬火段；3-螺母；31-凹槽或通槽；32-第一锯齿段；33-收口区域；4-U形弹簧；41-卡脚。
具体实施方式
下面通过结合附图对本发明创造进行进一步说明。
本发明创造结构一种实施方案如图1所示，包括芯杆1、钉套2、螺母3和U形弹簧4；所述芯杆1尾部外侧面上设有螺纹段11，所述螺纹段11尾部上套装有能够与其匹配咬合的所述螺母3；所述芯杆1尾部端面上沿轴向内开设有空腔12，所述空腔12的内壁上绕轴对称开设有向外连通的卡孔13，所述U形弹簧4呈压缩状态固定于所述空腔12内，所述U形弹簧4的两个端部向外设有卡脚41，所述卡脚41分别卡装于所述芯杆1的卡孔13内，且所述卡脚41的长度大于所述卡孔13的长度；所述螺母3的内壁上绕轴对称开设有凹槽或通槽31，所述螺母3在初始位置时使所述卡孔13位于所述凹槽或通槽31的行进方向的前方；所述螺母3的头部端面绕轴设有第一锯齿段32；所述钉套2套装于所述芯杆1之上并与所述螺母3邻接，所述钉套2的尾部端面绕轴设有能够与所述第一锯齿段32咬合的第二锯齿段21；所述钉套2的靠近尾部端面的部分设有一段局部退火段22。所述局部退火段22为所述钉套2上的一段软化区域，使得钉套2该区域的材料要比其它部位软，在外力作用下较于钉套2其它部位更易于变形，在安装过程中，该局部退火段22能够在安装孔外形成鼓包变形，达到紧固效果。
其中，所述芯杆1头部设有第一夹持机构14，用于使工具(如铆枪)对所述芯杆1进行稳固夹持。所述第一夹持机构14可以为绕轴对称开设于所述芯杆1外表面上的平面。
其中，所述芯杆1上开设有断颈槽15，使安装后所述芯杆1能够在所述断颈槽15处断开，从而形成铆接的平面。优选的，铆接安装完成后，所述断颈槽15的朝向所述芯杆1尾部的末端所在的平面与所述钉套2头部的端面齐平。
其中，所述芯杆1上设有锥形支撑面16，所述钉套2头部设有能够与所述芯杆1的锥形支撑面16匹配的内锥面23。所述钉套2的内锥面23能够在安装过程中对所述锥形支撑面16提供支撑作用，二者绕轴产生相互转动，维持同轴转动的效果、以及钉套2和螺母3之间的咬合稳定性。优选的，所述锥形支撑面16和内锥面23之间相互接触的部分还施加有润滑，如润滑油等，能够减小二者之间的相互摩擦阻力。
其中，所述钉套2的头部端面上设有第二夹持机构24，用于使工具(如铆枪)对所述钉套2进行稳固夹持和固定。所述第二夹持机构24可以为绕轴对称开设于所述钉套2的头部端面上的十字槽。
其中，所述钉套2上自尾部端面向内设有一段局部淬火段25，该局部淬火段25由于经过局部淬火为强化区域，且自端面起向内延伸，包括了端面的第二锯齿段21，保证了铆接过程中咬合区域不会发生变形。
其中，所述芯杆1的卡孔13所在的过轴平面内，于所述空腔12的内壁上，自所述芯杆1的尾部端面起向内至所述卡孔13处开设有安装滑槽17。所述安装滑槽17在向空腔12内安装U形弹簧4时起导向作用，使U形弹簧4的卡脚41能够顺利进入所述卡孔13内。
其中，所述螺母3上还设有收口区域33，用于在安装后保证一定的锁紧力和防松性能。优选的，所述收口区域33为设置于所述螺母3中部的三点挤压收口。
本发明创造的组装过程如下：首先将芯杆1从钉套2尾部穿入，使得芯杆1的锥形支撑面16和钉套2的内锥面23贴紧，再将螺母3从芯杆1尾部的螺纹段11拧入至初始位置，使螺母3的第一锯齿段32和钉套2的第二锯齿段21咬合，同时卡孔13位于所述凹槽或通槽31的行进方向的前方，然后用收口设备对螺母3进行挤压收口，形成收口区域33，从而完成了该抽芯铆钉的组件装配过程。
本发明创造的铆接过程如下：首先将装配好的抽芯铆钉插入待铆接部件的铆接孔中，使钉套2的头部抵紧待铆接部件的铆接孔孔口；使用铆枪枪头夹紧芯杆1的第一夹持机构14，同时使用铆枪将抽芯铆钉通过钉套2的第二夹持机构24抵紧在安装基体上；按动铆枪扳机，铆枪开始工作，铆枪枪头内部的夹头会以一定的速度带动芯杆1旋转，而钉套2不会旋转；螺母3一方面由于与钉套2之间通过咬合作用位置相互固定，另一方面由于其和芯杆1尾部螺纹段11的配合作用，随芯杆1的转动，螺母3沿轴向钉套2的方向移动并向钉套2进行挤压作用；在挤压力的作用下，钉套2的局部退火段2发生变形，慢慢的会形成一个鼓包，随着鼓包越来越大，铆钉作用于安装板上的预紧力也会越来越大，鼓包大到一个极限值时，钉套2无法再变形，此时芯杆1也无法再转动，在铆枪夹头扭力作用下只能从芯杆1末端的断颈槽15处断裂，从而完成了整个的安装过程。安装后效果图如图5所示。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种抽芯铆钉，包括芯杆、钉套、螺母和U形弹簧；所述芯杆尾部外侧面上设有螺纹段，所述螺纹段尾部上套装有能够与其匹配咬合的所述螺母；所述芯杆尾部端面上沿轴向内开设有空腔，所述空腔的内壁上绕轴对称开设有向外连通的卡孔，所述U形弹簧呈压缩状态固定于所述空腔内，所述U形弹簧的两个端部向外设有卡脚，所述卡脚分别卡装于所述芯杆的卡孔内，且所述卡脚的长度大于所述卡孔的长度；所述螺母的内壁上绕轴对称开设有凹槽或通槽，所述螺母在初始位置时使所述卡孔位于所述凹槽或通槽的行进方向的前方；所述螺母的头部端面绕轴设有第一锯齿段；所述钉套套装于所述芯杆之上并与所述螺母邻接，所述钉套的尾部端面绕轴设有能够与所述第一锯齿段咬合的第二锯齿段；所述钉套的靠近尾部端面的部分设有一段局部退火段；所述钉套上设有一段局部淬火段，所述局部淬火段自钉套尾部端面起向内延伸，包括了所述第二锯齿段。
2.根据权利要求1所述的抽芯铆钉，其特征在于，所述芯杆头部设有第一夹持机构。
3.根据权利要求2所述的抽芯铆钉，其特征在于，所述第一夹持机构可以为绕轴对称开设于所述芯杆外表面上的平面。
4.根据权利要求1所述的抽芯铆钉，其特征在于，所述芯杆上开设有断颈槽。
5.根据权利要求4所述的抽芯铆钉，其特征在于，铆接安装完成后，所述断颈槽的朝向所述芯杆尾部的末端所在的平面与所述钉套头部的端面齐平。
6.根据权利要求1所述的抽芯铆钉，其特征在于，所述芯杆上设有锥形支撑面，所述钉套头部设有能够与所述芯杆的锥形支撑面匹配的内锥面。
7.根据权利要求6所述的抽芯铆钉，其特征在于，所述锥形支撑面和内锥面之间相互接触的部分还施加有润滑。
8.根据权利要求1所述的抽芯铆钉，其特征在于，所述钉套的头部端面上设有第二夹持机构。
9.根据权利要求8所述的抽芯铆钉，其特征在于，所述第二夹持机构为绕轴对称开设于所述钉套的头部端面上的十字槽。
10.根据权利要求1所述的抽芯铆钉，其特征在于，所述芯杆内，于所述空腔的内壁上，自所述芯杆的尾部端面起向内至所述卡孔处开设有安装滑槽。
11.根据权利要求1所述的抽芯铆钉，其特征在于，所述螺母上还设有收口区域。
12.根据权利要求11所述的抽芯铆钉，其特征在于，所述收口区域为设置于所述螺母中部的三点挤压收口。
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