[發明專利]一種組合式管狀自沖鉚釘及基于其連接板材的方法

有效

• 申請號: 202011304094.3
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112324780B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 王朋義;金加庚;萬戈輝;張昌松
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: F16B19/08
• 分類號: F16B19/08;F16B19/10;F16B5/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明屬于機械連接用鉚釘技術領域，具體公開了一種組合式管狀自沖鉚釘，包括內鉚釘和外鉚釘，內鉚釘和外鉚釘螺紋連接；在內鉚釘的外壁且位于中部預加工有外螺紋段，在內鉚釘的兩端部且位于外壁上加工有外倒角，外倒角和外螺紋段之間設有第一弧形段；在外鉚釘的內壁且位于中部加工有內螺紋段，在外鉚釘的兩端且位于內壁上加工有內倒角，內倒角和內螺紋段之間設有第二弧形段；當內鉚釘和外鉚釘螺紋連接后，第一弧形段和第二弧形段形成U形槽。采用組合式管狀鉚釘可以獲得內、外兩個月牙形機械鎖扣，抗剪強度和抗拉脫強度均顯著提升，約為普通管狀鉚釘連接強度的2倍。本發明公開的連接方法，鉚釘完全進入板料內部，板料表面平整，表面質量好。

技術領域

本發明屬于機械連接用鉚釘技術領域，具體公開了一種組合式管狀自沖鉚釘及基于其連接板材的方法。

背景技術

在現代工業中，金屬板材間的連接應用廣泛。傳統的連接工藝主要包括焊接、螺栓連接、膠接等，但不同的連接方式均存在待改進的地方：焊接工藝生產效率較低，對于厚板存在難以焊透的問題；膠接強度較低，不適用于對連接強度要求高的場合。近年來，以無鉚連接、自沖鉚接等為代表的塑性連接工藝得到了較快的發展，主要依靠材料塑性變形形成機械鎖扣，實現板料間的連接。但是目前工藝對于材料塑性有一定要求，且連接部位表面存在凸出物或凹坑，影響連接件表面質量，限制其進一步應用。

專利號為CN101344109管狀分瓣式自沖鉚釘公開了一種板料間平整連接的方法，是一種不需要預先鉆孔，連接后板料表面平整美觀，光潔度較好的連接方法，可用于鋁板與鋁板鉚接、鋼板與鋼板鉚接，也可用于不同材料之間的鉚接，甚至可在一些金屬與非金屬之間完成鉚接。采用該鉚釘連接板料的剪切強度較高，但是，其抗拉強度較低，不適用于對抗拉強度要求高的場合。另外，該鉚釘形式單一，工藝柔性不足，連接強度主要由鉚釘材料決定，導致適應范圍較窄，影響了該方法的進一步應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種組合式管狀自沖鉚釘及基于其連接板材的方法，解決了傳統鉚接方式表面凸起或凹陷和連接強度較低等問題。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種組合式管狀自沖鉚釘，包括內鉚釘和外鉚釘，內鉚釘和外鉚釘均為中空的管狀結構，內鉚釘和外鉚釘螺紋連接；

在內鉚釘的外壁且位于中部預加工有外螺紋段，在內鉚釘的兩端部且位于外壁上加工有外倒角，外倒角和外螺紋段之間設有第一弧形段；

在外鉚釘的內壁且位于中部加工有內螺紋段，在外鉚釘的兩端且位于內壁上加工有內倒角，內倒角和內螺紋段之間設有第二弧形段；

當內鉚釘和外鉚釘螺紋連接后，第一弧形段和第二弧形段形成U形槽。

進一步，外倒角和內倒角為θ，30°≤θ≤60°。

進一步，內螺紋段和外螺紋段的高度為m，內鉚釘和外鉚釘的總高度為h，

進一步，U形槽的寬度為s，內鉚釘和外鉚釘的總高度為h，

進一步，內鉚釘的孔徑為d，內鉚釘和外鉚釘的總高度為h，2h≤d≤2.5h。

進一步，外鉚釘的孔徑為D，內鉚釘和外鉚釘的總高度為h，2h≤D≤3h。

進一步，內鉚釘和外鉚釘的材質為0Cr18Ni9、45鋼或316L不銹鋼。

本發明還公開了基于所述組合式管狀自沖鉚釘連接板材的方法，包括以下步驟：

S1、將內鉚釘與外鉚釘通過螺紋進行旋扭組成組合式管狀鉚釘；

S2、將下板料放在下模上，然后將組合式管狀自沖鉚釘放在下板料待鉚接位置處，將上板料待鉚接部位置于組合式管狀自沖鉚釘上方；