CN1807907A

CN1807907A - 高强度铆钉连接副

Info

Publication number: CN1807907A
Application number: CN 200510111444
Authority: CN
Inventors: 彭亮生; 孙家宏; 蒋丽君; 陈纪平
Original assignee: SHANGHAI GUANHUA TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI GUANHUA TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2006-07-26

Abstract

一种重型机件防松用的高强度铆钉连接副，由带槽的铆钉(1)与回转铆套(2)构成，由专用铆接机将铆套(2)内孔金属材料强行啮入铆钉(1)之主杆(1.2a)环槽内，使两者结合为一整体件，使之保持轴力，永不松动，为振动、冲击载荷下机件的连接，提供可靠的技术手段。自制铆接机已证实上述工艺的可行性和合理性。本发明主杆(1.2a)，钉尾(1.2c)杆径一致，锯齿形环槽均匀，可简化加工，降低成本，提高连接强度，保证足够的轴力。铆钉(1)材质为中碳钢，低碳合金钢(如20MnTiB)，不锈钢等，铆套为低碳钢，低碳合金钢(如15MnVB)，不锈钢等，两者搭配后，工艺性好，成本降低，使用性能尤为出色，是等强度理论的典范实例之一。本发明特别适合于直径φ16－φ24的高强度铆钉连接副。

Description

高强度铆钉连接副

本发明涉及机械连接，尤其是不可拆卸的高强度铆钉与铆套连接副。

机件之间不可拆卸的连接，曾广泛使用热铆工艺。后因限制多，连接强度低，热铆工艺逐渐被高强度螺栓连接副所取代。该连接副以工艺成熟，施工简单，连接可靠，成本不高，使用寿命有保证而著称，因而获得广泛的应用。

但是，高强度螺栓连接副易于(手动)拆解。在强烈振动、冲击载荷下，不能自锁防松，因而失去了连接的基本功能。这些不足之处均给工程实用带来隐患，甚至成为机件失效的直接原因。

为了防止拆解或松动，保证轴力和连接的可靠性，一种永不松动的铆钉就应运而生了。中国专利94249136.7公开了相关的技术构思。该专利由铆钉与铆套组成连接副，用专用铆接机将铆套内孔的金属材料强行挤压啮入铆钉杆身的环形沟槽之中，使二者结合成一个整体件，因而永不松动，无法(手动)拆解，轴力得到充分保证，这就满足了在强烈振动条件下机件连接的防松要求。

该专利的铆钉，依次由铆钉头、主杆、断裂槽和钉尾组成。由于杆身的普通环槽，无法达到10.9级高强度紧固件的夹紧力(紧固轴力)和拉脱力，有许多场合不宜使用。

最重要的是，该专利未提及铆钉、铆套的选用材料，有可能使产品隐含各种机械性能方面的缺陷，使产品质量难有保证，从而酿成安全事故，这方面血的教训是很多的。

注意到现有技术的不足之处，本发明提出一种高强度铆钉连接副的技术方案，以求改善铆钉连接副的工艺性，降低生产成本，提高连接强度，保证紧固轴力和使用寿命的可靠性。

本发明是这样实现的：

1.铆钉由钉头与杆身构成。杆身分为主杆、钉尾两段，中间隔有断裂槽。主杆、钉尾公称直径相同，其上有均匀的环形沟槽，该环槽的断面为复合锯齿形。

2.铆套为空心回转体，底座似空心截头圆锥，套体为空心圆柱，该回转体的内孔、“身长”与主杆相配。

3.铆钉材质为低碳合金钢，中碳钢，不锈钢；铆套为低碳钢，低碳合金钢，不锈钢等。

主杆、钉尾上有锯齿形环槽，且均匀分布，因而工艺简化，成本降低；且铆套材料嵌入主杆环槽后，由于其轴向尺寸较大，因而连接强度大为提高，形成更大的夹紧力和拉脱力。此外，后期工艺和技巧的结合，还可进一步提高连接副强度的通用性，从而扩大了连接副适用的范围。

以下结合附图，对本发明作进一步说明：

附图1(a)(b)为铆钉，铆套示意图。

附图2为铆钉，铆套初装示意图。

附图3为铆钉，铆套铆后啮合状态示意图。

如图1所示，铆钉1由钉头(1.1)和杆身(1.2)构成。钉头(1.1)按需可制成半圆头、圆柱头、六角头等，由使用需要和工艺要求而定。杆身(1.2)由主杆(1.2a)，断裂槽(1.2b)及钉尾(1.2c)构成。主杆(1.2a)及钉尾(1.2c)上有均匀的环槽(d)。铆钉(1)材质为低碳合金钢、中碳钢、不锈钢，如20MnTiB，1Cr18Ni12等。以在确保其机械性能(强度等级8.8以上)的同时，最大限度地提高加工工艺性，降低生产成本。

铆套(2)为空心回转体，由似空心截头圆锥的底座(2.1)及空心圆柱形套体(2.2)构成，其内孔、“身长”与主杆(1.2a)相配。套体(2.2)圆柱面有锥度，且表面光滑，其上涂有减磨剂，以方便冷挤压工艺。铆套材质为低碳钢，低碳合金钢，不锈钢等。

如图2所示，铆钉(1)穿过钢结构件的通孔后，铆套(2)的底座(2.1)应贴紧钢结构件表面且右端面不盖住断裂槽(1.2b)，准备承受铆接机挤压模的环压力负载。主杆(1.2a)长度需与钢结构件的总厚度相适应。

如图3所示，铆钉(1)、钢结构件，铆套(2)初装到位后，由专用铆接机实施冷铆工艺。铆接机种类繁多，但工况一致，即由铆接机夹爪抓住钉尾(1.2c)向后拖拉(F1)，挤压模套住套体(2.2)向前推压(F2)，迫使套体(2.2)内孔金属材料啮入主杆(1.2a)的环槽中，使铆钉(1)与铆套(2)结合为一整体件，永不松动。当挤压模完成挤压任务时，杆身(1.2)上前后作用力平衡，当拉应力大于断裂槽1.2b处的抗拉强度后，断裂槽(1.2b)被拉断，整个冷铆工艺即告完成。

图3所示钉套啮合状态略有夸张。但实验数据和工程实践已充分证实上述事实，自制的铆接机完全适用铆钉(1)与铆套(2)的冷铆工艺。经实地检测，以直径20mm的铆钉为例，其夹紧力≥210kN，拉脱力≥300kN，本发明高强度铆钉连接副的夹紧力(紧固轴力)和拉脱力完全符合设计值，完全能满足工程使用的需要。

Claims

1.一种用于工程机件防松连接的高强度铆钉连接副，由铆钉(1)与及铆套(2)构成，其特征是：

①铆钉(1)由钉头(1.1)和杆身(1.2)构成。杆身(1.2)由主杆1.2a、钉尾1.2c构成，中间有断裂槽(1.2b)隔开，且主杆(1.2a)、钉尾(1.2c)公称直径相同，其上有均匀的环形沟槽，该环槽的断面为复合锯齿形，

②铆套(2)为空心回转体，底座(2.1)似空心截头圆锥，套体(2.2)为空心圆柱，该回转体的内孔、“身长”与主杆(1.2a)相配。

2.如权利要求1所述之高强度铆钉连接副，其特征是：

套体(2.2)圆柱面有锥度，且表面光滑。

3.如权利要求1所述之高强度铆钉连接副，其特征是：

铆钉(1)材质为低碳合金钢(如20MnTiB，15MnVB等)，中碳钢，不锈钢，铆套(2)为低碳钢，低碳合金钢(如15MnVB，12CrMnV等)，不锈钢。