CN2906172Y - 拉铆钉 - Google Patents

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肖颖
伏凯
胡方年
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Abstract

拉铆钉，属紧固件中冷铆铆钉。它由钉头、钉杆、套环组成。钉杆包括设有与套环变形咬合的主环槽的主杆、全长均开环槽的拉用杆以及两者间的分离槽，本实用新型提出了7种规格的分离槽直径、环槽齿形角度、套环主环槽配合间隙等优化的取值及范围。此拉铆钉不仅保持了冷铆铆钉的安装劳动强度低、噪音小、无污染、省燃料等优点，且有效保证使用中拉挤变形铆接的高强度永固连接、防松动防腐蚀性及长寿命。也确保安装中套环不被挤坏以及不增加铆接器的设计难度等效果。可广泛用於铁路货运、桥梁、汽车等钢结构处，特别是钢结构的重点、关键部位。

Description

拉铆钉
(一)技术领域：本实用新型是一种拉铆钉，或称环槽铆钉，也是一种冷铆铆钉。属紧固件类F16B)。
(二)背景技术：
长久以来，铁道货车、汽车、桥梁等钢结构均使用热铆的普通铆钉，其化学成分和机械性能相当於4.8级的螺栓，造成该钢结构连接可靠性低、检修周期短，后期维护成本高等问题，无法满足货运‘重载、提速’的要求。因此在上述钢结构的重点、关键部位采用新型紧固件十分紧迫和必要。也是连接可靠性的有效保证。且热铆铆钉安装劳动强度大，嗓音大，污染环境。
中国专利公开了一种‘冷铆铆钉’(94249163.7)，从组成看，它也具有钉头、钉杆、细颈及细颈两端的环槽、与环槽挤压的铆钉套等，由於采用了冷拉挤方式铆接，因而安装时不用加热，由此节省燃料，劳动强度小，嗓音小；且产品连接强度高、不易松动。
上述冷铆铆钉的缺陷之一：细颈前端尾杆上没有设环槽或仅有一段，即尾杆上有一段非环槽段，导致拉铆钉拉铆过程中，铆接器7中联接器7.3内用以夹住并拉动拉铆钉尾杆的夹头7.2动作困难，即铆接器设计要求高、难度大。由此影响拉铆质量和产品使用性能。
上述冷铆铆钉的缺陷之二：对上述仅仅是采用此种组成的拉铆钉，由於产品选择的材料有差异，与之相适应的形状、设计参数选取不同，这种差异对产品的安装和使用性能，即涉及上述产品连接强度、防松动性及安装质量等效果相差较大。因此仅采用上述专利公开的结构形状，还无法满足和解决重点、关键部位钢结构连接对新型紧固件的高性能的要求。
(三)发明内容：
本实用新型的目的是提供一种拉铆钉，就是克服上述现有冷铆铆钉缺陷，即降低铆接器设计难度，且有效保证上述产品高连接强度、高防松动性及安装质量等的效果。其技术方案如下：
拉铆钉，由钉头1、钉杆2和与钉杆配合的套环3组成，钉杆包括主杆2.1、拉用杆2.2及连接两者并在其间的分离槽5，主杆上有一段与套环3拉挤配合的主环槽4，其特征是拉用杆的全部长度上均设有环槽6；分离槽5的分离直径D5选择如下表1，
表1(毫米)
序号   拉铆钉标记直径D   分离直径D5取值范围
  1     12     7.3～7.7
  2     16     9.6～10
  3     20     10.8～11.2
  4     22     12.6～13
  5     24     13.8～14.2
  6     25     14.2～14.6
  7     28     14.5～15.5
上述拉铆钉的主环槽4的齿形角度α1和α2以及主环槽4和套环3间的配合间隙Δ可选择如下表2，                 表2(毫米)
序号   拉铆钉标记直径D            主环槽齿形角度取值范围   主环槽和套环间配合间隙Δ取值范围
      α1     α2
  1   12  29°47′～30°27 ′   31°26′～32°6′     0.2～0.5
  2   16  26°～26°40′   26°20′～27°     0.3～0.5
  3   20  30°～30°40′   30°20′～31°     0.3～0.5
  4   22  27°35′～28°15′   28°50′～29°30′     0.45～0.75
  5   24  27°35′～28°15′   28°50′～29°30′     0.3～0.7
  6   25  28°30′～29°20′   29°40′～30°20     0.3～0.7
  7   28  29°40′～30°20′   30°30′～31°10′     0.3～0.7
上述钉头和钉杆以及套环的材料采用中、低碳合金钢。
上述拉铆钉钉头1可采用较厚的铆钉形钉头1a，用於铆钉布置有空间要求，如前面有构件挡住之处。上述拉铆钉钉头还可采用厚铆钉形钉头1b，用於铆钉布置空间较大，要求不高之处。也可采用沉头铆钉形钉头1c，用於需用沉头铆钉处。
本实用新型有益效果：
①安装性好：由於采用从分离槽拉断的冷拉铆接，克服热铆安装劳动强度大、时间长、环境污染等问题。安装时不需施加转矩和多次冲击，仅需用一把专用铆接器7拉铆即可，因而噪声小。由於套环顶面与分离槽拉断面平齐，安装质量不取决於操作人员技巧或按要求调整工具的准确性。安装完毕不需检测螺栓扭紧力，只需目测即可。
②连接牢固、防松动、防腐蚀性强、寿命长：由於采用主环槽与套环间拉挤变形配合的紧固结构，且对分离槽直径D5、环槽齿形角度以及配合间隙Δ等均进行了优化设计，首先实现了交变载荷和冲击工况时不发生松动，有效保证拉挤配合的紧固连接。又因此紧固连接是通过一圈圈不贯通的变形咬合，彻底消除间隙，大气或液体物无法浸入，防腐蚀性强，使用寿命大大提高。特别适合无需拆卸易受雨雪侵蚀部位构件的连接。
③拉用杆采用全长度上开设环槽，有效保证铆接器方便准确夹紧拉铆，对铆接器设计难度降低。
④分离槽直径D5的优化选择，不仅防止了因D5小，拉挤配合松动，又可防止因D5过大，安装中铆接器拉铆时挤坏套环。
⑤环槽齿形角度α1α2以及配合间隙Δ的优化设计，既保证套环套入钉杆不卡套坏，又有助於两者变形咬合后不松动。
(四)附图说明
图1本实用新型铆接前各零件及布置示图
图2本实用新型铆接后示图
图3本实用新型铆接完成后结构图
(五)具体实施方式：
实施例1：
见图1，拉铆钉，由较厚铆钉形钉头1a、钉杆2和套环3组成。钉杆2包括有主杆2.1、前端的拉用杆2.2以及连接两者并在其间的细颈，称为分离槽5。主杆2.1上设有一段与套环3拉挤变形配合的主环槽4。拉用杆2.2的全部长度上均开有环槽6。
分离槽5的分离直径D5的取值：见表1序号2，当拉铆钉标记直径D为16毫米时，分离直径D5取为9.9mm。见表2序号2，当拉铆钉标记直径D为16毫米时，主环槽齿形角度(齿斜面线与铆钉径向线的夹角)选取如下：见图1齿右侧角度α1取为26°20′，齿左侧角度α2取为26°40′；主环槽和套环间配合间隙Δ取为0.35mm。
本拉铆钉中钉头1、钉杆2材料为中碳合金钢，套环3材料为低碳合金钢。
安装过程：见图1，铆接前，将钉杆2穿过被连的两构件8和9的开孔，套环3套入钉杆外，铆接器7的夹头7.2夹紧在拉用杆2.2的环槽6上，当铆接器油缸活塞移动产生拉力F带动夹头7.2，夹紧并拉动拉用杆2.2前移时，同时套环3被铆接器7内的联接器头部7.1挤压并后推，这就开始了拉铆钉的冷拉挤压铆接安装过程。见图2，当冷拉铆接完时，被铆接挤压的套环3与主杆2.1上的主环槽4挤压变形咬合，各部分位置见图2所示。图2中虚线钉头表示厚铆钉形钉头1b。见图3，铆接器7从分离直径D5处将钉杆拉断，并吐掉拉用杆2.2，拉铆接安装全部完毕。图3中虚线钉头表示沉头铆钉形钉头1c。
实施例2：见图1～3
除下列参数选取不相同，其余与实施例1完全相同。
分离槽5的分离直径D5的取值：见表1序号3，当拉铆钉标记直径D为20毫米时，分离直径D5选取为11mm。见表2序号3，当拉铆钉标记直径D为20毫米时，主环槽齿形角度选取如下：见图1齿右侧角度α1取为30°20′，齿左侧角度α2选为30°40′；主环槽和套环间配合间隙Δ取为0.35mm。
实施例3：见图1～3
除下列参数选取不相同，其余与实施例1完全相同。
分离槽5的分离直径D5的取值：见表1序号4，当拉铆钉标记直径D为22毫米时，分离直径D5选取为12.8mm。见表2序号4，当拉铆钉标记直径D为22毫米时，主环槽齿形角度选取如下：见图1齿右侧角度α1选取为27°55′，齿左侧角度α2选取为29°10′；主环槽和套环主环槽和套环间配合间隙Δ选取为0.5mm。
实施例4：见图1～3
除下列参数选取不相同，其余与实施例1完全相同。
分离槽5的分离直径D5的取值：见表1序号5，当拉铆钉标记直径D为24毫米时，分离直径D5选取为14mm。见表2序号5，当拉铆钉标记直径D为24毫米时，主环槽齿形角度选取如下：见图1齿右侧角度α1选取为27°55′，齿左侧角度α2选取为29°10′；主环槽和套环主环槽和套环间配合间隙Δ选取为0.5mm。

Claims (8)

1.拉铆钉，由钉头(1)、钉杆(2)和与钉杆配合的套环(3)组成，钉杆包括主杆(2.1)、拉用杆(2.2)及连接两者并在其间的分离槽(5)，主杆上有一段与套环(3)拉挤配合的主环槽(4)，其特征是拉用杆的全部长度上均设有环槽(6)；分离槽(5)的分离直径(D5)选择如下表1，              表1(毫米)
    序号     拉铆钉标记直径D     分离直径D5取值范围     1     12     7.3～7.7     2     16     9.6～10     3     20     10.8～11.2     4     22     12.6～13     5     24     13.8～14.2     6     25     14.2～14.6     7     28     14.5～15.5
2.按权利要求1所述拉铆钉，其特征是主环槽(4)的齿形角度以及主环槽(4)和套环(3)间的配合间隙Δ选择如下表2，      表2(毫米)
  序号   拉铆钉标记直径D   主环槽齿形角度取值范围     主环槽和套环间配合间隙Δ取值范围   α1   α2   1   12   29°47′～30°27′   31°26′～32°6′     0.2～0.5   2   16   26°～ 26°40′   26°20′～27°     0.3～0.5   3   20   30°～30°40′   30°20′～31°     0.3～0.5   4   22   27°35′～28°15′   28°50′～29°30′     0.45～0.75   5   24   27°35′～28°15′   28°50′～29°30′     0.3～0.7   6   25   28°30′～29°20′   29°40′～30°20′     0.3～0.7   7   28   29°40′～30°20′   30°30′～31°10′     0.3～0.7
3.按权利要求1或2所述拉铆钉，其特征是序号2中标记直径D为16时，D5取为9.9mm，α1取为26°20′，α2取为26°40′，Δ取为0.35mm。
4.按权利要求1或2所述拉铆钉，其特征是序号3中标记直径D为20时，D5取为11mm，α1取为30°20′，α2取为30°40′，Δ取为0.35mm。
5.按权利要求1或2所述拉铆钉，其特征是序号4中标记直径D为22时，D5取为12.8mm，α1取为27°55′，α2取为29°10′，Δ取为0.5mm。
6.按权利要求1或2所述拉铆钉，其特征是序号5中标记直径D为24时，D5取为14mm，α1取为27°55′，α2取为29°10′，Δ取为0.5mm。
7.按权利要求1或2所述拉铆钉，其特征是钉头和钉杆以及套环采用的材料为中、低碳合金钢。
8.按权利要求1所述拉铆钉，其特征是钉头(1)采用较厚铆钉形钉头(1a)、厚铆钉形钉头(1b)或沉头铆钉形钉头(1c)。
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