專利名稱：鉚接頭和副鉚接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種鉚接裝置，特別是涉及ー種鉚接頭和副鉚接頭。
技術(shù)背景 在航空制造領(lǐng)域，干渉配合連接能成倍提高接頭疲勞壽命，是先進(jìn)飛機(jī)制造技術(shù)的重要組成部分。但是，生產(chǎn)中普遍采用的風(fēng)動(dòng)鉚槍打入干渉配合緊固件的安裝方法，只能實(shí)現(xiàn)較低干渉量或較小直徑的緊固件的安裝，無法達(dá)到最佳疲勞壽命増益。參照?qǐng)D6。文獻(xiàn)“公告號(hào)是CN2901681的中國實(shí)用新型專利”公開了ー種干涉配合緊固件的應(yīng)カ波安裝器。該應(yīng)カ波安裝器包括電磁鉚槍和控制裝置，電磁鉚槍由減震裝置6、初級(jí)線圈7、次級(jí)線圈8和調(diào)節(jié)器9構(gòu)成；控制裝置由電源I、硅整流器2、開關(guān)3、5和電容器組4組成。采用該安裝器應(yīng)カ波安裝干渉配合緊固件吋，電磁鉚槍直接錘擊緊固件
10。應(yīng)カ波在緊固件10中傳播時(shí)的反射使得緊固件10的自由端產(chǎn)生拉伸波，從而使緊固件10桿部徑向瞬時(shí)收縮“變細(xì)”，從而能減小安裝阻力，因而能比較容易地實(shí)現(xiàn)較大干涉量緊固件的安裝。應(yīng)カ波安裝方法主要通過電磁鉚槍將緊固件10打入安裝孔。由于采用應(yīng)力波安裝時(shí)電磁鉚槍放電一次安裝一個(gè)緊固件10，毎次的安裝力比較大，傳遞到被鉚接件
11、12上的カ也大，容易造成被鉚接件11、12結(jié)構(gòu)變形。另外，要保證比較好地安裝緊固件10，電磁鉚槍必須和緊固件10的軸線一致，既鉚槍和緊固件10要對(duì)正。文獻(xiàn)公開的電磁鉚槍直接錘擊緊固件10，很難保證鉚槍和緊固件10的對(duì)正。還有，如何防止鉚槍不會(huì)擊打到被鉚接件11、12上而造成被鉚接件11、12的損傷也是安裝時(shí)必須解決的問題之一。文獻(xiàn)公開的電磁鉚槍不能有效防止鉚槍直接打擊到被鉚接件11、12上。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的應(yīng)カ波安裝器在應(yīng)カ波安裝干涉配合緊固件時(shí)被鉚接件結(jié)構(gòu)容易變形的不足，本實(shí)用新型提供ー種鉚接頭和副鉚接頭。鉚接頭由心軸、彈簧、限位筒和螺釘組成，限位筒內(nèi)壁與心軸頭部配合形成的空腔起限位作用。副鉚接頭由彈簧、底座、導(dǎo)向筒和定位軸組成，定位軸起導(dǎo)引作用，可以伸入到被鉚接件的安裝孔內(nèi)。在兩個(gè)電磁鉚槍上分別通過連接頭安裝鉚接頭和副鉚接頭，鉚接頭和副鉚接頭上的限位和導(dǎo)引結(jié)構(gòu)，可以保證電磁鉚槍與緊固件的對(duì)正。鉚接頭和副鉚接頭在被鉚接件的兩面施力，可以避免單電磁鉚槍單面對(duì)被鉚接件施力時(shí)被鉚接件的變形。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是ー種鉚接頭，其特點(diǎn)是包括心軸14、彈簧15、限位筒16和螺釘18，所述心軸14是類活塞結(jié)構(gòu)，心軸14的一端靠近頭部徑向位置對(duì)稱設(shè)計(jì)兩個(gè)鍵槽17，心軸14的另一端是凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，心軸14的凸臺(tái)上固連有連接頭13，連接頭13上有螺紋；所述限位筒16是筒狀結(jié)構(gòu)，套裝在心軸14上靠近頭部的一端，限位筒16內(nèi)壁與心軸14頭部配合形成的空腔起限位作用，心軸14可以在限位筒16中移動(dòng)，限位筒16與心軸14上鍵槽17的相應(yīng)位置有螺釘孔，螺釘18穿過螺釘孔伸入鍵槽17內(nèi)，彈簧15是壓簧，繞于心軸14上，位于限位筒16與心軸14的凸臺(tái)之間。[0006]所述心軸14與連接頭13同圓心。ー種副鉚接頭，其特點(diǎn)是包括彈簧15、底座22、導(dǎo)向筒25、定位軸27，所述底座22是桶狀結(jié)構(gòu)，桶底外側(cè)固連有連接頭13，連接頭13上有螺紋；底座22頭部外側(cè)有公螺紋；導(dǎo)向筒25是凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，其一端內(nèi)有與底座22頭部外側(cè)公螺紋配合的母螺紋，導(dǎo)向筒25通過螺紋24底座22連接。導(dǎo)向筒25中心裝有定位軸27，定位軸27與導(dǎo)向筒25內(nèi)壁間隙配合，且可以在導(dǎo)向筒25中移動(dòng)，井伸入到被鉚接件11、12的安裝孔內(nèi)起導(dǎo)引作用；定位軸底端29倒角；定位軸端頭23直徑與底座22的內(nèi)徑等大，并可以在底座22內(nèi)滑動(dòng)。導(dǎo)向筒25的內(nèi)凹臺(tái)對(duì)定位軸端頭23起定位作用。彈簧15位于底座22桶底內(nèi)側(cè)與定位軸端頭23之間。所述定位軸27材料是鋁合金材料。本實(shí)用新型的有益效果是由于鉚接頭由心軸、彈簧、限位筒和螺釘組成，限位筒內(nèi)壁與心軸頭部配合形成的空腔起限位作用。副鉚接頭由彈簧、底座、導(dǎo)向筒和定位軸組成，定位軸起導(dǎo)引作用，可以伸入到被鉚接件的安裝孔內(nèi)。在兩個(gè)電磁鉚槍上分別通過連接頭安裝鉚接頭和副鉚接頭，鉚接頭和副鉚接頭上的限位和導(dǎo)引結(jié)構(gòu)，保證了電磁鉚槍與緊固件的對(duì)正。鉚接頭和副鉚接頭在被鉚接件的兩面施力，避免了單電磁鉚槍單面對(duì)被鉚接件施力時(shí)被鉚接件的變形。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。

圖I是本實(shí)用新型鉚接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型副鉚接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖I所示鉚接頭與鉚槍連接后的示意圖。圖4是圖2所示副鉚接頭與鉚槍連接后的示意圖。圖5是加裝鉚接頭的鉚槍與加裝副鉚接頭的鉚槍的工作示意圖。圖6是背景技術(shù)鉚槍和緊固件的工作示意圖。圖中，I-電源；2-硅整流器；3、5_開關(guān)；4_電容器組；6_減震裝置；7_初級(jí)線圈；8_次級(jí)線圈；9_調(diào)節(jié)器；10_緊固件；11、12-被鉚接件；13_連接頭；14_心軸；15_彈簧；16-限位筒；17_鍵槽；18_螺釘；19_限位筒端面；22_底座；23_定位軸端頭；24_螺紋；25-導(dǎo)向筒；27-定位軸；28-導(dǎo)向筒端面；29_定位軸底端。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)DI 5。本實(shí)用新型鉚接頭包括心軸14、彈簧15、限位筒16和螺釘18，所述心軸14是類活塞結(jié)構(gòu)，心軸14的一端靠近頭部徑向位置對(duì)稱設(shè)計(jì)兩個(gè)鍵槽17，心軸14的另一端是凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，心軸14的凸臺(tái)上固連有連接頭13，連接頭13上有螺紋；所述心軸14與連接頭13同圓心。所述限位筒16是筒狀結(jié)構(gòu)，套裝在心軸14上靠近頭部的一端，限位筒16內(nèi)壁與心軸14頭部配合形成的空腔起限位作用，心軸14可以在限位筒16中移動(dòng)，限位筒16與心軸14上鍵槽17的相應(yīng)位置有螺釘孔，螺釘18穿過螺釘孔伸入鍵槽17內(nèi)，彈 簧15是壓簧，繞于心軸14上，位于限位筒16與心軸14的凸臺(tái)之間。當(dāng)心軸14在限位筒16中移動(dòng)時(shí)，螺釘18對(duì)限位筒16進(jìn)行限位。螺釘18的長度以伸入鍵槽17又不阻礙螺釘18在鍵槽17中移動(dòng)為宜。本實(shí)用新型副鉚接頭包括彈簧15、底座22、導(dǎo)向筒25、定位軸27，所述底座22是桶狀結(jié)構(gòu)，桶底外側(cè)固連有連接頭13，連接頭13上有螺紋；底座22頭部外側(cè)有公螺紋；導(dǎo)向筒25是凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，其一端內(nèi)有與底座22頭部外側(cè)公螺紋配合的母螺紋，導(dǎo)向筒25通過螺紋24底座22連接。導(dǎo)向筒25中心裝有定位軸27，定位軸27與導(dǎo)向筒25內(nèi)壁間隙配合，且可以在導(dǎo)向筒25中移動(dòng)，井伸入到被鉚接件11、12的安裝孔內(nèi)起導(dǎo)引作用；定位軸底端29倒角；定位軸端頭23直徑與底座22的內(nèi)徑等大，并可以在底座22內(nèi)滑動(dòng)。導(dǎo)向筒25的內(nèi)凹臺(tái)對(duì)定位軸端頭23起定位作用。彈簧15位于底座22桶底內(nèi)側(cè)與定位軸端頭23之間。采用本實(shí)用新型鉚接頭和副鉚接頭進(jìn)行應(yīng)力波安裝干渉配合緊固件的方法，包括以下步驟在兩個(gè)電磁鉚槍上分別通過連接頭13安裝鉚接頭和副鉚接頭，鉚接頭上心軸14頂住緊固件10 —端，副鉚接頭通過定位軸27伸出來的部分伸入被鉚接件11、12的安裝孔中，導(dǎo)向筒端面28與被鉚接件11表面接觸并對(duì)中。鉚接頭上的安裝力通過心軸14直接傳 遞到緊固件10上，副鉚接頭的安裝力通過導(dǎo)向筒25傳遞到被鉚接件11表面，當(dāng)兩邊同時(shí)施加載荷后，緊固件10從被鉚接件11、12的安裝孔中伸出來頂住定位軸27，緊固件10的一端與定位軸底端29接觸。鉚接頭上限位筒端面19與被鉚接件12接觸后，被鉚接件11、12上的反作用力通過彈簧15和鍵槽17的作用使限位筒16向后移動(dòng)，直到緊固件10安裝到位。本實(shí)用新型進(jìn)行的特別設(shè)計(jì)有鉚接頭在產(chǎn)品制造過程中，當(dāng)采用應(yīng)力波方法安裝干渉配合緊固件10時(shí)，現(xiàn)有的電磁鉚槍鉚模有平鉚?；驇ЦC鉚模，平鉚模安裝時(shí)容易與緊固件10頭部產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，而帶窩鉚模不適合安裝沉頭緊固件10，因?yàn)椴荒鼙ＷC安裝到位且容易損傷結(jié)構(gòu)表面。主安裝頭的實(shí)用新型很好地解決了這一問題。心軸14與電磁鉚槍相連時(shí)，安裝力通過心軸14傳遞到緊固件10頭部，限位筒16與心軸14的配合解決了電磁鉚槍與緊固件10頭部的相對(duì)滑動(dòng)問題，保證了對(duì)中，并且解決了沉頭緊固件10安裝不到位的問題。心軸14及限位筒16的尺寸可以根據(jù)緊固件的不同而改變。副鉚接頭現(xiàn)有的電磁鉚槍安裝干渉配合緊固件10時(shí)，只用一個(gè)電磁鉚槍單獨(dú)作業(yè)，但在實(shí)際干渉配合緊固件10安裝中，由于另ー側(cè)缺乏支撐，安裝力可能會(huì)導(dǎo)致被鉚接件11、12變形。副鉚接頭類似于傳統(tǒng)的頂鐵，可以對(duì)被鉚接件11、12進(jìn)行支撐以減小結(jié)構(gòu)變形。副鉚接頭配合鉚接頭可以保證兩個(gè)電磁鉚槍的對(duì)正。副鉚接頭上的導(dǎo)向筒端面28與被鉚接件11、12表面相接觸，將載荷傳遞到被鉚接件11表面，定位軸27伸入安裝孔中，當(dāng)緊固件10伸出來的時(shí)候，緊固件10頂住定位軸端面29并壓縮彈簧15使定位軸27沿導(dǎo)向筒25向底座22后端移動(dòng)。為了不損傷緊固件10，定位軸27選用硬度較小的鋁合金做材料。安裝完成后，彈簧15回彈推動(dòng)定位軸27回到工作位置。副鉚接頭上底座22的尺寸是固定的，根據(jù)被鉚接件11、12上安裝孔的大小可以選用不同尺寸的定位軸27和導(dǎo)向筒25。定位設(shè)計(jì)在副鉚接頭的定位設(shè)計(jì)中，對(duì)定位軸27與導(dǎo)向筒25中孔的同軸度有較高要求，所以定位軸27采取前小后大的結(jié)構(gòu)，在尺寸上分別與導(dǎo)向筒25和底座22的內(nèi)孔采用小間隙配合，定位軸在底座22和導(dǎo)向筒25的共同作用下保證了與導(dǎo)向筒25內(nèi)孔的同軸度，同時(shí)定位軸27的長度設(shè)計(jì)要長一點(diǎn)，使得裝配好之后的定位軸高出導(dǎo)向筒端面28大約4毫米，這樣就保證了導(dǎo)向筒25與被鉚接件11、12表面接觸吋，定位軸27可以伸入到被鉚接件11、12的安裝孔內(nèi)，為了使伸入較容易，對(duì)定位軸底端29進(jìn)行了倒角。讓位設(shè)計(jì)為了保證安裝過程中緊固件10螺紋部分可以順利伸出，本實(shí)用新型專門進(jìn)行了讓位設(shè)計(jì)。主要通過對(duì)底座22進(jìn)行內(nèi)孔設(shè)計(jì)并裝配有彈簧15來實(shí)現(xiàn)緊固件10伸出時(shí)定位軸27可以向后移動(dòng)為緊固件10螺栓讓出空間，保證緊固件10完整裝入被鉚接件11、12的安裝孔。當(dāng)緊固件10伸出時(shí)，緊固件10頂住定位軸27壓縮彈簧15使定位軸27沿導(dǎo)向筒25向底座22后端移動(dòng)，這樣就為緊固件10讓出了空間，彈簧15裝入底座22時(shí)，有一定的壓縮量，這樣就保證了在安裝過程結(jié)束后定位軸27可以回到定位狀態(tài)。防滑設(shè)計(jì)在安裝過程中， 如果電磁鉚槍與緊固件10頭部接觸不穩(wěn)定可靠，則電磁鉚槍很容易打偏，所以在鉚接頭上設(shè)計(jì)了限位筒16，心軸14直接與緊固件10頭部表面接觸來傳遞載荷，限位筒16限制心軸14端面與緊固件10頭部的相對(duì)滑動(dòng)。保證了接觸的穩(wěn)定可靠。退位設(shè)計(jì)沉頭緊固件10的安裝要保證最終緊固件10的頭部與被鉚接件11、12表面基本在ー個(gè)面上，但在安裝時(shí)又要防止電磁鉚槍與緊固件10頭部的相對(duì)滑動(dòng)，所以在防滑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，在鉚接頭上進(jìn)行了退位設(shè)計(jì)。通過在心軸14與限位筒16之間安裝弾簧15使得當(dāng)緊固件10將要完全進(jìn)入被鉚接件11、12安裝孔時(shí)限位筒16可以向后退位以完成沉頭螺栓的完全安裝。安裝時(shí)，心軸14頂住緊固件10頭部向孔內(nèi)移動(dòng)，當(dāng)緊固件10快完全裝入?yún)迹尬煌?6與被鉚接件12表面相接觸，心軸14頂住緊固件10繼續(xù)深入，被鉚接件11、12上的反作用力頂住限位筒16向后移動(dòng)，最終使緊固件10完全裝入。防脫設(shè)計(jì)在實(shí)際安裝中為了防止心軸14和限位筒16完全脫開，在限位筒16上設(shè)計(jì)了螺紋孔，螺釘18與限位筒16通過螺紋相連接，螺釘頂端做成圓柱形，并在心軸14上設(shè)計(jì)了非全通的鍵槽17，將螺釘18圓柱端伸入鍵槽17，限位筒16通過螺釘18可以沿鍵槽17移動(dòng)，同時(shí)又不會(huì)脫離，就達(dá)到防止兩者完全脫開的目的。
權(quán)利要求1.ー種鉚接頭，其特征在于包括心軸(14)、彈簧(15)、限位筒(16)和螺釘(18)，所述心軸(14)是類活塞結(jié)構(gòu)，心軸(14)的一端靠近頭部徑向位置對(duì)稱設(shè)計(jì)兩個(gè)鍵槽(17)，心軸(14)的另一端是凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，心軸(14)的凸臺(tái)上固連有連接頭(13)，連接頭(13)上有螺紋；所述限位筒(16)是筒狀結(jié)構(gòu)，套裝在心軸(14)上靠近頭部的一端，限位筒(16)內(nèi)壁與心軸(14)頭部配合形成的空腔起限位作用，心軸(14)可以在限位筒(16)中移動(dòng)，限位筒(16)與心軸(14)上鍵槽(17)的相應(yīng)位置有螺釘孔，螺釘(18)穿過螺釘孔伸入鍵槽(17)內(nèi)，彈簧(15)是壓簧，繞于心軸(14)上，位于限位筒(16)與心軸(14)的凸臺(tái)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉚接頭，其特征在干所述心軸(14)與連接頭(13)同圓心。
3.ー種副鉚接頭，其特征在于包括彈簧(15)、底座(22)、導(dǎo)向筒(25)和定位軸(27)，所述底座(22)是桶狀結(jié)構(gòu)，桶底外側(cè)固連有連接頭(13)，連接頭(13)上有螺紋；底座(22)頭部外側(cè)有公螺紋；導(dǎo)向筒(25)是凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，其一端內(nèi)有與底座(22)頭部外側(cè)公螺紋配合的母螺紋，導(dǎo)向筒(25)通過螺紋(24)底座(22)連接；導(dǎo)向筒(25)中心裝有定位軸(27)，定位軸(27)與導(dǎo)向筒(25)內(nèi)壁間隙配合，且可以在導(dǎo)向筒(25)中移動(dòng)，井伸入到被鉚接件(11、12)的安裝孔內(nèi)起導(dǎo)引作用；定位軸底端(29)倒角；定位軸端頭(23)直徑與底座(22)的內(nèi)徑等大，并可以在底座(22)內(nèi)滑動(dòng)；導(dǎo)向筒(25)的內(nèi)凹臺(tái)對(duì)定位軸端頭(23)起定位作用；彈簧(15)位于底座(22)桶底內(nèi)側(cè)與定位軸端頭(23)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的副鉚接頭，其特征在干所述定位軸(27)所用材料是鋁合金。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鉚接頭和副鉚接頭，用于解決現(xiàn)有的應(yīng)力波安裝器在應(yīng)力波安裝干涉配合緊固件時(shí)被鉚接件結(jié)構(gòu)容易變形的技術(shù)問題。鉚接頭由心軸(14)、彈簧(15)、限位筒(16)和螺釘(18)組成，限位筒(16)內(nèi)壁與心軸(14)頭部配合形成的空腔起限位作用。副鉚接頭由彈簧(15)、底座(22)、導(dǎo)向筒(25)和定位軸(27)組成，定位軸(27)起導(dǎo)引作用，可以伸入到被鉚接件(11、12)的安裝孔內(nèi)。在兩個(gè)電磁鉚槍上分別通過連接頭(13)安裝鉚接頭和副鉚接頭，鉚接頭和副鉚接頭上的限位和導(dǎo)引結(jié)構(gòu)，保證了電磁鉚槍與緊固件的對(duì)正。鉚接頭和副鉚接頭在被鉚接件的兩面施力，避免了單電磁鉚槍單面對(duì)被鉚接件施力時(shí)被鉚接件的變形。
文檔編號(hào)B21J15/10GK202398764SQ201120366468
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者張彥昭, 曹增強(qiáng), 盛熙 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)