CN1735751A - 自攻丝内孔固定件及其成形方法 - Google Patents
自攻丝内孔固定件及其成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1735751A CN1735751A CNA2003801081612A CN200380108161A CN1735751A CN 1735751 A CN1735751 A CN 1735751A CN A2003801081612 A CNA2003801081612 A CN A2003801081612A CN 200380108161 A CN200380108161 A CN 200380108161A CN 1735751 A CN1735751 A CN 1735751A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- hole
- female fastener
- thread
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims abstract description 80
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 31
- 230000008685 targeting Effects 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000010730 cutting oil Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/64—Making machine elements nuts
- B21K1/68—Making machine elements nuts from round or profiled bars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/64—Making machine elements nuts
- B21K1/66—Making machine elements nuts from strip bars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/64—Making machine elements nuts
- B21K1/70—Making machine elements nuts of special shape, e.g. self-locking nuts, wing nuts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
- B23G1/00—Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor
- B23G1/16—Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor in holes of workpieces by taps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B27/00—Bolts, screws, or nuts formed in integral series but easily separable, particularly for use in automatic machines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
- F16B37/005—Nuts or like thread-engaging members into which threads are cut during screwing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49789—Obtaining plural product pieces from unitary workpiece
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
- Clamps And Clips (AREA)
- Dowels (AREA)
Abstract
一种具有自攻丝孔(22)的内孔固定件(20),所述自攻丝孔用于接纳普通螺旋螺纹凸形固定件,不用攻丝形成连续的阴螺纹,内孔固定件提供经常扭矩。所述的孔包括一个圆筒形内表面(32)和多个周向间隔分布的凹槽(34),凹槽(34)的总体积等于由孔的大直径和圆筒形表面的内径限定的环形带的体积减去圆筒形部分(22)的体积。一种通过滚轧连续金属条带成形自结合内孔固定件的方法,金属条带有一个中央导向部分,方法包括穿过导向部分冲压自攻丝通孔,和切导向部分或条带,固定件可用易卸连接器连接。
Description
技术领域
本发明涉及具有在标准或普通螺旋螺纹凸形固定件进入时能自攻丝或自攻螺纹的孔的固定器元件,其成形方法是;在内孔固定件上冲一个具有一定形状的通孔,在普通螺旋螺纹凸形固定件,如螺钉或螺栓,拧入时,这个通孔上形成连续的螺旋阴螺纹。本发明自攻丝内孔固定件也提供经常扭矩。并且,本发明也涉及具有自攻丝孔的自结合内孔固定件的一种成形方法。
背景技术
先有技术包括自攻丝和滚丝凸形固定件,包括螺栓和螺钉,这些凸形固定件在内孔固定件(如螺帽)的圆筒形孔中形成螺旋螺纹。然而,这类自攻丝或滚丝凸形固定件成本较高,未能广泛应用于批量生产中。先有技术也包括一般具有小叶片状横截面的具有经常扭矩的螺栓和螺钉。术语“经常扭矩”的含意是:凸形固定件每次从内孔固定件卸下及再次拧入时,都保持在把这种凸形固定件拧入这种内孔固定件所要求的扭矩,且一般都在较低的值。普通凸形和内孔固定件的螺纹之间都有一个间隙,因此,在振动载荷作用下,内孔固定件可能松开。然而,具有经常扭矩的凸形固定件制造成本较高,因此,只在需要它们的场合应用。
先有技术还包括由带钢成形的并具有冲压开口的内孔固定件,因此可拧入凸形固定件,如螺钉。特氏(Tinnerman)固定器是这类固定器的典型。然而,先有技术没有包括商品化的在其主体部分冲有自攻丝通孔并提供经常扭矩的内孔固定件,如像普通螺帽,包括自结合螺帽。
如像本专业技术人员会明白的那样,普通内孔固定件成本的主要部分是成形孔的成本,或攻螺纹的成本。例如,在一个普通螺帽中,首先在螺帽主体冲圆柱形通孔,然后对这个孔攻螺纹,要求比较贵的攻丝机和处理设备。常要求倒角孔或埋头孔,以减少毛刺,并为螺钉、螺栓或凸形固定件提供一个引入端。攻螺纹操作一般是普通内孔固定件制造中最缓慢的工序,必须连续用油润滑攻丝工具,因此,攻螺纹后必须清理内孔固定件中的润滑油、切屑和毛刺。在一种典型应用中,内孔固定件必须“脱机”到一个攻丝机中形成阴螺纹,并随后清理。因为攻螺纹操作一般是内孔固定件制造中最缓慢的工序,制造人员通常要使用几种高成本的攻丝机,以保持连续制造操作。
上述有关内孔固定件攻螺纹的问题,对于自结合的包括冲孔、铆接和焊接螺帽的内孔固定件的制造来说,是一个特殊问题。例如,转让给本申请的受让人的前任受让人的美国专利No.3187796,3648747,和3711931公开的自结合内孔固定件,是通过滚轧具有内孔固定件所需横截面的连续金属条带而成形的,内孔固定件包括一个连续凸出的导向部分,和在导向部分相对侧的凸缘部分。然后滚轧金属条带冲孔形成一个圆柱形孔。再把这种滚轧金属条带分开或切断,形成单个的自结合内孔固定件,在安装在板中后,由攻丝机对圆柱形孔攻螺纹,在孔中形成连续的螺旋阴螺纹,用于接受凸形固定件,如螺栓。这些专利公开的冲孔或铆接螺帽已实现了重要的商业成功,特别是在汽车和器械工业的批量生产中得到应用。然而,其攻螺纹操作比其他制造工序慢得多,要求几种很贵的高速攻丝机,费工和费时。
如美国专利No.3711931所公开的那样,这几个专利的自结合内孔固定件互连成一条带进入固定器安装头,在这些条带切断后,这些内孔固定件收集到一个布料器中,如上所述转移到攻丝机。在攻螺纹并清除油、切屑和毛刺后,这种自结合内孔固定件首尾相连地重新组装,并用易卸连接器元件使它们相互连接。因此,这种攻螺纹操作明显减慢了这几个专利的自结合内孔固定件的制造过程,并提高了劳动和工时成本。再参考美国专利No.3775791和3999659,这两个专利的阴螺纹件与金属条带保持为一整体,要求一整套攻螺纹操作,这也减慢了其制造过程;而且,必须定期更换丝锥或定期磨刃,条带必须清除切屑、油和毛刺。
因此,逐渐认识到必须有一种具有自攻丝孔的内孔固定件,如螺帽,这种孔可以冲压成形,因此消除了攻螺纹操作,而且可以使用标准凸形固定件,如普通螺栓和螺钉。本发明的这种自攻丝或自攻螺纹内孔固定件在其制造过程中消除了攻螺纹操作,因此明显降低成本,还有其他优点,如提供具有经常扭矩的内孔固定件。
发明内容
本发明的这种自攻丝内孔固定件适合于接纳普通或标准螺旋螺纹凸形固定件,如普通螺栓和螺钉。本发明的这种内孔固定件包括一个具有成形的通孔的金属主体部分,这个通孔包括一个圆筒形内表面,或多个周向等间隔的、且其直径小于凸形固定件螺纹外径或螺顶直径的圆筒形表面。在一个最佳实施例中,这种圆筒形表面或多个圆筒形表面的内径近似等于阳螺纹件的螺纹内径或螺根直径。内孔固定件的通孔还包括多个位于各圆筒形表面之间且在周向等间隔分布的凹槽,把凸形固定件拧入通孔使金属变形,即从圆筒形表面或多个圆筒形表面变形到各凹槽中,形成基本上连续的阴螺旋螺纹。因为凸形固定件的螺纹和在内孔固定件形成的螺纹是线对线接触,与普通螺帽和螺栓的阴或阳螺纹是隔开的不同,因此,本发明的内孔固定件能够提供经常扭矩。
在本发明自攻丝内孔固定件的一个最佳实施例中,圆筒形内表面中的各凹槽是圆筒形凹形表面,通孔包括一个入口部分,其中圆筒形内表面呈截头圆锥形,这就在凸形固定件拧入自攻丝内孔固定件时为其凸形固定件提供了一个引入端,并减少或消除所形成的毛刺。为保证在内孔固定件中形成基本完整的阴螺旋螺纹,各个凹槽的总体积应近似等于在相对立的凹槽径向外表面之间的孔的大直径和基本圆筒形表面的内径限定的一个环形带的体积减去圆筒形部分的总体积;也就是说,每一个凹槽的体积近似等于其相邻的,包括限定通孔内径的圆筒形表面的环形部分的体积。然而,如将了解的那样,将变形到凹槽中的相邻环形部分的体积最好略小于其凹槽的体积,以防止在攻丝时其凸形固定件在自攻丝孔内被咬合。在一个最佳实施例中,如上文所确定的那样,邻接每个凹槽的环形带部分的体积大约为凹槽总体积的80%到95%之间,这样就能形成基本完整的连续阴螺旋螺纹,并提供经常扭矩。圆筒形凹槽最好使用于较小的内孔固定件,如M6螺帽。然而,相信可以使用其他形状的凹槽,特别是对于较大的内孔固定件是如此,包括凹矩形槽的弧形槽。
本发明自结合内孔固定件连续金属条带的成形方法还有其他优点,特别是螺帽主体可在一个滚轧机上连续成形,以及如前所述的固定件可在相同方向由易卸连接器元件重新连接。这种方法包括滚轧具有内孔固定件横截面的金属条带,金属条带包括一个具有一个端面和平行侧面的连续凸出的导向部分,和在连续导向部分相对侧面上的连续的凸缘部分。这种方法还包括在具有上述自攻丝结构的条带的连续导向部分的端面冲压等间隔的具有一定形状的通孔。如美国专利No.3775791和3999659所述,导向部分然后可以切开,但仍保持在具有整体承载部分的条带中,或者,按需要切断条带,形成排列成行的单个的自结合固定件,以用易卸连接器元件把它们相互连接。在这两个实施例中,都不需要攻丝操作。
本发明自结合固定器内孔固定件成形方法还有更多优点,用易卸连接器元件相互连接的固定器元件不要求对它们进行脱机攻丝。本发明的这种方法也包括在自攻丝孔之间切断带材,形成单个的内孔固定件,然后用易卸连接器元件对它们进行互连,不要求攻丝、清理和重新排列。因此,在切断带材并用易卸连接器元件对单个固定件重新连接后,可以保持单个内孔固定件的取向。
通过对最佳实施例、权利要求书和附图的说明,将更完整地理解本发明自攻丝内孔固定件及其成形方法的其他优点和有价值的特点。
附图说明
图1是具有本发明自攻丝孔的普通螺帽的一个顶视主体图;
图2是示于图1的自攻丝螺帽的一个顶视图;
图3是图2在3-3箭头方向的一个侧向横截面视图;
图4是一个普通螺纹螺栓的一个侧向局部横截面图;
图5是本发明另一个实施例的具有自攻丝孔的自结合内孔固定件的一个顶视图;
图6是图5在箭头5-5方向的一个侧向横截面视图;
图7是说明本发明的自结合内孔固定件带材成形方法的一个局部顶视主体示意图;
图8是在接纳普通凸形固定件时本发明的具有自攻丝孔的内孔固定件的一个简略顶视横截面示意图;
图9是图8沿箭头9-9方向的一个横截面视图;
图10是在内孔固定件的自攻丝孔中形成螺旋螺纹孔时类似于图8的一个顶视横截面示意图;
图11是图10沿箭头11-11方向的一个横截面视图。
具体实施方式
如前所述,本发明的内孔固定件及其成形方法特别适合于在批量生产中应用,但并不排除在其他场合应用,并且消除了对内孔固定件孔攻丝和攻螺纹、及清除切屑和加工油的要求。从下面有关内孔固定件的具有一定形状冲孔中形成基本连续的螺旋螺纹的说明可知,要求有一个力把凸形固定件拧入内孔固定件的具有一定形状的冲孔中,如在批量生产中一样,在这里利用扭力驱动器或扳手,在普通凸形固定件上拧转内孔固定件,或者,把普通凸形固定件或一个凸形固定件拧入内孔固定件的通孔中。而且,因为在凸形固定件拧入内孔固定件的冲孔时,在阴螺纹件中形成的螺旋螺纹孔是线对线接触,因此,本发明的内孔固定件还提供了经常扭矩。
图1至图3示出本发明的具有一定形状的自攻丝或自攻螺纹冲孔22的内孔固定件20。图1-3所示的内孔固定件20有一个主体部分24,该主体部分包括一个第一端面26,一个第二端面28和一个六角侧面30,其中具有一定形状的自攻丝冲孔22延伸穿过端面26和28。从下面有关本发明内孔固定件及其成形方法的说明可知,内孔固定件20的主体部分24的形状可以是任何普通的内孔固定件,包括具有宜于在普通或标准阳螺纹件拧动阴螺纹件的任何数量侧面的固定器侧面的内孔固定件,其中螺帽和螺栓中的一个被固定或约束。本发明的自攻丝螺帽也特别适用于焊接螺帽,或焊接螺柱。而且,如下所述,本发明内孔固定件及其成形方法特别适合于自结合或焊接内孔固定件。
本发明内孔固定件20的具有一定形状的冲孔22包括一个具有多个隔开凹槽34的基本呈圆筒形的内表面32。换句话说,这种有一定形状的孔的内表面32包括由多个凹槽34隔开的、周向等间隔分布的圆筒形表面32。如图2所示和下文所述,圆筒形内表面32的内径d1,即冲压的自攻丝冲孔22的内径,小于如图4所示的拧入阴螺纹件20的孔22的螺栓36的螺纹外径或螺顶直径D1。在一个最佳实施例中,内径d1近似等于但小于螺栓36的螺纹体38的内径D2,而在相对立的凹槽34的径向外表面间测量的孔的大直径d2(见图2)一般等于,但最好稍大于示于图4的螺栓36的螺纹体38的螺纹外径D1。示于图4的螺栓36是一种普通螺栓,具有一个六角头40和一个普通螺纹体38。如下文在固定器20的冲孔22中形成连续阴螺纹所述的那样,内孔固定件接纳的凸形固定件可以是任何普通的阳螺纹件,包括,但不限于普通螺栓和螺钉,但应比阴螺纹件硬,具有8.8级固定器的硬度或更大。
在一个最佳实施例中,如图3所示,在凹槽34之间的一般呈圆筒形的间隔表面或表面32包括一个截头圆锥形引入表面32a,其中,角“a”均为3°或在2°-6°之间。换句话说,截头圆锥表面32a的夹角约为6°,或在4°-12°之间。如本专业普通技术人员所掌握的那样,截头圆锥表面32a可经使自攻丝孔22冲压过端面26而成形,靠近冲压表面26的孔的约三分之一的部分为圆柱形,而孔的剩余三分之二部分包含一个所需要的且可精确控制的破裂角。因此,截头圆锥表面32a为螺栓36提供了一个引入端,并且,在螺栓36拧入自攻丝或自攻螺纹螺帽20时,防止在引入面28出现毛刺。如下文进一步所述的那样,凹槽34和内径和大直径d1和d2之间限定的环形带42的体积关系确定了在阳螺纹件36拧入自攻丝冲压孔22时,其凹槽34被填充的量和度,因而在本发明的自攻丝或自攻螺纹内孔固定件中形成阴螺纹。
图5和图6示出本发明内孔固定件44的另一个实施例,这种内孔固定件是一种自结合螺帽,可用作如美国专利No.3648747公布的冲压或铆接螺帽。所公开的这种内孔固定件44的实施例包括一个具有端面48的中心导向部分46,和在导向部分46相对立侧面的凸缘50,以及由凸缘50限定的凹槽54;其中凸缘50有一个端面52,并且最好,但不是必须,隔开在导向部分的端面48的下面。在所公开的这个实施例中,凹槽54被本专业普通技术人员称为“再进入”槽,因为其内外槽壁56和58分别相互向内倾斜,这样,在安装后,内孔固定件可较好地保持在底板(未示出)上。侧壁56和58可一个或两个同时向内倾斜。如美国专利No.3711931所公开的那样,内孔固定件44还包括一个具有凹槽62的背面60,凹槽62用于接受易卸连接器元件。
如本专业技术人员会明白的那样,图6所示内孔固定件44的横截面形状可以在滚轧机中通过连续操作滚轧金属条带而成形。图5和6所示内孔固定件44还包括一个具有一定形状的自攻螺纹冲孔64,如图1-3所示的那样,这个孔具有一个基本呈圆柱形的表面,或由周向等距离的分开的凹槽68隔开的表面66,这个基本圆柱形表面66在邻近背面60处变为截头圆锥形,为阳螺纹固定件的进入提供一个放大的引入开口。
图7示出图5和6所示的内孔固定件44的连续条带的一种成形方法,如美国专利No.3711931所公开的那样,多个内孔固定件44由易卸连接器元件80再连接或互连为一连续条带。本发明的方法从具有待成形内孔固定件所需横截面的连续螺帽条带70开始,如像示于图5和图6所示的自结合内孔固定件44,包括一个连续滚轧的具有端面48的中心导向部分46、在导向部分46相对立侧的具有端面52的凸缘50和凸缘中的再进入槽54。这个方法包括利用普通冲孔工具72冲压示于图5和6的本发明的具有一定形状的通孔64。在一个最佳实施例中,如图7所示,在连续条带70中同时冲压两个具有一定形状的通孔。如箭头74所示,当条带暂时停止时,冲孔工具72上下移动,冲压出有一定形状的自攻丝孔64。同时由刀具76切开这种条带,把连续条带70分成图5和6所示的单个内孔固定件44。如箭头所示,当冲孔工具72冲压这种自结合孔或开口64时,刀具上下移动。到此,这种自结合内孔固定件44可以批量收集在用于结合到上述专利所述的一种底板中。
另一方面,如美国专利No.3711931所公开的那样,内孔固定件44可以保持其取向,它们互连成一连续条带进入安装头,其中,如图7所示及上述专利详细说明的那样,内孔固定件44由进入沟槽62的易卸连接器元件80互连,并由滚轨机82滚轧和压花。内孔固定件连续条带的这种成形方法,如图7所示,还有其他优点,使内孔固定件44可以互连成一条连续条带,并与原螺帽条带70保持相同取向,进一步降低内孔固定件制造成本。就是说,这些内孔固定件不必脱机,以随后切断条带进行攻螺纹操作,因为自攻丝或自攻螺纹孔不要求攻螺纹,而且,本发明这种方法也不要求对准这些内孔固定件结合在连续条带中以随后攻螺纹。
图8-11简略示出利用如图4所示的螺栓36的一种普通凸形固定件,在图1-3中的具有一定形状的冲孔22和图5,6所示的相应孔64中形成一个基本连续的螺旋阴螺纹。图1-4中的标号仅用于说明。凸形固定件的螺纹体38包括一个螺旋螺纹84,如图4和图9所示,这种螺纹一般包括一个截头的顶部86和一个截头的根部88。在图8中,凸形固定件螺旋阳螺纹84已经转动90°,简略说明了在内孔固定件冲孔中螺旋阴螺纹的形成。然而,可以明白在螺旋阳螺纹体拧入有一定形状的自攻丝或自攻螺纹孔22时,阳螺纹84事实上使这种自攻丝或自攻螺纹孔22中的金属径向和轴向发生变形。
当阳螺纹体38拧入自攻丝孔22时,螺旋螺纹84的前缘螺纹面90使凹槽34之间的圆筒形部分32变形到该凹槽中,如图8及箭头92所示。然而,应该明白,圆筒形部分32发生轴向和径向变形。图8示出螺旋阳螺纹38和有一定形状的自攻螺纹孔22的最佳体积关系。
如前所示和所述,间隔的圆筒形表面32的内径d1约等于但稍大于螺纹体38的螺纹内径D2,在相对立的凹槽34径向外表面之间测量的大直径d2约等于但优选地稍大于图4所示螺纹体38的螺纹外径D1。因此,在阳螺纹前缘螺纹面90扫越或跨过圆筒形部分32时,如图8所示,金属轴向和径向变形进入凹槽34中。在一个最佳实施例中,凹槽“总体积”近似等于由内径d1和大直径d2限定的或在内径d1和大直径d2之间的环形带42的体积减去圆筒形部分32的总体积,也就是说,环形带42中的圆筒形部分32的体积约等于但稍小于凹槽的体积。因此,在内孔固定件的一定形状的冲孔32中形成了基本连续的阴螺旋螺纹,它大体上是螺旋螺纹凸形固定件38的镜像。
图10和11示出螺旋螺纹体38拧入有一定形状的孔中的进一步进展,如图所示,当螺栓螺纹84拧入孔22时,在自攻丝或自攻螺纹孔22中已经形成更完整的阴螺纹94(图11)。如前所述,环形带42圆筒部分32的体积应稍小于凹槽34的总体积,防止在拧螺纹时凸形固定件被咬合在自攻丝孔中。实验已经确定,凹槽34之间的环形带42的体积应在凹槽总体积的80%-95%的范围,优选地约为90%,这样可以形成更完整的螺旋阴螺纹。
在内孔固定件孔22中形成的基本连续螺旋阴螺纹94与形成该螺纹的凸形固定件36的阳螺纹84大体上是线对线接触。因此,阳螺纹件形成的这种螺旋阴螺纹也提供经常扭矩。例如,一个具有自攻螺纹冲孔的M6螺帽在第一次卸下后有0.45Nm(牛顿米)的经常扭矩,第五次从阳螺纹卸下后,还有0.3Nm的经常扭矩。内孔固定件的经常扭矩是本发明自攻丝或自攻螺纹内孔固定件的一个重要特征,因为它基本上提供零间隙。这就是说,这种内孔固定件在振动载荷或其他载荷作用下不会从螺柱和螺钉上松开。可认为凹槽的最佳形状和数量决定于螺帽的尺寸。对于M6螺帽来说,发现以六个圆柱形凹槽为最佳,因为凹槽与圆柱形表面之间所需要的体积关系可以在这种螺帽中以六个圆柱形凹槽实现。然而,也应相信,对于较大的内孔固定件,特别是大型固定器,可以采用其他形状的凹槽实现其所需要的体积关系,如弧形,或其拐角为弧形的基本上为矩形的凹槽。
本专业技术人员将知道,可以对本发明自攻丝或自攻螺纹内孔固定件及其成形方法进行各种改型。如前所述,这种自攻丝孔可用于任何内孔固定件,包括图1-3所示的普通螺帽,或专门的内孔固定件,包括自结合内孔固定件,如冲压、铆接和焊接螺帽。自结合内孔固定件选用的材料取决于其应用情况,然而,发现洛氏(Rockwell)b硬度在50-70之间的钢材是特别适合的。本发明的方法也可用于如美国专利No.3775791和No.3999659所公开的自攻丝或自攻螺纹自结合内孔固定件,其自结合内孔固定件保持在一整体条带中,该条带包括在导向部分相对立两侧的、在安装后作为凸缘的承载部件。如美国专利No.3187796所公开的那样,自结合固定件的形状也取决于应用情况,底板保持凹槽也可位于邻接凸缘的导向部分的侧面。
本发明自攻丝内孔固定件消除了对内孔固定件的孔的攻丝或攻螺纹操作,包括散装货输送,以及切屑、毛刺和切削油的清理,明显降低成本,提高生产率。本发明自攻丝内孔固定件也提供经常扭矩,在振动载荷和其他载荷作用下,这种内孔固定件不会松脱。现已说明了本发明自攻丝内孔固定件的最佳实施例及其成形方法,本发明的保护范围如权利要求书说明。
Claims (18)
1.一种具有自攻丝孔的内孔固定件,所述的自攻丝孔用于与普通螺旋螺纹凸形固定件螺纹连接,所述的内孔固定件包括:
一个具有成形的通孔的金属主体;上述成形的通孔包括基本呈圆筒形的、其内径近似等于上述螺旋凸形固定件螺纹内径的内表面;沿所述的圆筒形内表面周向间隔分布的多个凹槽,这些凹槽的总体积近似等于由相互对立的凹槽径向外表面之间限定的这个孔的大直径和上述圆柱表面内径之间的环形带体积减去上述圆筒形部分总体积;因此,上述螺旋螺纹凸形固定件拧入上述孔内使金属从上述圆筒形表面变形到上述凹槽内,在孔内形成基本连续的阴螺纹。
2.按照权利要求1所述的内孔固定件,其特征在于,上述每一个凹槽都包括一基本呈圆筒形的内表面。
3.按照权利要求1所述的内孔固定件,其特征在于,上述孔的基本圆筒形内表面有一个引入端,用于接纳其内径大于孔的中段直径的上述凸形固定件。
4.按照权利要求1所述的内孔固定件,其特征在于,上述引入端是截头圆锥形,截头圆锥形的大的内径大于孔的上述中段直径。
5.按照权利要求1所述的内孔固定件,其特征在于,上述孔的上述大直径近似等于上述螺旋螺纹凸形固定件的螺纹外径。
6.一种具有一个自攻丝孔的内孔固定件,用于接纳一个普通螺旋螺纹凸形固定件上述内孔固定件包括一个有一定形状通孔的金属主体,上述有一定形状的通孔包括一个基本呈圆柱形的、其直径大于上述螺旋螺纹凸形固定件螺纹外径的内表面,上述通孔也包括多个周向间隔分布基本呈弧形的凹槽,因此,上述螺旋螺纹凸形固定件拧入上述孔时使金属从上述圆柱形表面变形到上述间隔分布的凹槽,在上述孔内形成基本连续的螺旋阴螺纹。
7.按照权利要求6所述的内孔固定件,其特征在于,上述孔的基本圆柱形内表面包括一个引入端,以接纳其内径大于上述孔的中段直径的凸形固定件。
8.按照权利要求7所述的内孔固定件,其特征在于,上述引入端的基本呈圆筒形内表面是截头圆锥形,所述的截头圆锥形的大直径大于上述中段的内径。
9.按照权利要求6所述的内孔固定件,其特征在于,上述基本圆筒形表面有一个内径近似等于上述螺旋螺纹凸形固定件的螺纹内径。
10.按照权利要求9所述的内孔固定件,其特征在于,上述孔有一个上述对置的基本圆筒形凹槽之间限定的大直径,近似等于上述螺旋螺纹凸形固定件的螺纹外径。
11.按照权利要求6所述的内孔固定件,其特征在于,上述多个间隔分布的基本圆筒形凹槽的总体积近似等于对置的基本圆筒形凹槽径向外表面之间的一个大直径和上述基本圆筒形表面的直径限定的一个环形带体积减去上述圆筒形部分的总体积。
12.一种具有成形的自攻丝孔的螺旋内孔固定件,用于接纳普通螺旋凸形固定件,上述内孔固定件包括一个具有一定形状通孔的金属主体;上述有一定形状的通孔包括一个基本呈圆筒形的、其内径基本等于上述螺旋螺纹凸形固定件螺纹内径的内表面,包括一个截头圆锥形引入端和一个圆柱形引出端;上述基本圆筒形内表面包括多个周向间隔分布的弧形凹槽,凹槽总体积近似等于其相对立的弧形凹槽径向外表面之间的孔的大直径和上述基本圆柱形表面的直径限定的一个环形带体积减去上述圆筒形部分总体积,使得上述螺旋螺纹凸形固定件拧入上述孔的引入端,使金属从上述基本圆筒形表面变形到上述凹槽中,在上述孔中形成基本连续的阴螺纹。
13.按照权利要求12所述的内孔固定件,其特征在于,上述相对置的凹槽径向外表面之间的孔的大直径基本等于上述螺旋螺纹凸形固定件的螺纹外径。
14.一种成形自结合内孔固定件连续条带的方法,上述方法包括下列步骤:
滚轧具有上述内孔固定件横截面的金属条带,该金属条带包括一个具有端面的连续导向部分,以及在导向部分对立两侧的连续凸缘;
穿过上述导向部分的上述端面冲压一个自攻丝通孔,所述的通孔包括一个基本圆筒形内表面,和多个在上述圆筒形表面周向间隔分布的凹槽,凹槽总体积近似等于由上述对置凹槽径向外表面间的上述孔的大直径和上述基本圆柱形表面的内径限定的一个环形带体积减去上述圆筒形部分的总体积;因此,上述螺旋螺纹凸形固定件拧入其一个大直径大于上述圆筒形表面的内径的孔时,使金属变形到上述凹槽中,在上述孔中形成基本连续的阴螺纹。
15.按照权利要求14所述的自结合内孔固定件连续条带的成形方法,其特征在于,上述方法包括切断上述条带,形成具有自攻丝孔的单个自结合内孔固定件。
16.按照权利要求15所述的自结合内孔固定件连接条带的成形方法,其特征在于,上述方法包括用一种易卸连接器元件使单个自结合内孔固定件相互连接,且上述固定件没有重新定向。
17.按照权利要求14所述的自结合内孔固定件连续条带的成形方法,其特征在于,上述方法包括穿过上述导向部分的上述端面冲压上述的孔,形成通过与上述端面相对立的上述条带背面的一个截头圆锥形开口。
18.按照权利要求14所述的自结合内孔固定件连续条带的成形方法,其特征在于,上述方法包括穿过上述导向部分冲压上述的孔,在这个孔的基本圆筒形内表面具有周向间隔分布的基本为圆筒形的凹槽。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US43100302P | 2002-12-05 | 2002-12-05 | |
US60/431,003 | 2002-12-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1735751A true CN1735751A (zh) | 2006-02-15 |
Family
ID=32507662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2003801081612A Pending CN1735751A (zh) | 2002-12-05 | 2003-11-24 | 自攻丝内孔固定件及其成形方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070286700A1 (zh) |
EP (1) | EP1576296A4 (zh) |
JP (1) | JP2006509169A (zh) |
KR (1) | KR20050085414A (zh) |
CN (1) | CN1735751A (zh) |
AU (1) | AU2003295877A1 (zh) |
BR (1) | BR0317032A (zh) |
CA (1) | CA2507596A1 (zh) |
MX (1) | MXPA05005917A (zh) |
WO (1) | WO2004053343A2 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105587739A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-05-18 | 陈玲辉 | 一种等壁厚的多角螺帽 |
CN109530824A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-29 | 南京多特工具有限公司 | 可被快速加工的内螺纹及其配套工具 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008291923A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Sumitomo Kinzoku Kozan Siporex Kk | 留め金具及び軽量コンクリートパネルの取付構造 |
KR100911982B1 (ko) | 2008-03-04 | 2009-08-13 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 이미션 구동부 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 |
DE102010043589A1 (de) * | 2010-11-08 | 2012-05-10 | Baier & Michels Gmbh & Co. Kg | Gewindeerzeugende Mutter, Rohteil zur Herstellung der Mutter und Schraubverbindung aus Mutter und Bolzen |
DE102011001772A1 (de) | 2010-12-14 | 2012-06-14 | EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge | Gewindeerzeugungswerkzeug zum Herstellen eines Gewindes in einem Werkstück |
US8529555B1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-09-10 | Microline Surgical, Inc. | Instrument tip assembly having self-threading back hub |
DE102014004306A1 (de) * | 2014-03-26 | 2015-10-01 | Elringklinger Ag | Befestigungselement aus Kunststoff mit selbstschneidendem und sicherndem Gewinde für Bauteile |
USD752174S1 (en) * | 2014-09-24 | 2016-03-22 | Crosman Corporation | Wadcutter airgun pellet |
CN104300805A (zh) * | 2014-10-08 | 2015-01-21 | 徐州云泰汽车电器有限公司 | 一种汽车整流器特种桥支架结构 |
JP2016098979A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-05-30 | ブラザー工業株式会社 | セルフタップ用ボス |
RU2647394C1 (ru) * | 2016-12-13 | 2018-03-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Передача винт-гайка |
DE102017126963B4 (de) * | 2017-11-16 | 2023-08-03 | Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg | Spindelmutter |
GB2578142B (en) * | 2018-10-18 | 2020-11-04 | Sayers Steven | A fastening device |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1154713A (en) * | 1965-12-10 | 1969-06-11 | Firth Cleveland Fastenings Ltd | Improvements in or relating to Blanks for Nuts and the like |
US3775791A (en) * | 1970-03-23 | 1973-12-04 | Mac Lean Fogg Lock Nut Co | Method of making pierce nuts in strip form |
US3711931A (en) * | 1971-04-01 | 1973-01-23 | Multifastener Corp | Method of forming fastener strip |
IE901885A1 (en) * | 1990-05-25 | 1991-12-04 | Glo Flo Products | Self threading and locking fasteners |
US5139380A (en) * | 1990-11-28 | 1992-08-18 | Pac Fasteners | Scalloped nut and method of construction |
US5891115A (en) * | 1995-05-26 | 1999-04-06 | Ejot Kunststofftechnik Gmbh & Co. Kg | Securing element |
FR2780906B1 (fr) * | 1998-07-09 | 2000-09-22 | Gerard Huot | Piece de fonderie, procede de fixation par vissage et de realisation d'une piece profilee |
DE19944589A1 (de) * | 1999-09-16 | 2001-03-22 | Ejot Verbindungstech Gmbh & Co | Schraubverbindung |
-
2003
- 2003-11-24 CN CNA2003801081612A patent/CN1735751A/zh active Pending
- 2003-11-24 WO PCT/US2003/037534 patent/WO2004053343A2/en active Application Filing
- 2003-11-24 JP JP2004559161A patent/JP2006509169A/ja active Pending
- 2003-11-24 EP EP03787090A patent/EP1576296A4/en not_active Withdrawn
- 2003-11-24 US US11/578,807 patent/US20070286700A1/en not_active Abandoned
- 2003-11-24 KR KR1020057010279A patent/KR20050085414A/ko not_active Application Discontinuation
- 2003-11-24 BR BR0317032-2A patent/BR0317032A/pt not_active Application Discontinuation
- 2003-11-24 CA CA002507596A patent/CA2507596A1/en not_active Abandoned
- 2003-11-24 MX MXPA05005917A patent/MXPA05005917A/es not_active Application Discontinuation
- 2003-11-24 AU AU2003295877A patent/AU2003295877A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105587739A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-05-18 | 陈玲辉 | 一种等壁厚的多角螺帽 |
CN109530824A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-29 | 南京多特工具有限公司 | 可被快速加工的内螺纹及其配套工具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2507596A1 (en) | 2004-06-24 |
WO2004053343A2 (en) | 2004-06-24 |
EP1576296A4 (en) | 2006-09-27 |
US20070286700A1 (en) | 2007-12-13 |
MXPA05005917A (es) | 2005-08-26 |
BR0317032A (pt) | 2005-10-25 |
EP1576296A2 (en) | 2005-09-21 |
JP2006509169A (ja) | 2006-03-16 |
WO2004053343A3 (en) | 2005-03-17 |
KR20050085414A (ko) | 2005-08-29 |
AU2003295877A8 (en) | 2004-06-30 |
AU2003295877A1 (en) | 2004-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6109849A (en) | Tee nut | |
CN1735751A (zh) | 自攻丝内孔固定件及其成形方法 | |
US3137186A (en) | Tool for the installation of thin walled inserts | |
US6817816B2 (en) | Tapping assist fastening element and method | |
US3481380A (en) | Thread forming fastener | |
CA1298106C (en) | Anti-cross threading screw | |
US7438773B2 (en) | Method of manufacturing a blind threaded insert | |
WO1995026256A1 (en) | Rivetable element, assembly, method of assembly and riveting die | |
CN1524164A (zh) | 双头螺栓上的定位销 | |
US6062263A (en) | Thread-forming pipe plug | |
US20030224864A1 (en) | Locking thread cold forming tool | |
AU2001294003A1 (en) | Method of manufacturing a blind threaded insert | |
US4915559A (en) | Lightweight fastener | |
EP3009695B1 (en) | Deformable sleeve nut and a method of manufacturing | |
US10562158B1 (en) | Self-locking fastener system and process | |
CN219025610U (zh) | 具有多头螺纹的冲头和拉拔螺柱的组合体 | |
US7011584B2 (en) | Self-attaching female fasteners and method of forming female fastener elements | |
CA2277535C (en) | Thread forming pipe plug | |
US3599692A (en) | Pierce nut | |
GB2074066A (en) | Torque-limiting screw-thread fastener and method of manufacture | |
US3638514A (en) | Method for producing thread roll dies | |
US20230356284A1 (en) | Process of making an eccentric threaded fastener | |
CN102361711A (zh) | 制造内螺纹件的方法、内螺纹件以及螺纹连接 | |
GB1562385A (en) | Thread forming members | |
EP0111207A1 (en) | Load indicating fastener and tool for producing same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |