RU2086813C1 - Single-sided fastener and method of its manufacture - Google Patents
Single-sided fastener and method of its manufacture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2086813C1 RU2086813C1 SU905011783A SU5011783A RU2086813C1 RU 2086813 C1 RU2086813 C1 RU 2086813C1 SU 905011783 A SU905011783 A SU 905011783A SU 5011783 A SU5011783 A SU 5011783A RU 2086813 C1 RU2086813 C1 RU 2086813C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- tubular body
- ring
- section
- shear ring
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims 2
- 230000009172 bursting Effects 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
- F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
- F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
- F16B19/10—Hollow rivets; Multi-part rivets fastened by expanding mechanically
- F16B19/1027—Multi-part rivets
- F16B19/1036—Blind rivets
- F16B19/1045—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like
- F16B19/1054—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like the pull-mandrel or the like being frangible
Abstract
Description
Изобретение относится к односторонним крепежным элементам, в которых слепой конец трубчатого тела (гильзы) крепежного элемента деформируется наружу для крепления одного конца крепежного элемента, и дополнительно относится к способу изготовления таких крепежных элементов. The invention relates to one-way fasteners, in which the blind end of the tubular body (sleeve) of the fastener is deformed outward to fasten one end of the fastener, and further relates to a method for manufacturing such fasteners.
Односторонние крепежные элементы, или заклепки, как они известны в технике, используются для крепления деталей, у которых имеется доступ только к одной стороне изделия. В патенте США N 3148578 описан крепежный элемент, содержащий корпус в виде стержня, расположенного в трубчатом теле. Один конец стержня имеет зубцы для зацепления тянущим инструментом. Противоположный конец стержня имеет расплющиваемую головку. Смежно с хвостовым концом трубчатого тела имеется срезанное кольцо, выполненное за одно целое со стержнем. Single-sided fasteners, or rivets, as they are known in the art, are used to fasten parts that have access to only one side of the product. US Pat. No. 3,148,578 describes a fastener comprising a housing in the form of a rod located in a tubular body. One end of the shaft has teeth for engagement with a pulling tool. The opposite end of the shaft has a flattenable head. Adjacent to the tail end of the tubular body there is a cut ring, made in one piece with the rod.
При работе данное устройство вставляется через совмещенные отверстия в наложенных друг на друга соединяемых деталях. Инструмент используется для вытягивания стержня из детали в осевом направлении, в то время как противодействующая сила прикладывается к головке гильзы. Во время этой первой части операции вытягивания срезаемое кольцо сжимает в осевом направлении трубчатое тело, что вызывает радиальное расширение хвостового конца последнего и образование утолщения на глухой стороне соединяемых деталей. Срезаемое кольцо выполнено таким образом, чтобы оно срезалось со стержня при заданном напряжении на стержне, тем самым ограничивая до заданной величины сжимающее напряжение на соединяемых деталях. Дальнейшее вытягивание обеспечивает достижение запорной кольцевой канавкой в стержне головки трубчатого тела и деформирование запорного кольца в канавку. Вытягивание увеличивает нагрузку, вызывая отламывание стержня, выступающего за доступную поверхность детали. During operation, this device is inserted through aligned openings in superimposed connected parts. The tool is used to pull the rod from the part in the axial direction, while the opposing force is applied to the sleeve head. During this first part of the drawing operation, the shear ring compresses the tubular body axially, which causes a radial expansion of the tail end of the latter and the formation of a thickening on the blind side of the parts to be joined. The ring being cut is made in such a way that it is cut off from the rod at a given voltage on the rod, thereby limiting the compression stress on the parts to be connected to a predetermined value. Further stretching ensures that the locking annular groove in the rod head of the tubular body is reached and the locking ring is deformed into the groove. Pulling increases the load, breaking off the rod protruding beyond the accessible surface of the part.
Срезаемые кольца, выполненные за одно целое с оправочным стержнем, имеют множество связанных с их изготовлением недостатков. В одном способе формирования срезаемого кольца за одно целое со стержнем кусок материала, имеющий диаметр, по меньшей мере равный желаемому размеру срезаемого кольца, обрабатывается с использованием режущих инструментов для образования срезаемого кольца. Такой процесс не только поглощает время, но также приводит к образованию большого количества отходов или напрасной трате материала. В дополнение к трудностям, связанным с собственно образованием единого срезаемого кольца, также существуют проблемы, связанные с износом инструмента. По мере затупления и износа режущих инструментов возникают небольшие отклонения в размерах срезаемого кольца. Это является нежелательным, поскольку такие изменения делают крепежный элемент как бы менее надежным, потому что силы, необходимые для образования утолщения трубчатого тела и срезания срезаемого кольца, становятся менее предсказуемыми. Поэтому необходима частая заточка или смена инструмента. Cut rings, made in one piece with the mandrel rod, have many disadvantages associated with their manufacture. In one method of forming a cut ring in one piece with the rod, a piece of material having a diameter of at least equal to the desired size of the cut ring is processed using cutting tools to form the cut ring. Such a process not only absorbs time, but also leads to the formation of a large amount of waste or waste of material. In addition to the difficulties associated with the actual formation of a single cut ring, there are also problems associated with tool wear. As the cutting tools become dull and worn out, small deviations occur in the dimensions of the cut ring. This is undesirable because such changes make the fastener seem less reliable, because the forces necessary to form a thickening of the tubular body and to cut the ring to be cut become less predictable. Therefore, frequent sharpening or tool change is necessary.
Также возможно изготавливать стержни с выполненными за одно целое срезаемыми кольцами путем клепки или чеканки, но это достаточно сложно из-за больших вариаций диаметров и из-за острого угла, примыкающего к кольцу. It is also possible to make rods with cut-off rings made in one piece by riveting or embossing, but this is quite difficult due to large variations in diameters and because of the acute angle adjacent to the ring.
Вследствие того что срезаемое кольцо односторонней заклепки предназначено для срезания с заданным усилием после образования не выходящей на поверхность головки, на осевую толщину срезаемого кольца накладываются необходимые ограничения. Для того чтобы вырезать клинообразную часть трубчатого тела, известные, выполняемые за одно целое срезаемые кольца изготавливались с углом у основания срезаемого кольца, приближающимся к оправочному стержню. Этот угловой участок срезаемого кольца представляет собой режущую поверхность на ведущей кромке срезаемого кольца. В работе этот тип срезаемого кольца прежде всего выдавливает хвостовой конец трубчатого тела для создания в нем клина. этот клин облегчает создание утолщения на трубчатом теле. После образования не выходящей на поверхность головки срезаемое кольцо срезается со стержня. Такая операция требует большого начального тягового усилия и утоньшает стенки хвостового конца трубчатого тела. Due to the fact that the cut-off ring of a single-sided rivet is designed to cut with a given force after the formation of a head that does not extend onto the surface, the necessary restrictions are imposed on the axial thickness of the cut-off ring. In order to cut the wedge-shaped part of the tubular body, the known, integrally cut rings were made with an angle at the base of the ring to be cut, approaching the mandrel shaft. This corner portion of the ring being cut is a cutting surface on the leading edge of the ring being cut. In the work, this type of cut ring primarily extrudes the tail end of the tubular body to create a wedge in it. this wedge facilitates thickening of the tubular body. After the formation of a head that does not extend to the surface of the head, the ring being cut is cut from the rod. Such an operation requires a large initial pulling force and thins the walls of the tail end of the tubular body.
В патенте США N 3390601 раскрыт односторонний крепежный элемент, в котором используется отдельное срезное кольцо, расположенное между увеличенным участком на утапливаемом конце стержня и утапливаемым концом трубчатого элемента. Ведущий участок срезного кольца выступает внутрь смежно с плечом, образованным увеличенным концом стержня и смежным участком стержня с уменьшенным диаметром. Выполнение срезного кольца в виде отдельного элемента в противоположность выполнению его за одно целое с участком стержня, как было описано в упомянутом выше патенте Гаппа, имеет преимущество в том, что срезное кольцо может быть выполнено из материала, отличного от материала стержня, и может быть изготовлено отдельно от стержня. Это в свою очередь обеспечивает преимущества при изготовлении. Главный недостаток крепежного элемента по патенту N 3390601, однако, заключается в том, что необходимая запорная кольцевая канавка в стержне проходит внутрь от участка стержня с уменьшенным диаметром. Вследствие этого канавка в стержне, по которой происходит отламывание стержня после его установки, должна иметь диаметр, еще меньший, чем запорная канавка. Следовательно, эта конструкция нежелательно ограничивает нагрузку, которая может быть приложена к стержню. Далее важная прочность на срез крепежного элемента ограничивается до суммарной прочности на срез стержня в зоне его отламываемой шейки и окружающего более мягкого трубчатого тела. Кроме того, изменение конструкции для увеличения его прочности на срез приведет к нежелательному увеличению утапливаемой части стержня. Это может привести к невозможности такого модифицированного крепежного элемента при ограниченном пространстве на утапливаемой стороне крепежного элемента. US Pat. No. 3,390,601 discloses a single-sided fastener in which a separate shear ring is used located between the enlarged portion at the recessed end of the shaft and the recessed end of the tubular element. The leading section of the shear ring protrudes inward adjacent to the shoulder formed by the enlarged end of the rod and the adjacent section of the rod with a reduced diameter. The execution of the shear ring as a separate element, as opposed to the execution of it in one piece with the portion of the rod, as described in the aforementioned Gappe patent, has the advantage that the shear ring can be made of material other than the material of the rod, and can be made separate from the rod. This in turn provides manufacturing advantages. The main disadvantage of the fastener according to patent No. 3390601, however, is that the necessary locking annular groove in the rod extends inward from the portion of the rod with a reduced diameter. As a result of this, the groove in the rod along which the rod breaks off after its installation must have a diameter even smaller than the locking groove. Therefore, this design undesirably limits the load that can be applied to the rod. Further, the important shear strength of the fastener is limited to the total shear strength of the rod in the region of its breakable neck and the surrounding softer tubular body. In addition, a design change to increase its shear strength will lead to an undesirable increase in the recessed portion of the rod. This can lead to the impossibility of such a modified fastener with limited space on the recessed side of the fastener.
Ввиду сказанного выше существует необходимость в улучшенном крепежном элементе, имеющем срезаемое кольцо при установке крепежного элемента, а также в способе изготовления такого крепежного элемента. In view of the foregoing, there is a need for an improved fastener having a shear ring when installing the fastener, as well as a method of manufacturing such a fastener.
Настоящий крепежный элемент содержит трубчатое тело с размещенным в нем стержнем, имеющим увеличенную шейку, диаметр которой точно соответствует внутреннему диаметру хвостовой части трубчатого тела. Раздельное срезаемое кольцо охватывает увеличенную часть стержня и включает опорную часть, которая входит без зазора в канавку в стержне, и расширяющий участок, который выступает радиально наружу за шейку стержня для взаимодействия и образования утолщения хвостовой части трубчатого тела при протягивании стержня в направлении, в котором осуществляется взаимодействие срезаемого кольца и хвостовой части трубчатого тела. После утолщения хвостовой части трубчатого тела дальнейшее протягивание стержня срезает расширяющую часть срезаемого кольца от опорной части, которая перемещается вместе со стержнем. Стержень крепежного элемента также включает запорную канавку, выполненную у передней кромки шейки, причем передняя поверхность шейки образует плечо, которое является задней стенкой запорной канавки. Крепежный элемент дополнительно содержит запорное кольцо, которое при установке крепежного элемента заклинивается в запорной канавке с опорой на плечо для ограничения перемещения стержня относительно трубчатого тела. В упрощенном варианте выполнения крепежного элемента срезаемое кольцо и запорное кольцо расположены бок о бок, т.е. срезаемое кольцо взаимодействует с плечом, а передняя кромка опорной части срезаемого кольца взаимодействует с запорным кольцом. Таким образом, опорная часть образует в действительности плечо для запорного кольца или стенку запорной канавки. The present fastener comprises a tubular body with a rod placed therein having an enlarged neck, the diameter of which exactly matches the inner diameter of the tail of the tubular body. A separate cut ring covers the enlarged part of the rod and includes a supporting part, which fits without a gap into the groove in the rod, and an expanding section that projects radially outward behind the neck of the rod for interaction and the formation of a thickening of the tail of the tubular body when pulling the rod in the direction in which the interaction of the cut ring and the tail of the tubular body. After thickening the tail of the tubular body, further pulling of the rod cuts off the expanding part of the ring being cut off from the supporting part, which moves with the rod. The rod of the fastener also includes a locking groove made at the leading edge of the neck, the front surface of the neck forming a shoulder, which is the back wall of the locking groove. The fastener further comprises a locking ring, which, when the fastener is installed, is jammed in the locking groove with support on the shoulder to limit the movement of the rod relative to the tubular body. In a simplified embodiment of the fastener, the shear ring and the locking ring are located side by side, i.e. the sheared ring interacts with the shoulder, and the front edge of the supporting part of the sheared ring interacts with the locking ring. Thus, the support portion actually forms a shoulder for the locking ring or the wall of the locking groove.
Стержень крепежного элемента дополнительно содержит канавку для отлома, расположенную впереди и смежно с запорной канавкой, причем канавка для отлома проходит радиально внутрь несколько глубже, чем запорная канавка для осуществления отламывания стержня с заданным усилием протягивания. The rod of the fastener further comprises a breaking groove located in front of and adjacent to the locking groove, the breaking groove extending radially inward somewhat deeper than the locking groove to break the rod with a predetermined pull force.
Описанный крепежный элемент имеет ряд преимуществ. Он допускает использование срезаемого кольца в виде навитой проволоки, что позволяет снизить затраты на изготовление и получить более равномерную геометрию в различных партиях изделий, потому что одну катушку профилированной проволоки возможно использовать для намотки многих партий стержней крепежных элементов. Здесь также меньше изменений в осевых размерах срезаемого кольца, что позволяет с большей степенью достоверности задавать усилия, необходимые для срезания срезаемого кольца. Благодаря тому что срезаемое кольцо не выполнено за одно целое со стержнем, состав его материала не ограничен материалом, используемым для изготовления стержня. Следовательно, срезаемое кольцо может быть изготовлено из различных материалов, которые могут быть использованы с тем же самым оправочным стержнем для получения крепежных элементов с различной прочностью в зависимости от конкретного применения. Это особенно выгодно с производственной точки зрения тем, что единственная партия оправочных стержней может быть обмотана любой из ряда различных проволок для получения большого разнообразия крепежных элементов. The described fastener has several advantages. It allows the use of a cut ring in the form of a wound wire, which allows to reduce manufacturing costs and get a more uniform geometry in different batches of products, because one coil of profiled wire can be used for winding many batches of rods of fasteners. There are also fewer changes in the axial dimensions of the ring being cut, which makes it possible to more accurately set the forces required to cut the ring being cut. Due to the fact that the cut ring is not made in one piece with the rod, the composition of its material is not limited to the material used for the manufacture of the rod. Therefore, the ring to be cut can be made of various materials that can be used with the same mandrel bar to produce fasteners with different strengths depending on the particular application. This is particularly advantageous from a manufacturing point of view in that a single batch of mandrel rods can be wound with any of a number of different wires to produce a wide variety of fasteners.
Предпочтительно, чтобы кромка срезаемого кольца, которая взаимодействует с хвостовой частью стержня, имела заостренную клинообразную форму для получения лучшей фиксации. Поскольку срезаемое кольцо изготавливается отдельно от стержня, желаемая форма клина получается без сложной механической обработки или выдалбливания гильзы как в случае выполнения его за одно целое со стержнем, как описано выше в патенте Гаппа. Тем не менее во время установки крепежного элемента это отдельное кольцо, как и выполненное за одно целое срезаемое кольцо, плющит утапливаемую головку и затем срезается. Расширяющий участок большего диаметра отдельного срезаемого кольца остается на месте, в то время как опорная часть меньшего диаметра продолжает перемещаться через трубчатое тело со стержнем. It is preferable that the edge of the cut ring, which interacts with the tail of the shaft, has a pointed wedge-shaped shape to obtain better fixation. Since the ring being cut is made separately from the rod, the desired wedge shape is obtained without complicated machining or hollowing out of the sleeve, as in the case of performing it in one piece with the rod, as described above in the Gappa patent. Nevertheless, during the installation of the fastener, this separate ring, like the cut-off ring made in one piece, flattenes the recessed head and then is cut off. The expanding portion of the larger diameter of the individual ring being cut remains in place, while the supporting portion of the smaller diameter continues to move through the tubular body with the rod.
Изобретение также включает способ изготовления крепежных элементов согласно изобретению, как это заявлено в формуле. The invention also includes a method of manufacturing fasteners according to the invention, as claimed in the claims.
На фиг. 1 представлен вид сбоку в разрезе узла одностороннего крепежного элемента, иллюстрирующий предпочтительный вариант выполнения изобретения; на фиг. 2 вид сбоку в разрезе узла одностороннего крепежного элемента, изображенного на фиг. 1, установленного в обрабатываемой детали; на фиг. 3 - увеличенный вид в разрезе срезаемого кольца, показанного на фиг. 1; на фиг. 4 вид в разрезе клинообразного срезаемого кольца; на фиг. 5 вид в разрезе выпуклого грибовидного срезаемого кольца; на фиг. 6 вид в разрезе вогнутого грибовидного срезаемого кольца; на фиг. 7 и 8 виды в разрезе, иллюстрирующие крепежные элементы, аналогичные изображенному на фиг.1, но разной длины; на фиг. 9 вид в разрезе, иллюстрирующий вариант выполнения самого короткого узла крепежного элемента, показанного на фиг. 1; на фиг. 10 вид в разрезе узла, показанного на фиг. 9 после его установки. In FIG. 1 is a sectional side view of a single-sided fastener assembly illustrating a preferred embodiment of the invention; in FIG. 2 is a sectional side view of the assembly of the one-sided fastener shown in FIG. 1 installed in the workpiece; in FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the cut ring shown in FIG. one; in FIG. 4 is a sectional view of a wedge-shaped cut ring; in FIG. 5 is a sectional view of a convex mushroom-shaped cut ring; in FIG. 6 is a sectional view of a concave mushroom-shaped cut ring; in FIG. 7 and 8 are sectional views illustrating fasteners similar to that shown in FIG. 1, but of different lengths; in FIG. 9 is a sectional view illustrating an embodiment of the shortest fastener assembly shown in FIG. one; in FIG. 10 is a sectional view of the assembly of FIG. 9 after installing it.
На фиг. 1 и 2 показан под общей позицией 10 узел крепежного элемента, включающий трубчатое тело 12 крепежного элемента, стержень 14 и профилированное срезаемое кольцо 16. Тело 12 крепежного элемента включает трубчатую гильзу, имеющую головку 18 на одном конце, а на другом конце хвостовую часть 20, причем внутренняя поверхность хвостовой части гильзы выполнена конусообразной или сужающейся. Гильза имеет отверстие 22, имеющее первый диаметр 22а, примыкающий к хвостовой части гильзы и второй несколько меньший диаметр 22в, на длине примерно от середины гильзы выполненного разверткой отверстия большего диаметра или углубления 56 в головке 18. In FIG. Figures 1 and 2 show a
Стержень 14 значительно длиннее тела 12 крепежного элемента и имеет зубцы 24, расположенные вдоль его конца, проходящие от беззубчатой средней части 25 стержня по хвостовой части стержня для облегчения надежного захвата крепежного элемента обычным установочным инструментом (не показан). Оппозитно зубчатому концу 14а стержня 14 крепежного элемента имеется увеличенная головка 26. The rod 14 is much longer than the
Смежно головке 26 стержня расположена удлиненная шейка 32, которая имеет размеры, точно соответствующие диаметру 22а первого отверстия в хвостовой части 20 гильзы. В варианте крепежного элемента, показанного на фиг. 1, шейка имеет длину, почти равную длине гильзы. Передний конец шейки 32 оканчивается в кольцевой запорной канавке 34, где передняя торцевая поверхность шейки 32 образует плечо 33 благодаря наличию уменьшенного диаметра средней части 25 и зазубренного конца стержня. Запорная канавка 34 имеет внутренний диаметр несколько меньший, чем средняя часть 25 стержня, но несколько больший, чем диаметр канавки отлома 30, расположенной несколько впереди от запорной канавки. Запорная канавка 34 углублена непосредственно внутрь от увеличенного диаметра шейки 32 так, чтобы внутренний диаметр канавки 34 был насколько возможно большим. Необходимо только, чтобы канавка отлома 30 была несколько меньше, чем диаметр запорной канавки, для максимизации прикладываемого тягового усилия, которое стержень может воспринять. При этом прочность на срез комбинации стержня и трубчатого тела 12 крепежного элемента максимизируется. Adjacent to the head of the
Запорная канавка 34 выполнена с таким размером, чтобы в нее входило запорное кольцо 36, имеющее опорную или бородочную часть, которая точно входит в запорную канавку, и переднюю часть, охватывающую среднюю часть 25 стержня, которая находится между увеличенной шейкой 32 и зазубренной частью стержня. Передняя часть запорного кольца также охватывает запорную канавку 34. The locking
В соответствии с изобретением кольцевая канавка 38 выполнена в шейке 32 в месте, расположенном на некотором расстоянии впереди от головки 26 стержня и сзади от запорной канавки 34. Срезаемое кольцо 16 захватывается канавкой 38. Как видно из чертежей, срезаемое кольцо 16 имеет срезаемый утолщенный участок 40 и опорную часть 42, которая имеет обычно прямоугольное поперечное сечение и точно входит в кольцевую канавку 38 шейки 32. Как видно на фиг. 1-3, утолщенный участок 40 имеет поперечное сечение в общем трапецеидальной форме, за счет чего его передняя часть точно входит в конусообразную внутреннюю хвостовую часть тела 12 крепежного элемента в положении, обеспечивающем расширение хвостового конца тела крепежного элемента при его установке. In accordance with the invention, the
Канавка 38 срезаемого кольца выполняется предпочтительно больше опорной части 42 срезаемого кольца 16 так, что опорная часть легко устанавливается в канавке. В одном варианте выполнения изобретения кольцевая канавка 38 имеет осевую ширину или размер, который примерно на 8% больше размера опорной части 42, и почти на 25% глубже опорной части. Это обеспечивает то, что утолщенный участок 40 срезаемого кольца находится в контакте с шейкой 32 стержня в начале процесса установки. В дополнение благодаря заданию осевого размера кольцевой канавки 38 несколько больше предпочтительного диаметра срезаемого кольца 16 могут использоваться несколько более толстые срезаемые кольца с одним и тем же размером стержня. The
Некоторые размеры изображенного для иллюстрации на фиг. 1-3 крепежного элемента имеют следующие величины: диаметр шейки стержня 33,5 мм; осевая ширина кольцевой канавки 8,51 мм; глубина кольцевой канавки 5,00 мм; общая высота проволоки срезаемого кольца 8,10 мм; высота опорной части 2,9 мм; осевая ширина опорной части 7,6 мм; угол ведущей кромки срезаемого кольца 35o.Some sizes depicted for illustration in FIG. 1-3 fasteners have the following values: diameter of the neck of the rod 33.5 mm; axial width of the annular groove 8.51 mm; annular groove depth 5.00 mm; total height of the wire cut ring 8.10 mm; support height 2.9 mm; axial width of the supporting part is 7.6 mm; the angle of the leading edge of the cut ring 35 o .
Вышеприведенные размеры будут различными для крепежного элемента различных размеров. Более того, для данного крепежного элемента возможны значительные отклонения. Например, хотя 35o являются желательными для угла ведущей кромки срезаемого кольца, также удовлетворительным является диапазон от 20 до 50o.The above sizes will be different for the fastener of various sizes. Moreover, significant deviations are possible for this fastener. For example, although 35 ° is desirable for the angle of the leading edge of the cutting ring, a range of 20 ° to 50 ° is also satisfactory.
Предпочтительно срезаемое кольцо 16 выполнять в виде отрезка профилированной проволоки, проходящей для навивания вокруг периферии стержня. Также возможно применение сплошного срезаемого кольца, обработанного механически или отформованного, которое запрессовывается в канавку. It is preferable to cut the
Альтернативно срезаемое кольцо 16 может иметь одностороннюю конфигурацию, как показано на фиг. 4. При такой конфигурации расширяющий утолщенный участок 40 срезаемого кольца 16 имеет участок 46 с наклонной клинообразной поверхностью, оканчивающейся верхней или наружной частью 48 постоянного диаметра. Срезаемое кольцо с наклонной поверхностью имеет опорную часть 42 вдоль задней кромки 50 срезаемого кольца, которая плотно входит в кольцевую канавку 38, выполненную в шейке 32 стержня 14. Alternatively, the
Поскольку задняя кромка утолщенного участка 40 выровнена с задней кромкой 50 опорной части 42, эта форма может быть использована с кольцевой канавкой 38, расположенной вблизи головки 26 стержня 14. Since the trailing edge of the thickened
Фиг. 5 иллюстрирует альтернативную форму срезаемого кольца 16. Как показано, эта конфигурация аналогична форме, показанной на фиг. 3, но имеет закругленную наружную часть, образующую выпуклую грибовидную форму. В одном варианте выполнения крепежного элемента радиально наружная поверхность 52 расширяющего участка образована по кольцевому радиусу приблизительно 10,2 мм. FIG. 5 illustrates an alternative form of a
Другой альтернативной формой срезаемого кольца 16 является вогнутая грибовидная расширяющая часть 60, как показано на фиг. 6. Эта конфигурация предполагает аналогичные преимущества, что и выпуклая форма, показанная на фиг. 5. Каждая из конфигураций различной формы подходит для выполнения из проволоки для намотки вокруг стержня 14 крепежного элемента 10 и кольцевой канавки 38. Поперечные сечения срезаемого кольца, показанные на фиг. 3, 5 и 6, имеют преимущество, связанное с их симметричной формой, благодаря которой в узле не требуется никакой ориентации. Another alternative form of
В работе крепежный элемент 10 вставляется через сцентрированные отверстия в деталях 28, которые должны быть соединены между собой. Для вытягивания стержня 14 по оси из деталей 28 используется обычный установочный инструмент (не показан). По мере того как стержень 14 протягивается через тело 12 крепежного элемента срезаемого кольца 16 вводится в зацепление с хвостовой частью 20 тела крепежного элемента. Дальнейшее протягивание стержня 14 заклинивает коническую ведущую кромку срезаемого кольца 16 в хвостовой части 20 тела 12 крепежного элемента, вызывая радиальное расширение тела крепежного элемента и утолщения на глухой стороне деталей, как показано на фиг. 2. С одной стороны, здесь показана минимальная толщина детали, а с другой, максимальная толщина для крепежного элемента. Когда срезаемое кольцо встречается с деталью через трубчатое тело крепежного элемента расширяющий участок срезаемого кольца прекращает перемещаться и нагрузка на стержень увеличивается. Когда напряжение в стержне достигает предопределенной величины расширяющий участок 40 срезается от опорной части 42, а опорная часть продолжает перемещение вместе со стержнем, как показано на фиг. 2. Срезаемое кольцо срезается примерно таким же образом, как и выполненное за одно целое срезаемое кольцо, описанное выше в патенте Гаппа, однако изнашиваемые поверхности в зоне среза, по-видимому, уменьшаются. Это может происходить благодаря различиям в форме и потому, что опорная часть 42 срезаемого кольца 16 короче, чем глубина кольцевой канавки 38. In operation, the
Дальнейшее протягивание стержня заставляет стержень скользить внутри срезанного участка 40 до тех пор, пока запорное кольцо 36 не встретит шайбу 54, вызывая зажатие запорного кольца с опорой на плечо 33, и побуждая ведущую кромку запорного кольца изогнуться в углубление 56, как показано на фиг. 2, тем самым запирая крепежный элемент внутри детали. Вследствие того что шайба 54 и запорное кольцо 36 противодействуют плечу 33 крепежного элемента, а запорная канавка 34 препятствует дальнейшему извлекающему перемещению стержня 14, усилие на стержне увеличивается, вызывая его отламывание по канавке отлома 30. Further pulling the rod causes the rod to slide inside the
Образование утолщения на утапливаемой стороне тела крепежного элемента, естественно, стягивает детали вместе. После того как это произойдет, шейка 32 также начинает проникать в участок 22а меньшего диаметра гильзы, вызывая ее радиальное расширение и заполнение отверстия между телом крепежного элемента и деталями. Хотя запорное кольцо 36 перемещалось в участке с уменьшенным диаметром, оно имеет такие размеры, чтобы легко скользить внутри отверстия и не создавать наружного усилия на гильзе в течение этой стадии установки. The formation of a thickening on the recessed side of the body of the fastener naturally pulls the parts together. After this happens, the
Хотя крепежный элемент, показанный на фиг. 1 и 2, имеет некоторый допустимый диапазон для различных толщин деталей, крепежные элементы обычно выпускаются сериями различной длины. Изображенные конструкции крепежных элементов легко могут обеспечить получение крепежных элементов с различной осевой длиной для деталей различной толщины. Длина желательного установочного хода остается существенно той же самой для каждого из различных размеров, как соответственно тем же остается расстояние между кольцевой канавкой срезаемого кольца и головкой 26 стержня. Изменение длины стержня происходит за счет расстояния между канавкой 38 под срезаемое кольцо и плечом 33 канавки запорного кольца. (Соответственно меняется длина тела крепежного элемента). Это важно, потому что позволяет иметь постоянной длину выступания с глухой стороны стержня, что имеет значение в ситуациях с ограниченным пространством. Кроме того, сохранение хода установки постоянным упрощает установку. Although the fastener shown in FIG. 1 and 2, has a certain acceptable range for different thicknesses of parts, fasteners are usually produced in series of different lengths. The illustrated constructions of fasteners can easily provide fasteners with different axial lengths for parts of different thicknesses. The length of the desired mounting stroke remains substantially the same for each of the various sizes, as the distance between the annular groove of the sheared ring and the
Крепежные элементы различных длин показаны на фиг. 7 и 8. Показанный на фиг. 7 крепежный элемент длиннее, чем на фиг. 1, а крепежный элемент на фиг. 8 короче показанного на фиг. 1. Крепежные элементы показаны выровненными по вертикали для иллюстрации того, что изменение в размерах стержня происходит между канавкой 38 срезаемого кольца и плечом 33, т.е. размер d на фиг. 7 и на фиг. 8 тот же самый, что и размер f на каждой фигуре. Однако размеры е и е' различны. В такой конструкции шейка 32 стержня большего диаметра заполняет трубчатое тело крепежного элемента. Это максимизирует прочность на срез крепежного элемента, поскольку материал стержня тверже материала тела крепежного элемента. Такая конструкция также максимизирует диаметр запорной канавки, что в свою очередь максимизирует диаметр канавки отлома и тяговое усилие, которое может выдержать стержень. Fasteners of various lengths are shown in FIG. 7 and 8. Shown in FIG. 7, the fastener is longer than in FIG. 1, and the fastener in FIG. 8 is shorter than that shown in FIG. 1. The fasteners are shown vertically aligned to illustrate that a change in rod size occurs between the
Показанные односторонние крепежные элементы имеют преимущества при изготовлении по сравнению со стержнем, выполненным за одно целое со срезанным кольцом. Стержень после начальной ступени высадки головки может быть отформован путем прокатки, когда материал стержня перемещается валками. При этом не требуется никакой механической обработки. Конечно, стержень также может быть подвергнут машинной обработке обычным способом. При этом даже при машинной обработке не будет образовываться большое количество отходов, поскольку отсутствует срезаемое кольцо. После формования стержня затем устанавливается срезаемое кольцо, размещаемое в кольцевой канавке на шейке стержня. В качестве последней ступени тело крепежного элемента передвигается по зазубренному концу стержня так, что оно фрикционно зацепляет участок шейки. The one-sided fasteners shown have manufacturing advantages over a rod integrally formed with a sheared ring. The rod after the initial stage of head disembarkation can be formed by rolling when the rod material is moved by rolls. No mechanical treatment is required. Of course, the rod can also be machined in the usual way. At the same time, even with machine processing, a large amount of waste will not be generated, since there is no cut ring. After forming the rod, a shear ring is then installed, which is placed in the annular groove on the neck of the rod. As the last step, the body of the fastener moves along the jagged end of the shaft so that it frictionally engages the neck portion.
На фиг. 9 показан крепежный элемент 100 в сборе, в котором короткий стержень 140 расположен в коротком теле 120 крепежного элемента. Изображенный узел короче крепежного элемента, показанного на фиг. 8. На фиг. 9 передняя кромка опорной части 42 срезаемого кольца взаимодействуют с задней кромкой запорного кольца 36. Другими словами, канавка 38 под срезаемое кольцо открыта в запорную канавку 34, или в отношении крепежного элемента по фиг. 9 сравнительно с фиг. 8 размер е' на фиг. 8 соответствует на фиг. 9 размеру, примерно равному размеру канавки 38 срезаемого кольца или опорному участку 42. Что касается устройств на фиг. 7 и фиг. 8 расстояние между канавкой 38 срезаемого кольца и головкой 26 стержня остается тем же самым. In FIG. 9 shows an assembled
При установке короткий крепежный элемент выглядит как, показано на фиг. 10, т. е. срезанная опорная часть 42 образовала противодействующую поверхность для установленного запорного кольца. Или, более точно, опорная часть 42 передает часть установочного усилия запорного кольца через опорную часть 42 запорного кольца задней стенке канавки 38 срезаемого кольца. Или, другими словами, задняя стенка канавки срезаемого кольца может рассматриваться как заплечик в месте пересечения шейки 32 стержня и средней части 25. When installed, the short fastener looks like that shown in FIG. 10, i.e., the cut-off
Что касается крепежного элемента, изображенного на фиг. 1 и 2, крепежный элемент 100, схематически показан установленным в деталях определенной толщины в верхней половине фиг. 1 и в более толстых деталях в нижней половине. As for the fastener depicted in FIG. 1 and 2, the
Другие модификации и альтернативные варианты выполнения будут очевидны специалисту из предшествующего описания. Соответственно это описание толкуется только как иллюстративное и предназначено для того, чтобы показать специалисту наилучший путь реализации изобретения. Детали конструкции могут изменяться существенно без отступления от существа изобретения с сохранением прав на исключительное использование всех вариантов в объеме приложенной формулы изобретения. Other modifications and alternative embodiments will be apparent to those skilled in the art from the foregoing description. Accordingly, this description is interpreted only as illustrative and is intended to show the specialist the best way to implement the invention. Design details can be changed substantially without departing from the essence of the invention while retaining the rights to exclusive use of all options within the scope of the attached claims.
Claims (33)
16.10.89 по пп.1 20;
11.07.90 по пп.21 25.Priority on points:
10.16.89 according to claims 1 to 20;
07/11/90 according to claims 21-25.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US42182989A | 1989-10-16 | 1989-10-16 | |
US421.829 | 1989-10-16 | ||
US07/472,897 US5056973A (en) | 1989-10-16 | 1990-01-31 | Bulb fastener |
US472.897 | 1990-01-31 | ||
US07/550,974 US5052870A (en) | 1990-01-31 | 1990-07-11 | Bulb fastener |
US550.974 | 1990-07-11 | ||
PCT/US1990/004802 WO1991005959A1 (en) | 1989-10-16 | 1990-08-22 | Blind fastener and method of making |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2086813C1 true RU2086813C1 (en) | 1997-08-10 |
Family
ID=27411325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU905011783A RU2086813C1 (en) | 1989-10-16 | 1990-08-22 | Single-sided fastener and method of its manufacture |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0496735A1 (en) |
JP (1) | JPH05500843A (en) |
AU (1) | AU633972B2 (en) |
CA (1) | CA2066432A1 (en) |
RU (1) | RU2086813C1 (en) |
WO (1) | WO1991005959A1 (en) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2030171A (en) * | 1932-04-12 | 1936-02-11 | Huxon Holding Corp | Method of manufacturing rivets |
US3148578A (en) * | 1961-10-16 | 1964-09-15 | Townsend Company | Rivet and method of riveting |
GB1145124A (en) * | 1965-08-12 | 1969-03-12 | Avdel Ltd | Fastening devices |
US4012984A (en) * | 1975-06-19 | 1977-03-22 | Textron, Inc. | Blind rivet assembly with locking collar on rivet stem |
US4919576A (en) * | 1984-09-04 | 1990-04-24 | Allfast Fastening Systems, Inc. | Locking apparatus for blind fasteners |
US4897004A (en) * | 1986-06-26 | 1990-01-30 | Textron, Inc. | Blind fastener with self-locking collar |
US4765787A (en) * | 1987-03-16 | 1988-08-23 | Briles Franklin S | Blind fastener positively locking to work, and employing interior locking ring |
US4936725A (en) * | 1989-10-16 | 1990-06-26 | Textron Inc. | Blind shear-ring fastener and method |
-
1990
- 1990-08-22 EP EP90913094A patent/EP0496735A1/en not_active Withdrawn
- 1990-08-22 RU SU905011783A patent/RU2086813C1/en active
- 1990-08-22 AU AU62943/90A patent/AU633972B2/en not_active Ceased
- 1990-08-22 JP JP51229090A patent/JPH05500843A/en active Pending
- 1990-08-22 WO PCT/US1990/004802 patent/WO1991005959A1/en not_active Application Discontinuation
- 1990-08-22 CA CA002066432A patent/CA2066432A1/en not_active Abandoned
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
US, патент 3148578, кл. F 16 B 19/10, 1964. US, патент 3390601, кл. F 16 B 5/04, 1968. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05500843A (en) | 1993-02-18 |
EP0496735A4 (en) | 1994-03-23 |
AU633972B2 (en) | 1993-02-11 |
EP0496735A1 (en) | 1992-08-05 |
WO1991005959A1 (en) | 1991-05-02 |
AU6294390A (en) | 1991-05-16 |
CA2066432A1 (en) | 1991-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU599917B2 (en) | Self-plugging blind fastener | |
US4312613A (en) | Blind rivet assembly | |
EP1086316B1 (en) | Method of forming a tubular member | |
JP4740280B2 (en) | Drill bit for drilling holes for post-installed anchors | |
JPH0141846B2 (en) | ||
US5044850A (en) | Self plugging blind rivet | |
EP0398512A2 (en) | Blind rivet | |
US4936725A (en) | Blind shear-ring fastener and method | |
US5131107A (en) | Method of making a blind fastener | |
US5052870A (en) | Bulb fastener | |
AU2024200862A1 (en) | Multi-piece fasteners, fastening collar installation apparatus, and methods of fastening | |
US5429464A (en) | Blind fastener with two-piece expander | |
US5056973A (en) | Bulb fastener | |
RU2086813C1 (en) | Single-sided fastener and method of its manufacture | |
KR20160114178A (en) | Blind rivet arrangement and joint | |
US20050152763A1 (en) | Blind rivet and method to make same | |
EP1497565B1 (en) | Blind rivet | |
EP0122685A1 (en) | A method of setting a lockbolt and a system for fastening workpieces together | |
EP1114936B1 (en) | Closed-end type blind rivet | |
GB2332722A (en) | Blind rivet with work hardened groove in shank | |
GB2052667A (en) | Blind Rivet Assembly | |
GB2233059A (en) | Self plugging blind rivets | |
GB2145793A (en) | Anchor bolt expansion unit |