一种挤压变形紧固件及其装配方法与流程

1.本发明属于高锁紧固件技术领域，尤其是涉及一种挤压变形紧固件及其装配方法。


背景技术：

2.高锁紧固件(如高锁螺栓)和高锁螺母主要应用于飞机结构上，例如飞机夹板、飞机舱体、蒙皮等的连接，并带有自锁性能。紧固件一般由螺栓头、带有螺纹段的螺杆构成，螺纹段起始于螺杆的尾部，
3.使用时，通常是先在连接部位配钻打安装孔，然后将紧固件穿过连接孔，并将高锁螺母旋入紧固件直至与连接板相接触形成预紧力，最后加载可使高锁螺母拧断的扭力矩，使扳拧部位断裂，完成安装。现有的高锁螺母和紧固件在安装时通常需要使用扭力扳手才能完成安装，其装配复杂，不易控制拧断力矩和预紧力。
4.另外，在螺杆尾部的端面沿螺杆轴心延伸开设有内六方槽，而相应扳拧工具则具有与之相适配的六角形的锥头，安装时紧固件的螺杆从孔的一侧插入，在另一侧旋套螺母，扳拧工具的六角形的锥头伸入螺杆尾部的内六方槽，其作用为在使用中通过对其扳拧施加扭力限位，控制紧固件不能转动，扳拧工具转动螺母，直至螺母达到安装效果。
5.但在实际使用过程中，紧固件与螺母装配时，因其设计的扭力值较大，特别是规格较小的产品相互装配时，会出现装配扭矩超出了螺栓内六方槽的极限扭矩，导致安装过程中内六方槽发生“打滑”，损坏内六方槽的现象，从而不能满足使用装配要求。并且为了使六方扳拧工具能插入六方槽内，两者之间必须有留有一定的配合间隙，而配合间隙易导致扳拧工具与六方槽很难达到面碰面且大面积接触，因此，扳拧工具施加扭矩时，扭力往往集中在六方槽结构的局部接触区域，从而导致高的局部应力，高应力促使六方槽发生变形，形成斜坡，发生扳拧工具“打滑”，导致产品装配失效。


技术实现要素：

6.本发明为了克服现有技术的不足，提供一种挤压变形紧固件及其装配方法。
7.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，提供一种挤压变形紧固件，包括头部及杆体，所述杆体具有光面段和螺纹段；所述螺纹段外壁上设有供高锁螺母被挤压变形后部分挤入以形成自锁的凹部；所述螺纹段远离头部一侧端面沿杆体轴心方向开设有扳拧槽，所述扳拧槽内壁上间隔设置有多个齿部。
8.可选的，所述扳拧槽内壁上沿杆体周向均匀间隔设置有6个齿部。
9.可选的，所述齿部远离头部一端设有倒角部。
10.可选的，所述凹部沿杆体的轴线方向设置，且该凹部沿杆体轴线方向上的长度为l1，所述螺纹段的长度为l2，其中l1≤l2。
11.可选的，所述螺纹段上沿所述杆体周向间隔设置有多个凹部。
12.可选的，所述螺纹段上沿所述杆体周向均匀间隔设置有5个凹部.
13.本发明还公开了一种如上述任一项所述的挤压变形紧固件的装配方法，包括以下步骤：
14.s1：将紧固件穿入被连接件的安装孔，并在螺纹段上套入高锁螺母，预拧紧；
15.s2：将扳拧工具上与齿部相适配的芯棒插入扳拧槽，实现对紧固件的限位，并使得扳拧工具夹持住高锁螺母外壁；
16.s3：持续拧紧高锁螺母，待高锁螺母与被连接件接触后，凸起受扳拧工具挤压使得高锁螺母变形以部分挤入凹部，直至高锁螺母对扳拧工具的阻力消失，安装完毕。
17.综上所述，本发明的有益效果为:
18.1、本发明在螺纹段的外壁上设置凹部，高锁螺母受外力挤压变形后挤入凹部而与高锁螺母形成自锁，从而本发明的结构简单，易于加工制造，并且具有装配快捷，连接可靠的特点，具有很强的实用性，易大力推广。
19.2、本发明在紧固件远离头部一端设置扳拧槽，并在扳拧槽内壁上设置齿部，扳拧工具上的外齿状芯棒与齿部配合，提高芯棒与紧固件的接触面积，使得紧固件具有更高的力矩性能、增加了极限力矩、降低径向应力，提供更高的力矩传递，避免芯棒与紧固件之间出现打滑现象，保证装配质量。
附图说明
20.图1为本发明中紧固件的立体图。
21.图2为图1的正视图。
22.图3为本发明中与紧固件适配的高锁螺母的立体图。
23.图4为图3的正视图。
24.图5为图4沿a
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a剖开的剖视图。
25.图6为本发明中紧固件与高锁螺母处于连接状态而未发生挤压变形的结构示意图。
26.图7为本发明中紧固件与高锁螺母发生挤压变形后形成自锁的的结构示意图。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
28.参考图1、图2、图6和图7，一种挤压变形紧固件，所述紧固件10包括头部11及杆体12，所述杆体12具有光面段121和螺纹段122，所述头部11、光面段121及螺纹段122设为一体结构，且所述头部11、光面段121及螺纹段122采用公知结构及设计；所述螺纹段122外壁上设有至少一个凹部123，高锁螺母20受挤压变形后部分挤入凹部123以形成自锁；优选的，所得螺纹段122外壁上沿杆体12周向间隔设置有5个凹部123，利于受挤压变形后的高锁螺母均匀挤入。
29.参考图2，在一些实施例中，所述凹部123沿杆体12的轴线方向设置，且该凹部123沿杆体12轴线方向上的长度为l1，所述螺纹段122的长度为l2，其中l1≤l2。
30.参考图1和图6，在一些实施例中，所述螺纹段122远离头部11一侧端面沿杆体12轴心方向开设有扳拧槽124，所述扳拧槽124内壁上间隔设置有多个齿部125；优选的，于本实
施例中，所述扳拧槽124内壁上沿杆体12周向均匀间隔设置有6个齿部125。
31.参考图1，在一些实施例中，所述齿部125远离头部11一端设有倒角部126，设置倒角部126，增大扳拧槽124的开口，从而便于扳拧工具3上的芯棒插入。
32.参考图2
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4、图6和图7，在一些实施例中，其中与本发明适配的高锁螺母20包括带内螺纹的螺母体21和设于螺母体21一端且与螺母体21同轴设置的接触部22，所述螺母体21外壁上形成有至少一个凸起211，其中凸起211沿螺母体21轴线方向上的长度为l3，l3≤l1；当螺母体21套接于螺纹段122后，高锁螺母20与紧固件10通过螺纹配合连接，此时利用扳拧工具3夹持住高锁螺母20外壁并扭转高锁螺母20，当接触部22与被连接件接触后，凸起211受扳拧工具3挤压使得螺母体21变形，变形后的螺母体21部分挤入凹部123，从而高锁螺母20紧紧抱住紧固件10形成强大的自锁，进而大幅提高高锁连接副连接的可靠性。
33.参考图3和图6，在一些实施例中，所述螺母体21外壁上沿螺母体21周向均匀间隔设置有3个所述凸起211，使得螺母体21受挤压均匀变形。
34.参考图5，在一些实施例中，所述接触部22的外径设为d1，所述螺母体21的最大外径设为d2，其中d1≥d2，通过接触部22增大高锁螺母20与被连接件的接触面积，进而减小高锁螺母20与被连接件之间的压强，防止被连接件受压变形。
35.所述紧固件的装配步骤如下:
36.s1：将紧固件10穿入被连接件的安装孔，并在螺纹段122上套入高锁螺母20，预拧紧；
37.s2：将扳拧工具3上与齿部125相适配的芯棒插入扳拧槽124，实现对紧固件10的限位，保证在安装过程中紧固件10保持静止不动，并且采用扳拧工具3夹持住高锁螺母20外壁；
38.s3：持续拧紧高锁螺母20，待高锁螺母20与被连接件接触后，凸起211受扳拧工具3挤压使得高锁螺母20变形，使得高锁螺母20部分挤入凹部123，直至高锁螺母20对扳拧工具3的阻力消失，高锁螺母20紧紧抱住紧固件10自锁安装完毕。
39.以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。