[發明專利]組裝復合材料的方法和實施該方法的鉚接部件

有效

• 申請號: 200980111497.1
• 申請日: 2009-03-19
• 公開（公告）號: CN101981327A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 皮爾利·奧里羅爾
• 申請（專利權）人: 埃里斯公司
• 主分類號: F16B5/04
• 分類號: F16B5/04;F16B19/10
• 代理公司: 北京金恒聯合知識產權代理事務所 11324
• 代理人: 李強

技術領域

本發明涉及鉚釘，特別是使鉚釘能夠用于固定復合材料的適配方案。

背景技術

用鉚釘固定復合材料受到多種限制，包括：

-必須保證組件有良好的疲勞強度，

-在裝配鉚釘時必須避免對復合材料的損壞，

-必須避免分葉現象，

-剪切強度必須得到優化，

-拖拉時的抗撕能力必須得到優化，

-安裝不能要求在頭部打埋頭孔，

-與現行實鉚釘(借助壓碎)對應的安裝必須能夠進行，以使用傳統的鉚接設備，

-成本必須得到改進。

實鉚釘雖然成本低廉，卻不適合于固定復合材料制成的部件。這是由于當鉚釘被壓時，鉚釘的材料累積在孔的角或緣上以形成頭部。這種鄰接的力特別高，且其結果是，由于位于孔的緣上的大的徑向應力，產生了分葉現象。

半管形鉚釘提供了一種頭部形成，它比實鉚釘需要更小的力就可以形成頭部，但它不能提供與實鉚釘相當的疲勞強度。

最后，埋頭結構的固定鉚釘提供了壓褶，使得它可以實現大多數所希望的功能，但它的制造和安裝工具的成本都很高。

發明內容

從固定復合材料的要求出發，本發明人進行了研究，并獲得了用于復合材料的一種組裝方法和用于實施該方法的一種特別有利的鉚接部件。

根據本發明，該組裝復合材料制成的部件的方法采用了這樣一種鉚接部件，即該鉚接部件包括

-一個插入部和一個套筒，該套筒適于至少部分地包含所述插入部并具有帶有一個頭部的一個端部和一個管形端部，該管形端部能夠發生變形以在所要組裝的材料的一側構成一個球莖部，

-一個孔，該孔穿過所要組裝的材料，

-所述套筒，它被引入和保持在所述孔中，其頭部該孔的端部的緣相鄰接，且其管形端部在另一側向外伸出。該方法的顯著之處在于包括：

-用一個套筒，該套筒的中空芯部具有兩個不同的段，一個第一段從將要變形的管形端部開始并具有一個第一直徑，一個第二段從第一段的端部開始并具有一個較小的直徑，

-采用一個插入部，該插入部沒有有效的軸向抵靠表面，以使套筒在一個孔中作徑向膨脹，但其直徑使其能夠在不變形的情況下被容納在所述中空芯部的第一段中并使其能夠被強迫容納在所述第二段中，

-沿軸向把所述插入部引入到所述套筒中，從而使所述套筒在所述孔內在其小截面上沿著徑向膨脹，且該小截面限定的凹槽被所述插入部所占據，

-借助一個鉚接模，在所要變形的套筒的端部的第一段上提供一個壓力，以保證其通過離心徑向延伸的折疊。

這種特征的特別有利之處，在于它把實鉚釘與半管形鉚釘的優點相結合，而沒有增加成本。

因此，套筒在孔中的膨脹和借助插入部對該孔的填充將保證疲勞強度和良好的剪切強度。另外，套筒的管形端部為了形成球莖部而發生的折疊將使得能夠在沒有大的力的情況下產生所述球莖部。另外，在折疊沿著插入部的長度剛好在膨脹開始發生之前或之后同時開始的情況下，即在套筒的一部分被鎖定在所述孔中時，所發生的軸向力必然傾向于使位于外側的所述套筒部分的材料折疊，即，不被留在所述孔內。因此，穿過所要組裝的材料的孔的鉚釘頭部一側的緣不受損壞。因此，本發明的組裝方法的一個特征，在于包括產生一個孔，而不用在鉚釘頭一側的復合材料上打埋頭孔。因而，也不再需要進行該操作的時間和工具。

與鉚釘頭部的保護有關的另一個特征，來自這樣的事實，即所述插入部不具有用于套筒變形的軸向表面，這使得在其在所述套筒內的軸向運動中可以只發生徑向變形。該插入部不會把套筒的材料堆積在鉚釘頭部的邊緣。相反地，插入部將對套筒的外部部分的變形起導向作用，從而使其折疊均勻地進行。球莖部在令人滿意的條件下的產生，使得能夠獲得具有良好撕開強度的固定。另外，這種鉚接部件的配置，使得可以采用傳統上用于安裝實鉚釘的工具。

根據另一個特別有利的特征，該方法包括在鉚接部件嚙合在所述孔中之前使所述插入部預先嚙合在套筒的管形端部的第一段中。該特征避免了兩個部分的處理操作，并使得可以把本發明的鉚接部件用作實鉚釘。

被置于孔內的套筒部分的部分或全部膨脹，提供了對孔內套筒的夾持。然而，為了使固定優化，該方法的另一個特征包括繼續進行折疊直到折疊端被壓褶在插入部上，這有助于產生具有優化撕開強度的一種結構上的固定。

根據另一個特別有利的特征，本發明的組裝方法包括：采用一個套筒，該套筒的凹槽沿著軸向通過該套筒；以及，把插入部插過頭部的露出的凹槽。