RU2226239C2

RU2226239C2 - Wiping bolt

Info

Publication number: RU2226239C2
Application number: RU2002110796/11A
Authority: RU
Inventors: Ф.С. Гильманов; Т.Ш. Галиахметов; А.А. Хайруллин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Белебеевский завод "Автонормаль"
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2004-03-27
Also published as: RU2002110796A

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: bolt has a head, a rod with smooth-faced cylindrical surface, threaded part with smoothing grooves and guiding belt. On threaded part three smoothing grooves are made at an angle of 120 degrees relatively to each other and having flat bases. Said grooves are located on a length of threaded part equal to two pitches of thread. Diameter of inscribed circle formed by flat groove bases is 0.9-1.0 of minimal inner diameter of bolt rod thread. Diameter of guiding belt matches 0.9-0.95 of diameter of said inscribed circle. Bolt has transient portion starting at guiding groove and ending at threaded part, said portion being made at an angle of 20-30 degrees and imitating a draw-off cone of thread-forming tool. Shape of cutting part on exit of smoothing grooves has an angle of 10-25 degrees, which imitates a fore angle of cutting part of thread- forming tool. EFFECT: decreased bolt screwing moment during start of assembling and at later stages, decreased possibility of jamming during bolt screwing, increased assembling quality. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к резьбовым крепежным элементам, и может быть использовано на сборке при завинчивании болта в гайку.The invention relates to mechanical engineering, in particular to threaded fasteners, and can be used in the assembly when screwing a bolt into a nut.

Известен болт с зачищающим наконечником, включающий головку с примыкающей к ней шайбой, резьбовой стержень с зачищающей выямкой и наконечником на конце, при этом наконечник имеет углубление, выполненное эксцентрично оси резьбового стержня (США, п.5419667, кл. F 16 B 25/00, 1995).A known bolt with a stripping tip, including a head with a washer adjacent to it, a threaded rod with a stripping recess and a tip at the end, the tip has a recess made eccentric to the axis of the threaded rod (USA, No. 5419667, class F 16 B 25/00 , 1995).

Известный болт имеет следующие недостатки.Known bolt has the following disadvantages.

1. Наличие всего одной зачищающей выямки такой формы и с размерами, как в известной конструкции болта, не гарантирует сборку резьбовых соединений без заклинивания.1. The presence of only one cleaning recess of this shape and with dimensions as in the known construction of the bolt does not guarantee the assembly of threaded joints without jamming.

2. Формирование выямки и эксцентричного конуса на конце заготовки весьма затруднительно, особенно при изготовлении болта из высокопрочного материала.2. The formation of a recess and an eccentric cone at the end of the workpiece is very difficult, especially when manufacturing a bolt from high-strength material.

3. Штамповочный инструмент имеет сложную конструкцию и низкую стойкость.3. The stamping tool has a complex structure and low durability.

За прототип заявляемого изобретения взята конструкция самозачищающего болта, включающего головку, стержень с гладкой цилиндрической поверхностью, резьбовой частью, выполненной с двумя зачищающими выямками под углом относительно друг друга около 180°, и направляющим пояском (США, п.5499895, кл. F 16 B 25/00, 1996).For the prototype of the claimed invention, the design of a self-cleaning bolt, including a head, a rod with a smooth cylindrical surface, a threaded part, made with two cleaning grooves at an angle of about 180 ° relative to each other, and a guide belt (USA, p. 5499895, class F 16 B 25/00, 1996).

Данный болт имеет следующие недостатки.This bolt has the following disadvantages.

1. Отсутствие заходного угла по высоте профиля резьбы приводит к повышенному крутящему моменту и заклиниванию резьбового соединения, особенно при наличии в резьбовом отверстии помех в виде засохшей краски, стружки или инородных материалов от сварного соединения.1. The absence of a reference angle along the height of the thread profile leads to increased torque and jamming of the threaded joint, especially if there is interference in the threaded hole in the form of dried paint, chips or foreign materials from the welded joint.

2. Формирование выямки при высадке заготовки весьма затруднительно, особенно при изготовлении высокопрочного крепежа.2. The formation of the recess during the landing of the workpiece is very difficult, especially in the manufacture of high-strength fasteners.

Заявляемое изобретение решает задачу повышения качества сборки за счет снижения вероятности заклинивания при ввинчивании болта в резьбовое отверстие путем улучшения очистки резьбы от инородных материалов и уменьшения момента ввинчивания в начальный и последующий моменты при сборке.The claimed invention solves the problem of improving the quality of the assembly by reducing the likelihood of jamming when screwing the bolt into the threaded hole by improving the cleaning of threads from foreign materials and reducing the moment of screwing in at the initial and subsequent moments during assembly.

Указанная задача решена тем, что у самозачищающего болта, включающего головку, стержень с гладкой цилиндрической поверхностью, резьбовой частью, выполненной с зачищающими выямками, и направляющим пояском, согласно изобретению на резьбовой части стержня выполнены три зачищающие выямки под углом относительно друг друга 120°, имеющие плоское основание, причем расположены они на длине резьбовой части, равной двум шагам резьбы, а диаметр вписанной окружности, образованной плоскими основаниями выямок, составляет 0,9-1,0 минимального внутреннего диаметра резьбы стержня болта; диаметр направляющего пояска соответствует 0,9-0,95 диаметра вписанной окружности, образованной плоскими основаниями выямок, при этом болт имеет переходный участок от направляющего пояска к резьбовой части, выполненный под углом 20-30°, имитирующим заборный конус резьбообразующего инструмента, а форма режущей части на выходе зачищающих выямок составляет угол 10-25°, имитирующий передний угол режущей части резьбообразующего инструмента.This problem is solved in that a self-cleaning bolt comprising a head, a rod with a smooth cylindrical surface, a threaded part made with stripping recesses, and a guide belt, according to the invention, three stripping recesses are made on the threaded part of the rod at an angle of 120 ° relative to each other, having a flat base, and they are located on the length of the threaded part equal to two thread steps, and the diameter of the inscribed circle formed by the flat bases of the recesses is 0.9-1.0 of the minimum internal the diameter of the thread of the bolt rod; the diameter of the guide belt corresponds to 0.9-0.95 of the diameter of the inscribed circle formed by the flat bases of the recesses, while the bolt has a transition section from the guide belt to the threaded part, made at an angle of 20-30 °, simulating the intake cone of a thread-forming tool, and the shape of the cutting parts at the output of the cleaning grooves makes an angle of 10-25 °, simulating the front angle of the cutting part of a thread-forming tool.

Головка выполнена с внутренним фасонным профилем, представляющим собой попеременно чередующиеся выступы и впадины.The head is made with an internal shaped profile, which is alternately alternating protrusions and depressions.

Благодаря настоящему изобретению создана возможность высокого качества сборки. Оптимально выбранные размеры выямок в совокупности с плоской формой основания образуют большой объем для заполнения его инородными материалами, скапливающимися в резьбовом отверстии гайки. При этом неполный профиль резьбы на длине зачищающих выямок и их плоское основание обеспечивают высокую режущую способность резьбовой кромки.Thanks to the present invention, the possibility of high build quality has been created. The optimally selected dimensions of the grooves, together with the flat shape of the base, form a large volume for filling it with foreign materials that accumulate in the threaded hole of the nut. Moreover, an incomplete thread profile along the length of the cleaning grooves and their flat base provide a high cutting ability of the threaded edge.

Плавный переход от направляющего пояска к резьбовому участку обеспечивает низкое значение момента ввинчивания в начальный момент сборки и гарантирует равномерное распределение инородных веществ, например краски, по длине выямки. Свободное размещение краски в выямках исключает возможность ее собираемости в одном месте и создание помехи при свинчиваемости.A smooth transition from the guide belt to the threaded section provides a low value of the moment of screwing in at the initial moment of assembly and ensures an even distribution of foreign substances, such as paint, along the length of the recess. Free placement of paint in the hollows eliminates the possibility of its collection in one place and the creation of interference with make-up.

Данная форма головки также способствует облегчению сборки резьбового соединения.This shape of the head also facilitates the assembly of the threaded connection.

Штамповочный инструмент для изготовления предлагаемого болта имеет простую конструкцию и высокую стойкость, что особенно важно при формировании выямки на заготовки из высокопрочной стали.The stamping tool for the manufacture of the proposed bolt has a simple structure and high resistance, which is especially important when forming a notch on workpieces made of high-strength steel.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором на фиг.1 изображен общий вид болта; на фиг.2 - вид А; на фиг.3 - разрез по Б-Б; на фиг.4 - переходный участок от направляющего пояска к резьбовому участку.The invention is illustrated in the drawing, in which figure 1 shows a General view of the bolt; figure 2 - view A; figure 3 is a section along BB; figure 4 is a transitional section from the guide belt to the threaded section.

Самозачищающий болт состоит из головки 1, стержня 2 с гладким цилиндрическим направляющим пояском 3 диаметром d. Форма головки 1 может быть любой, обеспечивающей зацепление с монтажным инструментом, передающим при затягивании болта крутящий момент. На примере показана головка с внутренним фасонным профилем, представляющим собой попеременно чередующиеся выступы 4 и впадины 5, обеспечивающим передачу высокого крутящего момента.Self-cleaning bolt consists of a head 1, a rod 2 with a smooth cylindrical guide belt 3 of diameter d. The shape of the head 1 can be any, providing engagement with the mounting tool, transmitting torque when tightening the bolt. An example is shown of a head with an internal shaped profile, which is alternately alternating projections 4 and depressions 5, providing high torque transmission.

Стержень 2 имеет цилиндрический подголовок 6, гладкую часть 7 и резьбовую часть 8, заканчивающуюся коническим переходным участком от гладкого цилиндрического направляющего пояска 3 к резьбовой части с углом конуса α=20-30°. При этом переходный участок играет роль заборного конуса, как и у резьбообразующего инструмента, например метчика. На резьбовой части 8 выполнены три зачищающие выямки 9, 10, 11, которые протягиваются от конца цилиндрического пояска вдоль резьбовой части на длине L = 2р, где р - шаг резьбы. Выямки имеют плоское основание и расположены относительно друг друга под углом 120°. Выполнены они с одинаковой глубиной, а диаметр вписанной окружности, образованной плоскими основаниями выямок, d₂= (0,9-1,0)d₁, где d₁ - минимальный внутренний диаметр резьбы стержня болта. Форма режущей части на выходе зачищающих выямок составляет угол γ = 10-25°, имитирующий передний угол режущей части резьбообразующего инструмента. Диаметр гладкого цилиндрического направляющего пояска d = (0,9-0,95)d₂.The rod 2 has a cylindrical head 6, a smooth part 7 and a threaded part 8 ending in a tapered transition section from a smooth cylindrical guide belt 3 to the threaded part with a cone angle α = 20-30 °. In this case, the transition section plays the role of the intake cone, as with a thread-forming tool, for example, a tap. On the threaded part 8 there are three stripping grooves 9, 10, 11, which extend from the end of the cylindrical girdle along the threaded part along the length L = 2p, where p is the thread pitch. The recesses have a flat base and are located relative to each other at an angle of 120 °. They are made with the same depth, and the diameter of the inscribed circle formed by the flat bases of the recesses is d ₂ = (0.9-1.0) d ₁ , where d ₁ is the minimum internal diameter of the thread of the bolt rod. The shape of the cutting part at the exit of the cleaning grooves is an angle γ = 10-25 °, simulating the rake angle of the cutting part of a thread-forming tool. The diameter of the smooth cylindrical guide belt d = (0.9-0.95) d ₂ .

При вворачивании болта в резьбовое отверстие каждый виток резьбы срезает слой краски определенной толщины, обеспечивая равномерное заполнение краски в выямках и низкое значение момента ввинчивания в начальный момент заворачивания болта.When a bolt is screwed into the threaded hole, each thread thread cuts off a paint layer of a certain thickness, ensuring uniform filling of the paint in the recesses and a low value of the moment of screwing in at the initial moment of screw tightening.

Использование данного самозачищающего болта позволит значительно повысить производительность автоматической сборки, исключив операцию метчикования - зачищения резьбового отверстия перед заворачиванием болта.The use of this self-cleaning bolt will significantly improve the performance of automatic assembly, eliminating the tap operation - stripping the threaded hole before turning the bolt.

Claims

1. Self-cleaning bolt, including a head, a rod with a smooth cylindrical surface made with stripping recesses, a threaded part and a guide belt, characterized in that three stripping recesses are made on the threaded part of the rod at an angle of 120 ° relative to each other and having flat bases, wherein they are located along the length of the threaded part equal to two thread steps, and the diameter of the inscribed circle formed by the flat bases of the recesses is 0.9 ÷ 1.0 of the minimum internal diameter of the thread of the bolt rod, the meter of the guide belt corresponds to 0.9 ÷ 0.95 of the diameter of the inscribed circle formed by the flat bases of the recesses, while the bolt has a transition section from the guide belt to the threaded part, made at an angle of 20 ÷ 30 °, simulating the intake cone of a thread-forming tool, and the shape of the cutting part at the output of the cleaning grooves is an angle of 10 ÷ 25 °, simulating the front angle of the cutting part of a thread-forming tool.

2. The self-cleaning bolt according to claim 1, characterized in that the head is made with an internal shaped profile, which is alternately alternating protrusions and depressions.