一种组合式拉铆紧固件的制作方法

1.本实用新型属于紧固件制造技术领域，具体涉及一种汽车用组合结构的拉铆紧固件。


背景技术：

2.随着汽车轻量化技术的发展，通过在车身上采用铝合金材料以及更多的非金属复合零件可以实现轻量化，从而减轻车身质量来达到更好地节能环保的效果。同时拉铆类紧固件改进了在薄板，特定范围的厚板，封闭板材上安装零部件的连接方式。
3.拉铆紧固件允许使用拉铆枪来拉铆连接的，它适用于各种压铆不适用的场合。拉铆紧固件使用时无需攻内螺纹和焊接，只需用气动或者手动拉铆枪便可进行一次铆固，方便且效率高。
4.目前铆接紧固件多为一体结构，结构复杂且加工困难成本高，有时需要利用切削材料的方式攻内螺纹，如图12至图15所示，使用螺纹来连接螺栓1和螺帽2，效率低且还需进行二次压制来使内外螺纹产生干涉现象，以此达到紧配合的效果，保证其稳定性，以防止铆接时螺纹松动，螺栓1脱落，然而二次压制会导致加工成本的上升。有时还会出现密封性差的情况。


技术实现要素：

5.为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种组合式拉铆紧固件。该组合式拉铆紧固件结构简单、易于成型、铆接性能可靠；且密封性好，无需二次压置，性能可靠、减少成本，提升加工与组装效率，铆接性能稳定性得到明显的提升。
6.为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种组合式拉铆紧固件，包括螺栓和螺帽壳体；其中，
8.螺栓，包括依序连接为一体的头部、花齿部和螺杆部；其中，
9.所述头部的底端面设有环状的密封凸台；
10.花齿部，为轴向的竖齿；所述花齿部和螺杆部之间设有第一导向段，所述第一导向段是自花齿部的底部向螺杆部的顶部逐渐缩小形成的锥台状；
11.所述螺杆部的底部向下延伸有第二导向段，所述第二导向段是自该螺杆部的底部向下逐渐缩小形成的锥台状；
12.螺帽壳体，包括变形部和支撑部，所述变形部和支撑部的内腔为相连相通的通孔；其中，
13.变形部，所述变形部的顶部端口设有导向倒角，形成导入口；且该变形部的顶端面设有环状的密封凹槽；
14.当螺杆部和螺帽壳体组合前，螺栓的第一导向段抵持在螺帽壳体的导向倒角处；当螺杆部和螺帽壳体组合过程中，花齿部压入螺帽壳体中，且花齿部与螺帽壳体的变形部的通孔腔壁过盈配合；当螺杆部和螺帽壳体组合在起时，所述密封凹槽与密封凸台过盈配
合。
15.如上所述的一种组合式拉铆紧固件，所述组合式拉铆紧固件铆接在待加工板材上时，所述螺杆部伸出待加工板材。
16.如上所述的一种组合式拉铆紧固件，所述螺栓为采用碳钢，铝合金，铜，钛合金或镁合金材质的螺栓；所述螺帽壳体为采用碳钢，铝合金，铜，钛合金或镁合金材质的螺帽壳体。
17.上述提供的技术方案具有如下有益效果：
18.一是，本实用新型组合式拉铆紧固件将现有技术复杂结构改为分体式，简化产品结构；通过花齿部与螺帽壳体过盈配合，将螺栓与螺帽壳体连接为一个整体的方法，无需二次压置，有效的提升了加工与组装效率，降低了成本，铆接性能的稳定性也能得到很好的保证。
19.二是，采用非螺纹和焊接的方式连接螺栓和螺帽，用花齿过盈配合连接螺栓和螺帽，防止螺纹松动，提升其铆接性能稳定性。
20.三是，本实用新型组合式拉铆紧固件增设密封凸台和密封凹槽，使两者过盈配合，保证螺栓与螺帽壳体的紧密接触，一方面加强了组合式拉铆紧固件的稳定性，另一方面密封性也得到了较大的增强。
21.四是，本实用新型组合式拉铆紧固件的设有的外螺纹，不仅是方便铆接枪的旋入连接，也提供了螺杆部在待加工板材上伸出，可以用作连接螺丝的功能。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
23.图1是本实用新型螺栓的立体结构示意图；
24.图2是本实用新型螺栓的剖视结构示意图；
25.图3是本实用新型螺帽壳体的立体结构示意图；
26.图4是本实用新型螺帽壳体的剖视结构示意图；
27.图5是本实用新型组合式拉铆紧固件的立体分解结构示意图；
28.图6是本实用新型组合式拉铆紧固件组合前的剖视结构示意图；
29.图7是是本实用新型组合式拉铆紧固件组合过程中的剖视结构示意图；
30.图8是本实用新型组合式拉铆紧固件组合后的剖视结构示意图；
31.图9是本实用新型组合式拉铆紧固件铆接前的剖视结构示意图；
32.图10是本实用新型组合式拉铆紧固件铆接中的剖视结构示意图；
33.图11是本实用新型组合式拉铆紧固件铆接后的剖视结构示意图；
34.图12是现有技术拉铆紧固件螺杆螺帽未压置的剖视结构示意图；
35.图13是现有技术拉铆紧固件螺杆螺帽压置后的剖视结构示意图；
36.图14是现有技术拉铆紧固件螺杆螺帽未压置内外螺纹的放大剖视结构示意图(图中a为间隙)；
37.图15是现有技术拉铆紧固件螺杆螺帽压置后内外螺纹的放大剖视结构示意图(图
中b为内外螺纹产生干涉现象)。
具体实施方式
38.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
39.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
40.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
41.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。
42.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。
43.现结合图1至图5，说明本实用新型组合式拉铆紧固件，包括螺栓100和螺帽壳体200，所述螺栓100过盈配合在螺帽壳体200中。本实施例中的螺栓100和螺帽壳体200均可以采用碳钢，铝合金，铜，钛合金或镁合金，特别适用于螺帽壳体200材质软的组合式拉铆紧固件。
44.本实用新型螺栓100，包括依序连接为一体的头部110、花齿部120和螺杆部130。
45.所述头部110底端面设有环状的密封凸台140，所述密封凸台140直径大于花齿部120直径，且小于头部110直径。所述花齿部120为轴向的竖齿。
46.所述花齿部120和螺杆部130之间设有第一导向段150，所述第一导向段150是自花齿部120的底部向螺杆部130的顶部逐渐缩小形成的锥台状。
47.所述螺杆部130的底部向下延伸有第二导向段160，所述第二导向段160是自该螺杆部130的底部向下逐渐缩小形成的锥台状。
48.本实施例螺栓100全长32～34mm，其中，花齿部120的长度为9.5～10.5mm，直径为φ6.5～7.5mm，该花齿部120的长度与直径的大小根据与螺帽壳体200的变形部210通孔的配合程度设计；头部110的直径为φ8～9.5mm，该头部可设计为三角形，多边形等；螺杆部130长度为10～12mm，直径为φ5～6mm，该螺杆部130具有外螺纹，由于该螺杆部130没有参与与螺帽壳体200的组合过程，且主要作用也仅是伸出一定长度的螺纹部，以供该螺杆100能在铆接时与铆接枪连接，因此，所述螺杆部130的长度和螺纹尺寸根据不同设计需求做变更，与螺帽壳体200组合后的伸出长度足够拉铆枪夹紧即可。
49.本实施例螺杆部130的底部向下延伸的第二导向段160的底部直径为φ4.2～
4.6mm。
50.本实施例螺杆部130的顶部形成过渡倒角131，该过渡倒角131连接所述第一导向段150。本实施例过渡倒角为1～1.5mm。
51.本实用新型螺帽壳体200，包括位于该螺帽壳体上部的变形部210，和位于该螺帽壳体下部的支撑部220，所述变形部210和支撑部220的内腔为相连相通的通孔。
52.所述变形部210的顶部端口设有导向倒角211，形成导入口230。所述变形部210的顶端面设有环状的密封凹槽212。当本实用新型螺杆部130和螺帽壳体200组合在一起时，所述密封凹槽212与密封凸台140过盈配合。
53.请结合图6所示，本实用新型螺杆部130和螺帽壳体200组合前，先将螺栓100通过螺帽壳体200的导入口230插入到螺帽壳体200中，使第一导向段150抵持在螺帽壳体200的导向倒角211处。
54.请结合图7所示，本实用新型螺杆部130和螺帽壳体200组合过程中，上模300于螺栓100的头部110上端施加压力，将花齿部120压入螺帽壳体200中，花齿部120与螺帽壳体200的变形部210的通孔腔壁213过盈配合，花齿部120和该通孔腔壁213产生干涉现象，花齿部120与通孔腔壁213的轴向摩檫力提供足够的拉脱强度，径向花齿部120与通孔腔壁213的剪切力提供足够的扭矩，使螺栓100与螺帽壳体200紧密结合，以此提高铆接性能的稳定性。
55.请结合图8所示，上模300再施加下压直至到密封凸台140与密封凹槽212过盈配合，使本实用新型螺杆100和螺帽壳体200组合而成本实用新型组合式拉铆紧固件。所述密封凸台140与密封凹槽212过盈配合，堵住螺栓100的头部1110底端面和螺帽壳体200顶端面的缝隙，大大提升螺栓100和螺帽壳体200之间密封的性能。
56.铆接前，请结合图9所示，将本实用新型组合式拉铆紧固件插入待加工板材500的铆接孔中，利用拉铆枪夹紧螺杆100的螺杆部130上的外螺纹，将螺栓100往下模400方向拉，使得变形部210拉铆变形，使待加工板材500上出现凸起510，凸起510紧贴待加工板材500端面，向加工板材500两侧涨出，铆接过程如图10所示，铆接结果如图11所示。
57.在本实施例中，所述螺杆部130设有的外螺纹不仅是方便铆接枪的旋入连接；也可以用作连接螺丝的功能，具体的，当本实用新型组合式拉铆紧固件铆接在待加工板材500上时，所述螺杆部130伸出待加工板材500，以用作连接螺丝，连接外部部件。
58.本实施例中，所述支撑部220的形状也可以是六边形，四边形等，根据不同的设计需求来定。
59.上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。