專利名稱：拉鉚釘的制作方法
技術領域：
本發明涉及緊固件技術領域，具體涉及一種拉鉚釘。
背景技術：
鉚釘連接以其塑性和韌性較好，傳力可靠，質量易于檢查的優點，適
用于直接承受動載結構的連接；特別地，鉚釘連接方式還具有連接強度大 于普通螺栓連接，且整體重量小于螺栓的特點，因而廣泛應用于車輛、橋 梁及建筑等行業的鋼結構的連接。
拉鉚^r連接亦具有上述特點，可用于一般需栓接或鉚接的部件。'拉鉚 釘連接是利用虎克定律原理，采用拉鉚釘專用設備將兩個待結合件夾緊后， 擠壓套入的環狀套環的金屬并充滿栓柱的多條環狀溝槽的凹坑內，使得套 環與栓柱嚴密結合的一種緊固方式。因此，每根拉鉚釘緊固件在組裝完成 后具有相同的緊固力及永不^^動等特性。
中國專利文獻(公開號CN2906172Y)公開了一種拉鉚釘，與傳統的拉 鉚釘相比具有下述有益的技術效果 一是抗振性好，由于其獨特的環槽設 計，從根本上解決了傳統拉鉚釘在振動情況下易出現松動的問題，實現永 固連接；二是防腐性強、壽命長，由于釘桿上的主環槽與套環間的固定連 接是通過一圏圈不貫通的變形咬合形成，可徹底消除間隙，因此，大氣和 液體物無法侵入，大大提高使用壽命。但是，該方案所公開的拉鉚釘在鉚 接作業過程中，需先對套環進行人工定位，特別是套環在鉚接件下方時， 操作者須一邊人工定位套環， 一邊操作鉚接設備，可操作性較差。
中國專利文獻(公開號CN 101429960A)公開了一種短尾拉鉚4丁及 鉚接方法，與傳統的拉鉚釘相比，改進了鉚接設備相配合的鉚釘尾部結構 及相配套的鉚接設備，易于進行鉚接作業且可有效提高作業效率。同樣， 該方案公開的拉鉚釘在鉚接作業過程中，也需要對套環進行人工定位，存 在可操作性較差的問題。有鑒于此，亟待研制開發出一種易于操作的拉鉚釘，以有效提高鉚接 作業的可操作性，降低操作者的工作強度。發明內容針對上述缺陷，本發明解決的技術問題在于，提供一種優化設計的拉 鉚釘，操作者操作鉚接設備時無需同時定位套環，進而降低操作者的工作 強度，有效提高鉚接作業的可操作性。本發明提供的拉鉚釘，包括釘頭、釘桿和套環，所述釘桿具有與套環配合的紋槽段和用于與鉚接設備配合的拉桿段；所述釘桿的纟丈槽段的外表 面上具有軸向溝槽，所述套環的內壁上具有徑向伸出的凸起；且所述套環 套裝在所述紋槽段的外側，該凸起置于軸向溝槽內；所述凸起隨著套環的 軸向位移在所述軸向溝槽內移動，并可隨著套環的周向位移進入釘桿的紋 槽內，以便于限定套環與釘桿之間的軸向位置。優選地，所述釘桿上的軸向溝槽和所述套環上的凸起均設置為至少兩 個，且分別沿周向——對應設置。優選地，所述凸起的截面形狀為圓形、矩形或者橢圓形。 優選地，所述紋槽段的紋槽具體為沿軸向依次設置若干個環槽或者具 體為外螺紋。優選地，所述釘桿的與釘頭連接的端部為光桿段。 優選地，所述拉桿,殳的外徑小于紋槽段的外徑。優選地，所述拉桿段的外周表面具有用于與鉚接設備配合的尾部紋槽。 優選地，所述尾部紋槽具體為沿軸向依次設置若干個環槽或者具體為 外螺紋。優選地，所述釘桿的故槽段與拉桿段之間具有分離槽。 優選地，所述4r頭具體為圓頭、盤頭或者沉頭。在現有拉鉚釘的釘桿、套環配合結構的基礎上，本發明進行了改進設 計釘桿的紋槽段的外表面上具有軸向溝槽，套環的內壁上具有與該軸向溝槽配合的徑向伸出的凸起。進行鉚接作業時，首先將釘桿穿裝在待連接部件的通孔中；然后將套環內壁上的凸起與釘桿上的軸向溝槽對中后將套 環套裝在釘桿上，并沿釘桿的軸向推動套環至近待連接部件的位置時，轉 動套環使其上的凸起位于釘桿紋槽內，以固定套環與釘桿之間的軸向相對 位置；最后，采用鉚接設備完成擠壓固接。上述分析可知，基于套環上的凸起與釘桿上的軸向溝槽的設計，釘桿 與套環組裝完成后，套環相對于釘桿的軸向位置關系是確定的，這樣，操 作者在操作鉚接設備進行擠壓固接作業時，無需同時對套環進行定位，方 便進行現場操作；因此，可有效降低操作者的工作強度，進而提高鉚接作 業的可操作性及工作效率。此外，擠壓固接過程中，將有部分套環金屬充 滿釘桿紋槽段上的軸向溝槽內，固接完成后，能夠有效避免因沖擊、振動、 變載荷及間隙增大等因素而產生周向運動，可進一 步提高拉鉚釘的防松性 能。在本發明的優選方案中，所述釘桿上的軸向溝槽和所述套環上的凸起 均設置為至少兩個，且分別沿周向——對應設置。也就是說，釘桿與套環 組裝完成后，兩者之間的軸向限位凸起至少為兩個，以進一步提高本發明 的工作穩定性。本發明提供的拉鉚釘，在保留了紋槽鉚接方式高強度連接、防盜、防 腐蝕強、壽命長的優良性能的同時，具有操作更方便，防松性能更強的優 點；特別適用于防松性能要求更高、套環需固定定位的連接關系。
圖l是第一種實施方式中所述拉鉚釘的整體結構示意圖； 圖2是圖1中所示4丁頭、釘桿的A向視圖； 圖3是圖1中所示套環的B-B剖視圖；圖4、圖5和圖6分別示出了實施方式中所述鉚接作業過程中各部件 位置關系變化的示意圖；圖7是第二種實施方式的釘頭、釘桿的示意圖； 圖8是第三種實施方式的釘頭、釘桿的示意圖。 圖中釘頭1、釘桿2、紋槽段21、 21a、軸向溝槽211、拉桿段22、 22a、 22b、尾部軸向溝槽221、分離槽23、套環3、凸起31。
具體實施方式
基于現有拉鉚釘的針桿與套環的配合結構，本發明進行了優化設計， 以滿足各使用場合牢固連接的要求，使得鉚接操作更加方便、效率更高， 并可增加安全穩定性；其核心是釘桿的紋槽段的外表面上具有軸向溝槽， 套環的內壁上具有與該軸向溝槽配合的徑向伸出的凸起；釘桿與套環組裝 完成后，套環相對于釘桿的軸向位置關系是確定的，因此，操作者在操作 鉚接設備進行擠壓固接作業時，無需同時對套環進行定位，方便進行現場 操作。下面結合說明書附圖具體說明本實施方式。請參見圖1,該圖是本實施方式所述拉鉚釘的整體結構示意圖。本實施方式所述拉鉚4丁的主體結構與現有技術完全相同，包括釘頭1、 釘桿2和套環3;釘桿2具有紋槽段21和拉桿段22。其中，該纟丈槽段21與套環3配合，以容納套環3的金屬實現兩者之間 的固接；該拉桿段22用于與鉚接設備配合，以便于鉚接設備的夾頭夾持拉 桿完成鉚接作業。需要說明的是，與本實施方式所述拉鉚釘配合使用的鉚接設備不是本 申請的發明點所在，本領域的普通技術人員基于現有技術完全可以實現， 故本文中不再贅述。釘桿2的紋槽段21的外表面上具有軸向溝槽211。請一并參見圖2, 該圖是圖1中所示釘頭、釘桿的A向視圖。結合圖1和圖2所示，該軸向溝槽可以用沖壓，也可以用銑削等各種加工工藝制造；此外，實際設計時，可根據拉鉚釘整體的強度確定該軸向 溝槽的長度、寬度等尺寸參數。套環3的內壁上具有徑向伸出的凸起31;請一并參見圖3，該圖是圖 1中所示套環的B-B剖視圖。結合圖l和圖3所示，該凸起31的形狀、尺寸與釘桿2上的軸向溝槽 211相適配；可以理解的是，凸起31的截面形狀為圓形、矩形或者橢圓形， 只要滿足使用需要均可。當套環3套裝在紋槽段21的外側時，該凸起31置于軸向溝槽211內； 隨著套環3沿著紋槽段21的軸向位移，該凸起31 —并在所述軸向溝槽211 內軸向移動，當套環3移動至工作位置后周向轉動套環3，該凸起31可隨 著套環3的周向位移進入釘桿2的紋槽內，此時，可限定套環與釘桿之間 的軸向位置。也就是說，操作者在操作鉚接設備進行擠壓固接作業時，無 需同時對套環進行定位，大大方便了現場操作。需要說明一點，前述工作位置是指沿釘軒的軸向推動套環至待連接部 件的位置處，應當理解，該工作位置是一個沿軸向的區域而非一個具體的 點。下面簡述本實施方式所述拉鉚釘進行鉚接作業的操作過程，請一并參 見圖4、圖5和圖6，圖中雙點劃所示圖形為兩個待連接部件。首先，釘桿2穿裝在兩個待連接部件的通孔內，套環3套裝在釘桿紋 槽段21的外側，且其上的凸起31置于釘桿上的軸向溝槽211內(如圖4 所示)；然后，沿軸向推移套環3至待鉚接件表面處(即，工作位置，如圖 5所示)，再旋轉套環3使得其上的凸起31進入紋槽段21的紋槽內，以限 定套環3與釘桿2之間的軸向相對位置；再后，啟動鉚接設備進行擠壓固 定作業，套環3的金屬進入紋槽段21的玟槽和軸向溝槽211內(如圖6 所示)；最后，取下拉鉚釘專用鉚接器，鉚接完畢。顯然，操作者在操作鉚接設備進行擠壓固接作業時，無需同時對套環 進行定位，便于操作；擠壓固接后，部分套環金屬充滿釘桿紋槽段上的軸向溝槽內，可有效限制套環圓周方向的運動，提高拉鉚釘的防松性能。實際上，釘桿2上的軸向溝槽211和套環3上的凸起31均可設置為兩 個或者兩個以上的多個(圖中未示出)，當然，多個凸起與軸向溝槽分別沿 周向——對應設置。如此設計，由于在啟動鉚接設備前，凸起31在套環3 與釘桿2之間的限位關系中起承載的作用，因此，多個凸起的設計可進一 步提高工作穩定性。請參見圖7和圖8，其中，圖7是第二種實施方式的釘頭、釘桿的示 意圖；圖8是第三種實施方式的釘頭、釘桿的示意圖。應當理解，在本申請的基本設計思想(釘桿的紋槽段的外表面上具有 軸向溝槽，套環的內壁上具有與該軸向溝槽配合的徑向伸出的凸起)的基 礎上，對拉鉚釘的其他結構進行優化設計的方案均在本申請請求保護的范 圍內。比如，紋槽段21的紋槽可以采用多種結構形式，如圖l所示，該紋槽 段21為沿軸向依次設置若干個環槽；如圖7所示，紋槽段21a也可以為外 螺紋。比如，如圖7所示，釘桿的拉桿段22a和紋槽段21a可以等徑，如此 設計，拉桿段22a的外周表面具有尾部軸向溝槽221;如圖1所示，拉桿 段22的外徑可以小于故槽段21的外徑。比如，拉桿段的外周表面具有用于與鉚接設備配合的尾部紋槽。同理， 該尾部玟槽也可以采用多種結構形式，如圖l所示，拉桿段22的尾部紋槽 具體為沿軸向依次設置若干個環槽；如圖8所示，拉桿段22b的尾部統槽 具體為外螺紋。比如，根據不同鉚接設備的工作參數，可以選用具有分離槽的拉鉚釘。 如圖7所示，釘桿的紋槽段21a與拉桿段之間具有分離槽23。此外，為降低加工成本、提高釘桿的強度，如圖l所示，釘桿2的與 釘頭1連接的端部為光桿段24。另外，釘頭具體為圓頭(如圖1所示)、盤頭(圖中未示出)或者沉頭(如圖8所示)。綜上，本發明是在現有拉鉚釘的基礎上進行的改進設計釘桿的紋槽 段的外表面上具有軸向溝槽，套環的內壁上具有與該軸向溝槽配合的徑向 伸出的凸起。本發明在保留了故槽鉚接方式高強度、防盜、防腐蝕性強、 壽命長的優良性能的同時，使得鉚接操作更加方便，防松性能更強；特別 適用于防松性能要求更高、套環需固定定位之處。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的 普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進 和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1、拉鉚釘，包括釘頭、釘桿和套環，所述釘桿具有與套環配合的紋槽段和用于與鉚接設備配合的拉桿段；其特征在于，所述釘桿的紋槽段的外表面上具有軸向溝槽，所述套環的內壁上具有徑向伸出的凸起；且所述套環套裝在紋槽段的外側，該凸起置于軸向溝槽內；所述凸起隨著套環的軸向位移在所述軸向溝槽內移動，并可隨著套環的周向位移進入釘桿的紋槽內，以便于限定套環與釘桿之間的軸向位置。
2、 根據權利要求1所述的拉鉚釘，其特征在于，所述釘桿上的軸向溝 槽和所述套環上的凸起均設置為至少兩個，且分別沿周向——對應設置。
3、 根據權利要求1或2所述的拉鉚釘，其特征在于，所述凸起的截面 形狀為圓形、矩形或者橢圓形。
4、 根據權利要求3所述的拉鉚釘，其特征在于，所述紋槽段的紋槽具 體為沿軸向依次設置若干個環槽或者具體為外螺紋。
5、 根據權利要求4所述的拉鉚釘，其特征在于，所述釘桿的與釘頭連 接的端部為光桿段。
6、 根據權利要求4所述的拉鉚釘，其特征在于，所述拉桿段的外徑小 于紋槽^a的外徑。
7、 根據權利要求4所述的拉鉚釘，其特征在于，所述拉桿段的外周表 面具有用于與鉚接設備配合的尾部紋槽。
8、 根據權利要求7所述的拉鉚釘，其特征在于，所述尾部紋槽具體為 沿軸向依次設置若干個環槽或者具體為外螺紋。
9、 根據權利要求4所述的拉鉚4丁，其特征在于，所述4丁桿的紋槽段與 拉桿段之間具有分離槽。
10、 根據權利要求4所述的拉鉚釘，其特征在于，所述釘頭具體為圓頭、 盤頭或者沉頭。
全文摘要
本發明公開一種拉鉚釘，包括釘頭、釘桿和套環，釘桿具有與套環配合的紋槽段和用于與鉚接設備配合的拉桿段；釘桿紋槽段的外表面上具有軸向溝槽，套環的內壁上具有徑向伸出的凸起；且套環套裝在紋槽段的外側，該凸起置于軸向溝槽內；凸起隨著套環的軸向位移在軸向溝槽內移動，并可隨著套環的周向位移進入釘桿的紋槽內，以便于限定套環與釘桿之間的軸向位置。這樣，操作者在操作鉚接設備進行擠壓固接作業時，無需同時對套環進行定位，可提高鉚接作業的可操作性及工作效率。此外，固接完成后部分套環金屬充滿釘桿紋槽段上的軸向溝槽內，能夠有效避免套環產生周向運動，可進一步提高拉鉚釘的防松性能。
文檔編號F16B19/04GK101598163SQ20091015800
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月15日 優先權日2009年7月15日
發明者于躍斌, 周國東, 李立東, 胡海濱, 袁忠南, 邵文東 申請人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司