[發明專利]鉚釘、沿軸向同步均勻干涉的鉚接結構及鉚接工藝

在審

• 申請號: 202111458984.4
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114001078A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 閆五柱
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F16B19/08
• 分類號: F16B19/08;F16B19/10;F16B19/12
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

本公開是關于一種鉚釘、沿軸向同步均勻干涉的鉚接結構及鉚接工藝，鉚釘包括鉚體和釘芯，鉚體沿其軸線方向設有貫穿鉚體本體和鉚體頭部的錐形通孔，釘芯穿設于錐形通孔內，釘芯至少部分與錐形通孔緊密接觸，釘芯與錐形通孔的接觸部為錐形，接觸部與錐形通孔的錐度相同，牽拉釘芯的過程中鉚體與釘芯能夠密合，使得鉚接后釘芯、鉚體和緊固孔的孔壁之間沿孔軸向產生同步等量的干涉配合，避免由于釘芯牽拉引起的待連接組件的材料塑性流動，從而達到提高疲勞強化效果的目的。

技術領域

本公開涉及機械連接技術領域，具體而言，涉及一種鉚釘、沿軸向同步均勻干涉的鉚接結構及鉚接工藝。

背景技術

緊固孔是一種易產生局部應力集中的典型結構，在交變載荷作用下易產生疲勞裂紋，影響緊固孔的疲勞壽命，進而影響結構件的安全性、可靠性及使用壽命。

干涉疲勞強化的原理是在緊固件與基體的緊固孔之間形成一定的支撐力，使得孔周局部疲勞應力幅值降低，達到疲勞強化的目的。鉚接是常見的緊固孔連接類型，通過在緊固孔上安裝鉚釘等緊固件來實現構件之間的連接。抽芯鉚釘是一類單面鉚接用的鉚釘，傳統的抽芯鉚釘裝配工藝采用拉鉚槍牽拉釘芯，在整個牽拉過程中釘芯主體與鉚體之間存在間隙，鉚體與基體之間雖然有少量干涉配合，但沿孔軸向分布不均勻，不利于緊固孔疲勞壽命的提高。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于克服現有因傳統鉚釘裝配時干涉配合效果差，導致緊固孔疲勞壽命低的缺陷，提供一種鉚釘、沿軸向同步均勻干涉的鉚接結構及鉚接工藝。

根據本公開的一個方面，提供一種鉚釘，包括鉚體和釘芯，鉚體為回轉體結構，鉚體包括設于鉚體本體和與鉚體本體同軸連接的鉚體頭部，鉚體頭部沿徑向向遠離鉚體的軸心方向延伸，鉚體沿其軸線方向設有貫穿鉚體本體和鉚體頭部的錐形通孔；釘芯穿設于錐形通孔內，釘芯一端自鉚體頭部穿出，另一端被與鉚體本體阻擋，釘芯至少部分與錐形通孔緊密接觸，釘芯與錐形通孔的接觸部為錐形，接觸部與錐形通孔的錐度相同。

在本公開的一個實施例中，釘芯包括芯頭和與同軸連接的芯桿，芯頭的直徑大于芯桿的直徑，芯頭的一部分作為芯頭頭部被鉚體本體阻擋，另一部分作為接觸部與錐形通孔接觸，芯桿與接觸部連接的一端位于錐形通孔內。

在本公開的一個實施例中，釘芯還包括連接段，連接段連接于芯頭和芯桿之間，連接段的直徑小于芯桿的直徑。

在本公開的一個實施例中，連接段在鉚釘軸線方向的投影位于鉚體頭部在鉚釘軸線方向的投影內。

在本公開的一個實施例中，鉚體為扁圓頭鉚體或沉頭鉚體。

根據本公開的另一個方面，提供一種沿軸向同步均勻干涉的鉚接結構，包括待連接組件和本公開的一個方面的鉚釘，待連接組件包括疊放在一起的至少兩個待連接件，連接件分別設有緊固孔，不同連接件的緊固孔相互對準，鉚釘穿過不同連接件的緊固孔，鉚體頭部與待連接組件的一側緊密貼合，釘芯擠壓鉚體本體，使其形變形成限位部，限位部與待連接組件的另一側緊密貼合。

在本公開的一個實施例中，當鉚體為扁圓頭鉚體時，鉚體頭部設于待連接組件的上緣，當鉚體為沉頭鉚體時，待連接組件設有與緊固孔連接的沉孔，鉚體頭部設于沉孔內。

在本公開的一個實施例中，對于扁圓頭鉚體，連接段與接觸部連接的一端高于待連接件的端面；對于沉頭鉚體，連接段與接觸部連接的一端高于沉孔與緊固孔的連接處。

根據本公開的又一個方面，提供一種沿軸向同步均勻干涉的鉚接工藝，通過本公開的另一個方面所述的鉚接結構來實現，包括：把鉚體套在釘芯上；把鉚體、釘芯的組合體穿過各待連接件的緊固孔內；頂住鉚體頭部同時牽拉釘芯，牽拉力達到設計值，所述釘芯從所述錐形通孔內的所述接觸部以外的部位斷裂。