CN111237311A - 一种具有预紧功能的环槽铆钉连接副及安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有预紧功能的环槽铆钉连接副及安装方法。包括铆钉和套环，铆钉依次包括铆钉头部、光杆、环槽锁紧区、尾牙，套环依次包括法兰、变形区，连接副还包括在进行铆接紧固时位于套环外端的预紧环；安装方法包括预紧环安装和套环安装步骤。本发明相比现有的高强度环槽铆钉连接副，能够实现被连接件之间的预紧，完成零件之间的预安装。预紧环的安装对下次安装套环不产生影响，同时能够实现连接过程的预紧，使被连接工件之间产生较好的预紧力，预紧环安装的过程不会造成套环的尺寸变化，最终获得的夹紧力与现有高强度环槽铆钉连接副夹紧力一致。
Description
技术领域
本发明属于铆接技术领域，尤其属于一种用于连接的拉铆钉铆接紧固件的设计与制造，属金属机械加工的铆接类(B21J)和紧固件类(F16B)。
背景技术
拉铆钉是现有紧固连接方式中常用的紧固连接件，一般用于需栓接或铆接的部件连接。使用紧固作业时采用拉铆钉专用设备将两个待结合件夹紧后，挤压套入的环状套环的金属并充满栓柱的多条环状沟槽的凹坑内，使得套环与栓柱严密结合紧固。拉铆钉紧固件在组装完成后具有相同的紧固力及永不松动等特性。
在实际施工过程中，对于一些复杂和特殊要求的连接结构，如果不提前对零件进行预安装，在铆接连接的后期，可能会出现安装孔偏离的现象，造成施工无法进行。
对于连接件之间垂直度要求高的结构，如果前期不做定位安装，等到施工后期连接件整体会出现倾斜，严重者会发生倒塌现象。造成大量人力和财力的损失。
根据铆接中常常出现的错位、偏离、倾斜等现象，在铆接施工中需要一种在铆接固定前预紧固定的具有预紧功能的紧固件，使被连接件之间产生较好的预紧力，实现连接件之间的固定和预安装效果，再完成整体安装。
发明内容
本发明根据现有技术的不足公开了一种具有预紧功能的环槽铆钉连接副及安装方法。本发明目的是提供一种能够在铆接固定前先行进行预紧固定的铆钉，采用本发明铆钉能够使被连接件之间产生较好的预紧力，实现连接件之间的固定和预安装，在完成预安装固定后再根据设计完成整体安装铆接固定。
本发明通过以下技术方案实现：
具有预紧功能的环槽铆钉连接副，包括铆钉和套环，所述铆钉依次包括铆钉头部、光杆、环槽锁紧区、尾牙，所述套环依次包括法兰、变形区，其特征在于：连接副还包括在进行铆接紧固时位于套环外端的预紧环。
进一步所述预紧环与套环是相同材料制成的具有相同变形硬度的挤压可变形环状结构。
进一步所述预紧环与套环具有相同的外径，预紧环内径大于套环内径。所述预紧环内径大于套环内径0.5～3mm。
本发明具有预紧功能的环槽铆钉连接副安装方法，包括预紧环安装和套环安装步骤；安装工具包括铆接工具、工具动力源；具体铆接步骤如下：
安装预紧环：
(1)把铆钉穿过安装孔，将套环、预紧环依次从铆钉尾部套入；
(2)将铆钉尾牙插入铆接工具内；
(3)使用铆接工具对铆钉施加轴向力，同时径向挤压预紧环，预紧环变形长度至少应为预紧环长度的90％，仅完成预紧环的安装；
安装套环：
(1)再次将铆钉尾牙插入铆接工具内；
(2)使用铆接工具对铆钉施加轴向力，同时径向挤压套环，直到铆接工具头部接触到套环法兰，此时套环安装完成。
本发明铆钉、套环、预紧环均采用普通碳钢，铆钉是经热处理整体性能超过10.9级高强度螺栓，套环和预紧环经热处理金属流动性能提高，铆钉表面发黑处理，套环和预紧环表面经特殊镀层处理，减小铆接过程中的摩擦。
本发明具有预紧功能的环槽铆钉连接副能够实现被连接件在安装过程中获得一定的预紧力，具有预紧功能的环槽铆钉紧固件，在现有的高强度环槽铆钉紧固件的基本上，增加了预紧环，在进行紧固连接时，第一次通过铆接预紧环预连接，使被连接件之间产生一定预紧力而连接结合，完成其他作业后再通过第二次铆接，套环获得最终夹紧力。预紧环外径与套环外径相同这种设计保证了安装预紧环和套环使用同一型号规格的铆枪完成，预紧环内径大于套环内径这种设计使得第一次铆接预紧环完成后，被连接件之间获得一定预紧力，同时预紧环外径较小，预紧紧固后预紧环外径压缩相对于套环更小，保证了第二次铆接套环时，铆接工具与预紧环不发生干涉，铆接工具直接挤压套环完成紧固连接。
本发明有益性：相比现有的高强度环槽铆钉连接副，本发明紧固件能够实现被连接件之间的预紧，完成零件之间的预安装。预紧环的安装对下次安装套环不产生影响，同时能够实现连接过程的预紧，使被连接工件之间产生较好的预紧力，预紧环安装的过程不会造成套环的尺寸变化，最终获得的夹紧力与现有高强度环槽铆钉连接副夹紧力一致。
附图说明
图1是本发明紧固件紧固状态剖面结构示意图；
图2是本发明紧固件铆钉结构示意图；
图3是本发明紧固件套环剖面紧固示意图；
图4是本发明紧固件预紧环剖面结构示意图；
图5是本发明紧固件套环和预紧环剖面结构示意图。
图中，1是铆钉，1.1是铆钉头部，1.2是光杆，1.3是环槽锁紧区，1.4是尾牙，2是套环，2.1是法兰，2.2是变形区，3是预紧环，4是连接件，D1是预紧环外径，D2是套环外径，d1是预紧环内径，d2是套环内径。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。
结合附图。
具有预紧功能的环槽铆钉连接副，包括铆钉1和套环2，铆钉1依次包括铆钉头部1.1、光杆1.2、环槽锁紧区1.3、尾牙1.4，套环2依次包括法兰2.1、变形区2.2，连接副还包括在进行铆接紧固时位于套环2外端的预紧环3。
本发明预紧环3与套环2是相同材料制成的具有相同变形硬度的挤压可变形环状结构。
本发明预紧环3与套环2具有相同的外径D1、D2，预紧环3内径d1大于套环内径d2。本例设置预紧环内径d1大于套环内径d2尺寸为0.5～3mm。
如图所示，本发明最优的实施例是在现有的高强度环槽铆钉紧固件的基本上增加了预紧环3，且预紧环外径D1与套环外径D2相同，即D1＝D2，预紧环内径d1大于套环内径d2，即d1>d2。该结构第一次预铆接是通过铆接预紧环3，使被连接件之间产生一定预紧力连接固定，完成其他操作作业后，再通过第二次紧固铆接套环2获得最终夹紧力。外径相同的设计保证了安装预紧环3和套环2使用同一型号规格的铆接工具完成，预紧环3内径d1大于套环内径d2设计使得第一次铆接预紧环3完成后，被连接件之间获得一定预紧力，同时预紧环外径D1减小，D1减小保证了第二次铆接套环2时，铆接工具与预紧环3不发生干涉或工具挤压到套环2。
现有高强度环槽铆钉紧固件不能对连接件实现安装过程中的预紧功能，只能通过专用铆接工具一次铆接获得最终夹紧力。本发明具有预紧功能的环槽铆钉紧固件分两次铆接，第一次通过铆接预紧环3，使被连接件之间产生一定预紧力进行预连接，完成其他操作作业后，再通过第二次铆接使套环2获得最终夹紧力。
安装工具主要包括专用铆接工具、工具动力源。铆接步骤如下：
安装预紧环：
(1)把铆钉1穿过安装孔，将套环2、预紧环3依次从铆钉1尾部套入。
(2)将铆钉1尾牙插入铆接工具内。
(3)使用铆接工具对铆钉1施加轴向力，同时径向挤压预紧环3，预紧环变形长度至少应为预紧环长度的90％，仅完成预紧环的安装；
安装套环：
(1)再次将铆钉1尾牙插入铆接工具内。
(2)使用铆接工具对铆钉1施加轴向力，同时径向挤压套环2，直到铆接工具头部接触到套环2法兰，此时套环安装完成。
本发明连接副破拆采用常规铆钉破拆工具，先将预紧环切割破拆再将套环破拆即可。
本发明具有预紧功能的环槽铆钉结构的安装需要进行两次铆接，且需要先安装预紧环3，达到安装过程的预紧目的，再安装套环2，而现有结构只需要一次安装，无法实现安装过程的预紧目的。
在实际施工过程中，对于一些复杂和特殊要求的连接结构，如果不提前对零件进行预安装，则可能会在铆接连接的后期出现安装孔偏离，造成连接紧固施工无法进行，采用具有预紧功能的环槽铆钉结构对各零件进行定位、预安装，这样可以避免安装孔的错位。
另外，对于连接件之间垂直度要求高的结构，如果前期不做定位安装，等到施工后期连接件整体会出现倾斜，严重者会发生倒塌现象。造成大量人力和财力的损失。具有预紧功能的环槽铆钉紧固件能够很好的解决预紧固定问题。
Claims (5)
1.一种具有预紧功能的环槽铆钉连接副，包括铆钉和套环，所述铆钉依次包括铆钉头部、光杆、环槽锁紧区、尾牙，所述套环依次包括法兰、变形区，其特征在于：连接副还包括在进行铆接紧固时位于套环外端的预紧环。
2.根据权利要求1所述的具有预紧功能的环槽铆钉连接副，其特征在于：所述预紧环与套环是相同材料制成的具有相同变形硬度的挤压可变形环状结构。
3.根据权利要求1所述的具有预紧功能的环槽铆钉连接副，其特征在于：所述预紧环与套环具有相同的外径，预紧环内径大于套环内径。
4.根据权利要求3所述的具有预紧功能的环槽铆钉连接副，其特征在于：所述预紧环内径大于套环内径0.5～3mm。
5.一种具有预紧功能的环槽铆钉连接副安装方法，其特征在于：包括预紧环安装和套环安装步骤；安装工具包括铆接工具、工具动力源；具体铆接步骤如下：
安装预紧环：
(1)把铆钉穿过安装孔，将套环、预紧环依次从铆钉尾部套入；
(2)将铆钉尾牙插入铆接工具内；
(3)使用铆接工具对铆钉施加轴向力，同时径向挤压预紧环，预紧环变形长度至少应为预紧环长度的90％，仅完成预紧环的安装；
安装套环：
(1)再次将铆钉尾牙插入铆接工具内；
(2)使用铆接工具对铆钉施加轴向力，同时径向挤压套环，直到铆接工具头部接触到套环法兰，完成套环安装。
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