螺母板制造技术

该发明专利技术提供一种无铆接螺母板，该螺母板包括一个螺母、一个具有管状和支架部分的夹持支架和一个具有扩大头部的杆。该杆设置在管状部分孔之内，从而该头部依靠在支架孔内的肩部上。该管状部分设置在工件孔之内，从而该支架部分依靠在工件的顶部。该螺母保持在该支架部分之内。一个力施加到工件底部而另一个反向力施加到杆上，从而该头部使管状部分径向地向外扩展，因此在管状部分上的凸起嵌入到工件壁内，从而把螺母板固定到工件上。该夹持支架还可以由两个分离元件、一个具有管状部分和支架的套管形成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种一般用于航天工业中的无铆钉螺母板。
技术介绍
螺母板用于在航天和商业应用场合中把结构和非结构部件固定在一起。当今正采用许多不同设计结构的螺母板。两个主要的品种是铆接螺母板和扩口的无铆接螺母板。在铆接螺母板中，使用两个或更多铆钉来把螺母板主体固定到工件上。无铆接螺母板基本上由三个部件组成一个螺母元件、一个夹持支架和一个连接套管。这些螺母板连接和固定到工件上的方法是根据两个特征(1)通过把支架套管组件压入或者拉入到工件孔内，该套管插入到工件孔内。在该套管上的细齿/凸起结构与工件壁接触，从而提供抵抗螺母板旋转的阻力。(2)在该套管插入到该工件孔之后，套管端部对着工件相对侧扩张，提供了抵抗在使用螺母板期间出现的顶出力的阻力。在第4,732,518号美国专利中公开了这类无铆接螺母板的一个实例，其中该专利中描述了套管抵抗较大的干涉力而插入工件内部，然后该套管变形以使套管端部扩张。该套管在其中具有细齿/凸起，其中该细齿/凸起结构较长并逐渐变细，从而该细齿/凸起伸入到工件壁内。该逐渐变细特征、长度和特有的几何形状是必要的，从而采用为该用途选择的安装方法使安装成为可能。具有逐渐变细和延伸细齿凸起结构的’518专利的主要目的是，通过把负载分配到整个工件上并提供由于套管插入到工件内而产生的膨胀，提高工件的疲劳寿命，同时对工件孔周围附近的材料冷处理。然而如在4,732,518号美国专利中论述的那样，用现今设计的工具安装无铆接螺母板显得笨重、缓慢、复杂、昂贵以及经常出故障。此外，制备孔还需要非常精确而且为平齐安装需要钻孔或者扩口。这些缺点限制了无铆接螺母板的使用。无铆接螺母板的扩张并且在许多方面是不利的，如复杂的工具、实现平齐安装的专门孔的制备(如钻孔和扩孔)、夹持长度限制、在套管和工件壁之间的间隙形成以及较长的长度，从而使无铆接螺母板成为一个相对较重的部件。在5,096,349号、5,245,743号、5,405,228号以及5,704,747号美国专利中描述了四种其它无铆接螺母板设计，这些是用来防止扩张，不过每个都具有与此关联的缺陷。5,704,747号美国专利的设计依靠粘合剂把螺母板固定到该结构上。5,096,349号、5,245,743号以及5,405,228号美国专利的设计没有用来把螺母板固定到结构内的粘合剂或者凸起。这些设计采用了大量的冷加工孔和高度干涉啮合，其中利用硬化销作为安装工具以使套管部在该结构内扩张。该套管是平滑的，同时由于高度膨胀，形成的摩擦力被期望保持该螺母板并提供希望的机械性能。用于该紧固件设计的基本目的是提高接合点的机械疲劳性能。用于该设计的零件非常昂贵，安装费用大并麻烦，而且孔制备需要非常精确。因此，该设计的总成本非常大从而应用受到限制。在该领域还曾报道过的是，由于需要较大扩张，该接收结构可能超过可接受限值变形，从而产生损坏而不能使用孔结构。因此，就需要克服先有技术无铆接螺母板设计缺陷的无铆接螺母板设计。本专利技术供给这样的一种无铆接螺母板设计。
技术实现思路
该专利技术的一个主要的目的是提供这样一种无铆接螺母板，其中该螺母板将使无铆接螺母板到工件的安装得到简化。该专利技术的一个目的是提供这样一种无铆接螺母板，其中该螺母板利用了一种新颖的工具原理来提高螺母板到工件上的安装速度，同时该螺母板确保螺母板的套管与工件的适当啮合。该专利技术的另一个目的是提供这样一种无铆接螺母板，其中该螺母板将极大地扩展无铆接螺母板在航天应用场合以及商业上的使用。该专利技术的又一个目的是提供这样一种无铆接螺母板，其中该螺母板满足扭矩输出的特定要求，而该扭矩输出能抵抗作用在孔轴周围螺母板上的扭矩。该专利技术的又一个目的是提供这样一种无铆接螺母板，其中该螺母板满足顶出的特定要求，而该顶出特性能抵抗沿着孔轴特定的外加力。该专利技术的又一个目的是提供这样一种无铆接螺母板，该螺母板满足疲劳的特定要求，而该疲劳特性为使接收结构阻力变成动力载荷的安装特性。该专利技术的再一个目的是提供这样一种无铆接螺母板，其中该螺母板把支架和套管元件结合成单个元件，由此减少了一个部件，以极大地简化了元件组件，降低了总成本并改善了操作和机械的性能。该专利技术的又一个目的是提供这样一种无铆接螺母板，其中在无铆接螺母板安装时，该螺母板不允许在螺母板套管部分和工件壁之间形成间隙。该专利技术的另一个目的是提供这样一种无铆接螺母板，其中该螺母板使套管在工件孔内扩大，以确保在整个孔内与工件密切接触，同时该螺母板诱发提高工件疲劳寿命的残余压应力。该专利技术的又一个目的是提供这样一种无铆接螺母板，其中如果第一螺母磨损时，该螺母可轻易地由另一个螺母替代。该专利技术的又一个目的是在插入到工件孔内管状部分的外壁上提供凸起或者肋线，这将有助于改善顶出、扭矩输出和疲劳特征。简要地说，根据上文描述，该专利技术提供一种新颖螺母板的三个实施例。该专利技术的第一实施例提供了一种螺母板，其中该螺母板包括一个螺母、一个夹持支架和一个杆。该夹持支架具有一个管状部分和支架部分。该管状部分具有贯穿其中的孔，而该孔限定了逐渐变细的内壁同时限定了一个肩部。该管状部分具有带有从其中延伸凸起的外壁。该支架部分从管状部分伸出并具有一对带从其中延伸折边的相对侧壁和在其中设置的槽。该螺母具有带从其相对侧伸出的翼片的基部和带有从其中向上贯穿延伸的螺纹孔的圆筒部分。该杆具有一个扩大可变形的头部和一个从其中延伸的细长圆筒部分。在操作中，该杆插入到管状部分的孔内，从而该扩大头部依靠在肩部上。该螺母然后被插入夹持支架的支架部分中，从而螺母的翼片设置在支架部分的槽内，以固定螺母并允许螺母在横向和纵向相对于支架部分浮动。该管状部分接着被插入到工件孔内，从而该支架部分依靠在工件的顶部。该杆然后经过管状部分的孔拉出，以把管状部分扩展到由工件孔限定的壁内。该管状部分外壁上的凸起嵌入到工件壁内，以提高顶出和扭矩输出特性。当杆的头部经过管状部分孔拉出时，该头部将变形以呈现与管状部分扩展内壁的扩展尺寸对应的几何形状。一旦完全地经过孔拉出，该管状部分固定地连接到工件上，同时该杆可废弃。该专利技术的第二实施例提供了一种螺母板，其中该螺母板包括一个螺母、一个支架、一个套管和一个杆。第二实施例的螺母板基本上与第一实施例的螺母板相同，所不同的是，第一实施例的夹持支架设于两个分开部件上，即带有套管的支架和套管与夹持支架的管状部分类似，而支架与夹持支架的支架部分类似。第二实施例的螺母板连接操作实际上以与第一实施例螺母板连接的相同方式进行。该专利技术的第三实施例提供了一种螺母板，其中该螺母板包括一个螺母、一个夹持支架、一个杆和一个保持件。该夹持支架具有一个管状部分和支架部分。该管状部分具有贯穿其中的孔，而该孔限定了逐渐变细的内壁同时限定了一个肩部。该内壁也可具有从其中延伸的凸缘。该管状部分具有带有从其中延伸凸起的外壁。该凸起为一系列的高凸起和低凸起，其中该高凸起具有一个靠近支架部分的倾斜部。该支架部分从管状部分伸出并具有一个带有从其中延伸的突起的基部和一对从其中延伸具有设置在其中的槽的相对侧壁。该螺母具有一个基部和一个圆筒部分，其中该基部在相对端具有凹槽，而圆筒部分具有从其中向上贯穿延伸的螺纹孔。该杆具有一个扩大可变形的头部和一个从其中延伸的细长圆筒部分。该保持件优选的是一个弹簧件，该弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个适合于连接到由穿过工件的孔限定的壁上的螺母板，所述螺母板的特征在于：一个螺母，具有一个基部和一个从所述基部向上延伸的部分，所述向上延伸部具有穿过其中设置的孔；一个夹持支架，包括一个管状部分和一个支架部分，所述管状部分具有 一个第一端和一个第二端，所述支架部分从所述管状部分的所述第一端伸出，所述管状部分包括一个外壁和一个内壁，所述外壁从所述管状部分的所述第一端伸出到所述管状部分的所述第二端，所述内壁从所述管状部分的所述第一端伸出到所述管状部分的所述第二端，所述内壁由一个贯穿所述管状部分的孔限定，所述内壁逐渐变细，从而在所述管状部分所述第一端的所述孔的直径大于所述管状部分所述第二端的所述孔的直径，所述管状壁的所述孔与所述螺母的所述孔连通；一个杆，具有一个扩大的头部和一个从那里延伸的细长的部 分，所述杆设置在所述管状部分的所述孔内，在所述杆轴向运动后，所述扩大头部能使所述管状部分的所述内壁扩展，从而所述管状部分的所述外壁强制与工件壁啮合；以及把所述螺母固定在所述支架部分内的装置，所述固定装置可使所述螺母在所述支架部分内进 行有限的移动。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：拉赫马图拉F图斯凯，
申请(专利权)人：阿库门特知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：US[]