[发明专利]钉芯循环式铆钉

说明书

技术领域

本发明属于铆钉领域，尤其是一种钉芯循环式抽芯铆钉。

背景技术

众所周知，根据GB/T12617.1-2006及GB/T12618.1-2006等，国家已经对抽芯铆钉进行过标准化，对抽芯铆钉结构尺寸、材料组合、表面处理工艺、机械性能、力学载荷分析、工作质量等方面都做了具体规定。钉体材料为铝合金(AIA)、钉芯材料为钢(St)等相关参数。

抽芯铆钉是一类单面铆接用的铆钉，类型有封闭型平圆头抽芯铆钉、开口型沉头抽芯铆钉、开口型平圆头抽芯铆钉等。其中以开口型平圆头抽芯铆钉应用最广，沉头抽芯铆钉适用于表面需要平滑的铆接场合，封闭型抽芯铆钉适用于要求较高载荷和具有一定密封性能的铆接场合。抽芯铆钉结构简单，铆接方便、牢靠，故广泛用于建筑、机械、汽车、船舶、飞机、电器、家具等产品上。

虽然抽芯铆钉已经标准化，且其应用范围相当广泛。但其最大的不足点在于，现有抽芯铆钉经铆钉机铆接后，钉芯头部断裂于钉体内部，钉体铆接于被连接件上，钉芯拉杆部分受抽芯铆钉自身结构的限制影响以及操作者自身环保意识不足，多数情况下被直接扔到自然界。其一对环境不利，其二是一种极其严重的材料浪费。环境污染毋庸置疑，就材料浪费现象，根据市场上提供的抽芯铆钉进行计算，钉体所占体积大致是31.1∏mm³，钉芯拉杆所占体积约为40∏mm³，若钉芯拉杆可以循环使用，材料节约率为56.26％。换句话说，如果一盒铆钉有500只，市场价30元，其中近17元的材料成本需要回收利用或被无情地浪费，且污染环境。大而言之，就一个国家而言，总材料损失量就相当严重。

根据新国标GB/T12618.1-2006抽芯铆钉公称直径有：2.4、3、3.2、4、4.8、5、6、6.4八种规格。其钉体内部采用的结构均是内圆柱体，这就导致钉芯拉杆要致使钉体产生形变，铆上工件，拉杆头部直径需比铆钉公称直径大，且外拉力至一定程度，拉杆头部断裂在钉体内部。

此外，根据专利(申请号：201010275562.9)内容显示：就节省铆钉钉芯提出过一种新型钉芯拉杆循环式铆钉及其专用铆钉机，其在外拉力的作用下，钉体向外膨胀同时有一定量的压紧形变。通过实验测试结果显示：铆接后工件与标准抽芯铆钉铆接后工件相比，保持力相对较弱，不能满足外环境振动性较大且有一定冲击的场合。

发明内容

为了克服已有的抽芯铆钉的资源利用率低、成本高的不足，也为克服新型钉芯拉杆循环式铆钉保持力相对较弱等不足，本发明提供一种能够提高资源利用率、降低使用成本、并且已经通过实验验证，其保持力较好的钉芯循环式铆钉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钉芯循环式铆钉，包括钉体和钉芯两部分，所述钉芯材料比所述钉体材料硬。所述钉体的中部设有空腔，所述钉芯包括钉芯头部和拉杆，所述钉芯头部位于拉杆的上端，所述拉杆的上部套装在空腔内；所述空腔包括上圆柱面和下圆锥面，所述上圆柱面高度占所述空腔高度五分之一左右，所述上圆柱面内径与所述下圆锥的上部小内径处相接，所述下圆锥的最大内径比所述钉体外圆柱表面直径略小，所述钉体外圆柱表面头部倒角，所述倒角高度与所述空腔上圆柱面高度基本一致，所述倒角最小处直径与所述钉芯头部最大处直径基本一致；所述钉芯头部最大处直径比所述空腔下圆锥面中段圆环直径略小，所述钉芯头部顶端为半球面，所述半球面底部为一小段圆柱面，所述圆柱面直径与所述半球面直径一致，所述圆柱面底端有一个凹面，所述凹面与所述钉芯拉杆顶端相连，所述拉杆中下端圆柱面上有螺纹，所述螺纹与配套使用的一种钉芯循环式铆钉机拉紧部分相连。

本发明的技术构思为：铆钉包括钉体和钉芯两部分。要满足钉芯能够循环使用，钉芯头部完成工序后必须完整退出，因此钉体的内部空腔必须为圆锥孔，尺寸需结合钉芯头部设计；同时钉体铆接于工件上，不仅需要考虑铆接可行性及方便性，更重要的是考虑其铆接的牢靠性，以及在有振动冲击场合下，保持力的稳定性；钉体设计过程中，应充分根据其工作形变特点考虑其结构形式；在钉芯的具体设计过程中，还应考虑其与配套使用的铆钉机的组合形式。此外，因钉芯需循环利用，其材料选用时硬度应比钉体大。