Способ соединения листа с пробивной гайкой с головкой и многогранным хвостовиком Советский патент 1993 года по МПК F16B37/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в производстве различных изделий с гайками, прикрепленным к листам.

Цель изобретения - повышение надежности фиксации гайки в листе.

Способ соединения листа с пробивной гайкой с головкой и многогранным хвостовиком заключается в том, что хвостовиком гайки, высота которого больше толщины листа, пробивают отверстие в листе на матри- це с круглым отверстием для прохода высечки, при этом после пробивки отверстия производят деформации части хвостовика гайки путем осаживания его торца в осевом направлении в сторону листа на участке за пределами окружности, диаметр которой меньше диаметра окружности, вписанный в контур хвостовика, на величину, равную

(Pi - D2). j

2hi

где DI - диаметр окружности, описанной вокруг контура хвостовика гайки;

D2 - диаметр окружности, вписанной в контур хвостовика гайки;

S - толщина листа;

h - величина осевой деформации части хвостовика гайки на упомянутом участке, и больше суммы наружного диаметра резьбы и удвоенной высоты ее профиля до заполнения зазоров между отверстием листа и хвостовике гайки и раздачи материала гайки за контур отверстия листа.

Максимальный диаметр окружности, ограничивающей участок деформации хвостовика гайки, определен из условия такого заполнения зазора между отверстием, пробитым в листе, и хвостовиком гайки, при котором обеспечено гарантированное прочное соединение листа и гайки, хвостовик которой имеет 4, 6 или 8 граней. Минимальный диаметр окружности, ограничивающей участок деформации хвостовика гайки, определен из условия сохранения собираемо- сти гайки и ввинчиваемого в нее резьбового элемента.

На фиг. 1 изображено исходное положение листа и гайки перед пробивкой: на фиг.

ел

С

00

о о

Ov

N5

2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - взаимное положение гайки и листа при пробивке на матрице с круглым отверстием; на фиг, 4 - соединение листа с гайкой после деформа- ции; на фиг, 5 - вид Б на фиг. 4.

Пробивная гайка 1 имеет цилиндрическую головку 2 и некруглый многогранный хвостовик 3. Высота Н хвостовика 3 гайки 1 больше толщины S листа 4, с которым должна быть соединена гайка. Диаметр D голо- вки 2 больше диаметра DI окружности, описанной вокруг контура хвостовика 3. Диаметр D2 окружности, вписанной в контур хвостовика, определяется диаметром Di и числом: граней хвостовика (на фиг. не обоз- начены).

Способ осуществляется в следующей последовательности.

Лист 4, имеющий толщину S устанавли- вают на матрице 5 с круглым отверстием 6, диаметр Оз которого по меньшей мере ра- вен диаметру Di окружности, описанной вокруг контура хвостовика 3 гайки 1. Затем центрируют гайку 1 относительно отверстия

6 матрицы 5 при помощи известных средств (не показаны), не ориентируя грани хвостовика 3 гайки 1 в угловом направлении, и пробивают хвостовиком 3 гайки 1 отверстие

7 в листе 4. При этом высечка 8 проходит сквозь отверстие 6 матрицы 5, охватывающее хвостовик 3, и в листе 4 происходит образование отверстия 7, имеющего некруглую форму, промежуточную между круглой формой отверстия 6 матрицы 5 и некруглой формой контура профиля хвостовика 3 гайки 1. При этом между внутренней стенкой отверстия 7 и гранями хвостовика 3 гайки 1 остаются радиальные зазоры, так как хвостовик 3 гайки 1 клотно прилегает к стенке отверстия 7 только по вершинам многогранника, Затем торец 9 хвостовика 3 гайки 1 деформируют, осаживая часть торца в осевом направлении к листу 4 при помощи любого известного инструмента 10. Деформацию торца 9 производят на участке торца, хвостовика 3 гайки 1 снаружи от окружности, диаметр Оз которой меньше диаметра D2 окружности, вписанной в контур профиля хвостовика 3 гайки 1, на величину равную

ti

(Pi Pg)iS

2h

5

0 5

0 5

0 5 0 5 0

5

где h - величина осевой деформации части хвостовика 3 гайки 1 на указанном участке (фиг. 4),. и больше суммы наружного диаметра DS резьбы гайки и удвоенной высоты профиля резьбы (не обозначена). При этом по меньшей мере часть материала гайки 1 на участке снаружи от окружности D4 полностью за: полняет зазоры между отверстием 7 листа Ф и хвостовиком 3 гайки 1, причем отверстием 7 также деформируется и принимает форму близкую к форме контура хвостовика 3 гайки 1. Оставшаяся часть материала гайки заплывает наружу контура отверстия 7. Этим обеспечивается прочное соединение листа и гайки.

Способ позволяет упростить и автоматизировать процесс соединения листов и гаек в условиях массового производства. При испытаниях деформация профиля резьбы оставалась в пределах допуска, а прочность соединения листа и гайки превысила прочность стержня винта, вворачиваемого в гайку,..-,. /..: Формула изобретения : Способ соединения листа с пробивной гайкой с головкой и многогранным хвостовиком, при котором хвостовиком гайки, высота которого больше толщины листа, пробивают отверстие в упомянутом листе на матрице с круглым отверстием для прохода высечки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности фиксации гайки в листе, после пробивки отверстия производят деформацию части хвостовика гайки путем осаживания его торца в осевом направлении в сторону листа на участке за пределами окружности, диаметр которой меньше диаметра окружности, вписанной в контур хвостовика, на величину, равную

(Di-D2)-4

2hi

где Di - диаметр окружности, описанный вокруг контура хвостовика гайки;

D2 - диаметр окружности, вписанной в контур хвостовика гайки;

S - толщина листа;

h - величина осевой деформации части хвостовика гайки на упомянутом участке, и больше суммы наружного диаметра резьбы и удвоенной высоты ее профиля до заполнения зазоров между отверстием листа и хвостовиком гайки и раздачи материала гайки за контур отверстия листа.

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: многогранным хвостовиком гайки, высота которого больше толщины листа, пробивают отверстие в последнем. При этом лист располагают на матрице с отверстием для прохода высечки. Затем деформируют часть хвостовика гайки путем осаживания его торца в осевом направлении в сторону листа на определенном участке до заполнения зазоров между отверстием листа и хвостовиком гайки и раздачи ее материала за контур этого отверстия. 5 ил.