单面安装的紧固件制造技术

本发明专利技术涉及适用于固定结构件的紧固件，结构件具有公称直径为（D）孔，结构件的公称厚度介于最小和最大厚度，紧固件包括与结构件相关的最小着力面（Gmin）和最大着力面（Gmax），紧固件还包括‑一端为螺杆扩大端（18）且带螺纹的部分（22）位于另一端的一个螺杆（12），‑一个套筒（30），该套筒包括适于接收螺杆的扩大端（18）并且用于接触结构件的第一个面的一个套筒扩大端（32）、一个柱形的管状体（34），管状体适于接收螺杆的圆柱形筒身（20）和螺扣段（36），该螺扣段（36）与螺杆的带螺纹的部分（22）相啮合，其中螺扣段（36）与套筒的管状体（34）的内部平滑部分（38）相邻，其中具有公称厚度（E）的该部平滑部分包括与套筒扩大端（32）相邻的一个几乎不可变形段（A）和与该几乎不可变形段（A）相邻的一个可变形段（B），套筒的可变形段（B）比几乎不可变形段（A）的强度低，以便使得可变形段（B）产生径向变形而形成球凸（48），球凸（48）用于和结构件的与第一个面相对的面（46）接触。可变形段（B）在一个长度（L）上延伸，该长度（L）大于最小长度（Lmin）且小于最大长度（Lmax），其中：Lmin=D/2 + 2E + (Gmax ‑ Gmin)，Lmax=(E / 0.092)。该发明专利技术尤其航空器结构件的组装。

One side fastener

The present invention relates to a suitable fastener structure, structure with nominal diameter (D) hole structure of the nominal thickness is between the minimum and maximum thickness of fasteners including related structures to the minimum and maximum (Gmin) to (Gmax), fastener also includes end screw expanding (18) and threaded part (22) of a screw at the other end (12), a sleeve (30), including the sleeve for receiving the expansion screw (18) and for the contact structure of the first surface of a sleeve extending end (32), a the tubular cylindrical body (34), tubular body for a cylindrical tube body receiving screw (20) and screw section (36), the screw section (36) threaded part and the screw (22) is engaged with the threaded section (36) and the sleeve of the tubular body (34) internal smooth part (38) which is adjacent to the nominal thickness (E) of the Department of the smooth part includes expanding sleeve (32) adjacent to an almost incompressible deformation section (A) and the nearly incompressible deformation section (A) of a deformable section adjacent (B section), deformable sleeves (B) than hardly deformable section (A) of the low strength, so that the deformable section (B) to produce radial deformation and the formation of a convex ball (48), (48) for convex ball with the first surface and the structure of the opposite surface (46) contact. Deformable section (B) in a length (L) extends the length (L) is greater than the minimum length (Lmin) and less than the maximum length (Lmax), including: Lmin=D/2 + 2E + (Gmax Gmin), Lmax= (E / 0.092). The invention, especially the assembly of the aircraft structural parts.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单面安装的紧固件本专利技术涉及一种紧固件，用于安装在结构件的组装侧面，通常被称为“接触面”。该类型的紧固件通常适用于飞行器结构件的组装。本专利技术尤其适用于固定具有以下结构的结构件：对应孔径公称直径D，公称厚度介于最小和最大厚度之间，紧固件包括构件的最小着力面(Gmin)和最大着力面(Gmax)，紧固件还包括-一个螺杆，螺杆的一端为螺杆扩大端且带螺纹的部分位于其另一端，-一个套筒，该套筒包括适于接收螺杆扩大端并且用于接触结构件的第一个面的一个套筒扩大端、一个柱形的管状体、和螺扣段，管状体适于接收螺杆的圆柱形筒身，螺扣段与螺杆的带螺纹的部分相啮合，其中螺扣段与套筒的管状体的内部平滑部分相邻，其中具有公称厚度E的内部平滑部分包括与套筒扩大端相邻的一个几乎不可变形段和与几乎不可变形段相邻的一个可变形段，-套筒的可变形段比几乎不可变形段的强度低，以便使得可变形段产生径向变形而形成球凸，球凸用于和结构件的与第一个面相对的通常被称为“盲端”的一个面接触，管状体球凸此类型紧固件也被称为“盲铆钉”，如在美国已申请专利文件US3236143中，这种紧固件在断裂槽处还配有易碎夹持元件。飞行器结构件中越来越多采用复合材料，在局部承受强大压力时，符合材料会出现剥离的风险。为避免复合材料剥离，与紧固件插入孔的公称直径D相比，盲端球凸的外径不应过小。此外，该种紧固件的球凸应该具有均匀的支撑表面，最小厚度和最大厚度必须重复出现。若构件盲端不便于检查，球凸必须保证正确成型，并具有足够尺寸。本专利技术旨在用于解决当前紧固件的缺陷，尤其是提供一种紧固件，用于实现球凸外径相当于构件孔径公称直径的1.5倍，该球凸均匀一致且可重复，无论构件夹紧面的公称厚度在最小和最大厚度间如何变化，均能保持稳固。为此，本专利技术的紧固件如上所述，可变形段延伸一定的长度，且介于最小长度Lmin和最大长度Lmax之间，其中最小长度和最大长度的关系如下：Lmin＝D/2+2E+(Gmax-Gmin){1}Lmax＝(E/0.092){2}可变形段的起始端最长可自最小着力面Gmin起。这种紧固的优点是可形成宽大且稳固的球凸结构。本专利技术的紧固件更具备至少以下一种特征：-可变形段强度减弱可通过降低局部硬度实现，-可变形段强度减弱可通过减小管状体公称厚度实现，-套筒由A286型不锈钢或β-C型钛合金制成，-可变形段硬度小于或等于300HV，-可变形段硬度小于或等于220HV，-紧固件直径为6.32mm，套筒管状体公称厚度为0.75mm，可变形段长度范围为6.67-8.152mm，-紧固件直径为4.80mm，套筒管状体公称厚度为0.58mm，可变形段长度范围为5.55-6.304mm，-套筒由钛或钛合金制成。此外，结合以下附图中所描述的安装实例，本专利技术的特征和优势更加显而易见：图1为本专利技术紧固件的立体图，图示为未安装状态；图2为本专利技术紧固件的剖面图，图示为未安装状态；图3为本专利技术紧固件的剖面图，图示为已安装且形成球凸的状态；图4A、4B、4C显示的是非正确成型的球凸视图；图5示出了，紧固件根据本专利技术一种实施方式安装后，，其硬度的梯度沿着紧固件套筒长度方向变化。为便于理解，仅示出了对于理解本专利技术的必要元件。不同图示中的相同元件具有相同的参数。其余描述中所显示的尺寸均为公称值。按照常见的机械设计原则，所有或部分尺寸均存在误差(例如0.1mm)。参考图1至图3，本专利技术紧固件10包含螺杆12和套筒30。螺杆12包括夹紧元件14、断裂凹槽16、铣削的螺杆的端部18、圆柱形筒身20和带螺纹的部分22。断裂凹槽16的尺寸对应螺杆12的最小直径，能够在给定的扭转应力下承受一定的拉伸应变和断裂应力。螺杆12可轻易插入套筒30中，套筒具有扩大端32和管状体34，套筒扩大端适于接收铣削的螺杆的端部18)。在将紧固件10安装在结构件中之前，管状体34的外表面是圆柱形。在与套筒扩大端相对的端部，管状体34具有一个螺扣段36，在套筒扩大端和螺扣段之间，管状体34包括一段，该段内表面38为圆柱形且光滑，光滑即为无螺纹。在图2的示例中，套筒管壁的公称厚度E保持恒定。螺杆12的螺纹和套筒30的内螺纹相互啮合。这些螺纹符合适用于航空紧固件的AS8879标准。紧固件10的长度取决于待组装结构件的厚度，其公称厚度介于最小厚度和最大厚度之间。传统地，结构件的公称厚度以1/16英寸(1.5875mm)为单位间隔。因此，紧固件10具有最小夹紧能力和最大夹紧能力，从而可用于组装公称厚度介于最小和最大值之间的结构件。紧固件可紧固的最小厚度所对应的平面被称为“最小夹紧面”或“最小着力面”，在图中以“Gmin”表示。紧固件可紧固的最大厚度所对应的平面被称为“最大夹紧面”或“最大着力面”，在图中以“Gmax”表示。在固定时，若一端为铣削端，则Gmax和Gmin的长度值应从套筒扩大端32的顶部量起(如图2所示)，若为凸起端，则应从套筒扩大端下部量起。套筒30的总长度被分为3段连续相邻的部分。第一部分A段(如图2所示)包括套筒扩大端32和具有平滑内表面的相邻管状体部分34。A段属于低变形区域。其长度最大可等同于组装结构件的最小厚度(Gmin)。第二部分B段属于可变形区域，长度延伸至平滑内表面管状体34的剩余部分。套筒的B段用于变形，形成球凸，与待组装结构件的盲端相接触。相对于非变形区域，B段的强度稍小，以便形成球凸。强度弱化可通过降低变形区域B段的硬度实现。在此情况下，可变形区域B段的强度应比不可变形区域A段至少低20％，使得形变更倾向性地发生在B段，该差异取决于实际所采用的材料。该硬度的降低可通过环形退火处理来达到，例如使用感应机。套筒也可由硬度不同的材料焊接而成：与不可变形A段的材料相比，变形区域B段选择更易发生变形的材料。该硬度的弱化还可通过降低套筒局部公称厚度实现，例如在内表面平滑的套筒部分加设肩部，沿长度方向降低该区域套筒的厚度。紧固件10未安装时，套筒B段覆盖螺杆的带螺纹部分22之外光滑杆体及螺杆带螺纹的部分的一段24。套筒C段延伸至整个螺扣段36。这个区域实现螺母的作用。紧固件10未安装时，C段与螺杆12的螺纹终端22相接触。图3显示在图1和图2中所示的紧固件10安装至两个待组装的结构件40和42的情形。夹紧元件14已经在断裂凹槽16处断裂，只留下螺杆的扩大段18和套筒的扩大端32，共同形成紧固顶部，并嵌入结构件40接触面44预留的埋头孔中。套筒30的A段已完全嵌入结构件40和42中。套筒的第二部分B段已发生形变，形成球凸，并与结构件42的盲端46(接触面44的对应端)接触。紧固件20、32的顶部和球凸48之间的张力使得结构件40、42的组装可以保持。套筒第三部分C段在安装位置覆盖与管状体22相邻的螺杆螺纹部分24。更具优势的是，紧固件包括机械或化学制动装置，以确保螺纹啮合的稳固，例如通过套筒的螺扣变形，或在螺杆螺纹部分添加制动器。按照本专利技术，紧固件10外径为可轻易插入公称直径D的结构件的孔中。一旦紧固件10发生变形，球凸48的外径至少为整个着力面孔径公称直径D的1.5倍。图3显示发生正确形变的球凸。若球凸未正确成型，则削头和/或起麟的风险将增加。球凸有可能形成“伞状”(如图4A和4B所示)，此时，球凸和盲端46之间呈本文档来自技高网...

【技术保护点】
紧固件（10），适用于固定结构件（40、42），所述结构件具有孔且该孔具有公称直径（D），所述结构件的公称厚度介于最小和最大厚度之间，所述紧固件包括与所述结构件相关的最小着力面（Gmin）和最大着力面（Gmax），所述紧固件还包括‑ 一个螺杆（12），所述螺杆的一端为螺杆扩大端（18）且带螺纹的部分（22）位于其另一端；‑ 一个套筒（30），该套筒包括适于接收所述螺杆扩大端（18）并且用于接触所述结构件的第一个面的一个套筒扩大端（32）、一个柱形的管状体（34）、和螺扣段（36），该管状体适于接收所述螺杆的圆柱形筒身（20），该螺扣段（36）与所述螺杆的带螺纹的部分（22）相啮合，其中所述螺扣段（36）与所述套筒的所述管状体（34）的内部平滑部分（38）相邻，其中具有公称厚度（E）的该内部平滑部分包括一个几乎不可变形段（A）和一个可变形段（B），所述几乎不可变形段（A）与所述套筒扩大端（32）相邻，所述可变形段（B）与该几乎不可变形段（A）相邻；‑ 所述套筒的可变形段（B）比所述几乎不可变形段（A）的强度低，以便使得所述可变形段（B）产生径向变形而形成球凸（48），所述球凸（48）用于和所述结构件的与所述第一个面相对的面（46）球凸接触；其特征在于，所述可变形段（B）在一个长度（L）上延伸，该长度（L）大于最小长度（Lmin）且小于最大长度（Lmax），其中所述最小长度（Lmin）和所述最大长度（Lmax）的关系如下：Lmin = D/2 + 2E + (Gmax ‑ Gmin)    　　　　　　　{1}Lmax = (E / 0.092) 　　　　　　　　　　   　　　　{2}所述可变形段（B）的起始端最长可置于所述紧固件（10）的最小着力面（Gmin）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.11 FR 15553131.紧固件（10），适用于固定结构件（40、42），所述结构件具有孔且该孔具有公称直径（D），所述结构件的公称厚度介于最小和最大厚度之间，所述紧固件包括与所述结构件相关的最小着力面（Gmin）和最大着力面（Gmax），所述紧固件还包括-一个螺杆（12），所述螺杆的一端为螺杆扩大端（18）且带螺纹的部分（22）位于其另一端；-一个套筒（30），该套筒包括适于接收所述螺杆扩大端（18）并且用于接触所述结构件的第一个面的一个套筒扩大端（32）、一个柱形的管状体（34）、和螺扣段（36），该管状体适于接收所述螺杆的圆柱形筒身（20），该螺扣段（36）与所述螺杆的带螺纹的部分（22）相啮合，其中所述螺扣段（36）与所述套筒的所述管状体（34）的内部平滑部分（38）相邻，其中具有公称厚度（E）的该内部平滑部分包括一个几乎不可变形段（A）和一个可变形段（B），所述几乎不可变形段（A）与所述套筒扩大端（32）相邻，所述可变形段（B）与该几乎不可变形段（A）相邻；-所述套筒的可变形段（B）比所述几乎不可变形段（A）的强度低，以便使得所述可变形段（B）产生径向变形而形成球凸（48），所述球凸（48）用于和所述结构件的与所述第一个面相对的面（46）球凸接触；其特征在于，所述可变形段（B）在一...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼·维勒，尼古拉·纳雷托，奥利维尔·盖伊，盖·帕洛里，
申请(专利权)人：LISI航空，
类型：发明
国别省市：法国,FR