专利名称：自攻螺钉、用于制造该自攻螺钉的毛坯、方法和模以及用于连接薄工件的方法
〔技术领域〕本发明涉及自攻螺钉，更具体地说，本发明涉及自攻螺钉、用于该自攻螺钉的毛坯和利用适当的滚压成型模制造自攻螺钉的方法。
〔背景技术〕众所周知，在采用普通自攻螺钉来装配薄金属板件时，由于需要将螺钉的拧紧力矩限制到一个相对较小的值会带来一些问题，因此在实际使用中，普通自攻螺钉的可靠性受到了限制。这种对拧紧力矩的限制需要在装配过程中使锚固脱扣并因此而使螺钉旋转的可能性最小。锚固材料是连接组件中最远离螺钉头部下侧的部分。脱扣和旋转将丧失装配紧固力并损坏装配组件。
图1显示了自攻螺钉102的一个共同的缺点，螺钉102具有一个用于将薄金属板件104和106连接成一个连接组件的普通单头螺纹。螺钉具有普通的圆形横截面。
当距离螺钉头部最远的螺钉锚固材料106(也称为“螺母部件”)的宽度108等于或小于螺钉的轴向节距110(这里通常称为“薄”工件)时，螺旋圈或螺纹的导向面112通常就会使锚固材料106发生偏转，从而材料就会进入到相邻螺旋圈、螺旋卷或螺纹之间的间隙中。这种锚固材料和组件不会产生最有效登陆舰紧固力。另外，螺纹啮合不充分。
为了克服单头螺纹的这些缺陷，在连接薄工件时，近来人们采用具有形成于镦锻毛坯周围的多导程螺纹的圆形横截面螺钉。使用多导程螺纹可以更好地卡紧锚固材料，通过在锚固材料装配孔周边设置多个啮合位置，从而避免锚固材料陷入到螺纹之间。
但是，在单独使用时，即使使用多导程螺纹也不是一个彻底的解决方案。图2示出了用于连接薄工件的具有单或多导程螺纹(圆形或非圆形横截面)的普通螺钉所依旧存在的缺点。典型的螺钉200具有尽可能接近螺钉头部206的下侧204的相同芯部直径202。这会降低装配的效率。由于会受到加工的限制，因此通常会在螺钉头部206的下侧204附近产生螺钉螺纹牙顶的不足，并因此而产生未曾提到和不可控的反螺纹锥度208。因此，靠近螺钉进入尖的螺纹牙顶的直径大于靠近头部的螺纹牙顶的直径。反螺纹锥度208的缺点是在装配组件的内和外啮合螺纹之间产生间隙210。该间隙210会减小连接结构的主要区域内的螺纹啮合，并导致装配组件在低于预期作用力矩的情况下遭到破坏。
迄今，优选采用圆形横截面的螺钉(如上所述)。尽管采用非圆形横截面的螺钉会在螺纹成型方面取得一些优点，但一般来说采用非圆形横截面螺钉例如市场上可购买到的滚压成型的自攻螺钉、多凸角螺钉对于装配组件来说是有害的。这种非圆形横截面螺钉对连接到装配组件中时所作用的力矩缺乏必要的抵抗强度。
因此，本发明的一个目的就是提供一种自攻螺钉和利用非圆横截面毛坯制造这种螺钉的方法，从而制造出具有优良的螺纹成型性能和所需的多导程螺纹的多凸角螺钉。尽管在连接组件的“连接紧固区”采用了非圆形横截面，但是，在材料在凸角之间发生松弛时，该螺钉应当呈现出良好的抗振松性。
〔发明内容〕本发明提供一种镦锻多凸角毛坯，由该毛坯制造自攻螺钉的方法并形成用于连接薄工件的多凸角自攻螺钉，该自攻螺钉在锥形顶端和本体部分上呈现出令人满意的螺纹成型特性，且提高了头部附近的抗振松性，从而克服了现有技术中所存在的缺陷。由该毛坯和方法所制得的成品螺钉在螺钉头部和本体部分之间具有一个螺纹锥形根部，其横截面从位于头部下侧附近区域的近似圆形变化成位于锥形根部和螺钉本体相交区域内的最大非圆(或凸角形)横截面。该形状与螺纹牙形外径从本体部分通过锥形根部仍基本上保持恒定以及多个螺旋圈(导程螺纹)形状一起通过使锚固材料在根部周围沿轴向向前和向后受到挤压而保证了螺钉可牢牢地固定在薄锚固材料中。
在一个实施例中，通过将一个大致为圆形或凸角形横截面的线材或杆材打击到镦锻模的模腔中来形成镦锻毛坯。当线材或杆材进入镦锻腔中时，就会塑性变形成所需的成品毛坯，该成品毛坯具有四个部分-头部、锥形进入部分、本体部分和锥形部分。模腔具有适当的横截面，从而使成品毛坯的本体部分和锥形进入尖部分具有多凸角横截面，而头部附近的锥形部分具有大致圆形的横截面。
为了形成带螺纹的凸角螺钉，横向移动的滚压成型模与成品毛坯相啮合，成型模可作用足够的压力来使毛坯表面发生塑性变形。模保持相等的距离，当一个模相对于另一个模沿横向移动时，由于毛坯具有凸角形横截面，因此就使毛坯产生摆动式滚动。该滚压成型过程在锥形根部区域形成外径相对于本体部分基本保持恒定而内(根部)径(每个螺纹的牙根)朝头部连续向外呈锥形的螺纹形状。另外，通过这种方式，锥形根部在靠近本体部分位置处具有最大的非圆度，而在靠近头部下侧位置处具有近似圆形横截面。这种非圆度沿锥形根部发生变化是由于在头部附近的大直径区域中存在减小的成型压力而造成的。
本发明的螺钉在头部附近具有一个新的锥形根部，其具有变化的横截面，从而在由螺钉连接的材料在凸角之间发生松弛时，可产生用于抵抗由振动或其它外力作用而引起松动的机械抵抗力。
〔
〕本发明前述的和其它的目的和优点可通过下面结合附图对本发明所作的详细描述中清楚地得出，其中图1是已进行了描述的用来显示采用普通单导程螺纹螺钉时锚固材料发生挠曲变形的局部侧视截面图2是已进行了描述的用来显示沿螺钉的整个长度上具有相同的螺纹牙根底径时由于受到加工的限制而产生反螺纹锥度的局部侧视截面图；图3是具有典型的锥形根部以便提高在薄材料中的抗振性和紧固力的自攻螺钉的侧视图；图4是显示本发明实施例的镦锻毛坯成型过程的局部侧视图；图5是通过图4所示的毛坯成型过程而形成的镦锻毛坯的侧视图；图6是图5中的镦锻毛坯的锥顶点部分沿6-6的横截面图；图7是图5中的镦锻毛坯的本体部分沿7-7的横截面图；图8是图5中的镦锻毛坯的锥形部分沿8-8的横截面图；图9是图5的镦锻毛坯通过与本发明实施例的螺纹成型模啮合而最终形成的螺钉的局部侧视截面图；图10是在滚压路径的不同位置处大致在图9的11-11附近沿本体部分剖视的位于成型模中的镦锻毛坯的横截面图；图11是通过滚压成型过程形成的螺钉的本体部分沿图9中11-11剖视的横截面图；图12是所形成的螺钉在本体部分附近位置的锥形根部处沿图9中12-12剖视的横截面图；图13是所形成的螺钉在头部附近位置的锥形根部处沿图9中13-13剖视的横截面图；图14是按照图9所示方式形成的用于连接一对薄板材的完整螺钉的局部侧视截面图；图15是沿图14中15-15剖视的由位于锚固材料中的螺钉所产生的应力图谱的横截面图。
〔具体实施方式
〕I.一般原理作为另一项背景技术，图3示出了一种典型的螺钉300，其可避免由头部附近的反螺纹锥度所引起的一些缺陷，并因此而提高了紧固力和抗振松的能力。这种螺钉及其它相关的例子在Alan Pritchard共同拥有的且申请于同一天的题为“SELF-TAPPING SCREW AND METHODFOR JOINING THIN WORKPIECES”的美国专利申请09/952091中有相应的描述，这里作为参考特地对其进行引用。简要地说，螺钉300包括头部302、锥形根部304(沿本体朝头部302的方向径向向外倾斜)、中间本体部分306、锥形进入部分308和典型的进入尖310(例如自钻尖)。
螺钉306的本体沿其外周面设有多个连续的螺旋圈、卷或螺纹312。螺钉的螺纹(螺旋圈)具有外径D。在一个实施例中，外径D的值是1.6-10mm。但是，该值以及这里给出的其它值仅仅是本发明螺钉的一种典型的应用情况。这里所描述的原理可用于任何类型和/或尺寸的螺钉及相应的材料。
在一个实施例中，沿本体306设有两条单独的连续螺旋圈、卷或螺纹(也称为“多导程螺纹”)，因此该螺钉是一种双或两导程螺钉，显然，还可采用其它数目条单独的螺纹。在该实施例中，采用多条螺纹可进一步防止锚固板发生变形。这里所用的术语“螺纹”是指沿圆柱形轴或本体螺旋卷绕的整体连续结构或形状或者在螺钉横截面上单独仿形形成的峰谷结构。在文中采用该术语应有助于读者区分通用术语的两种作用。
在图示实施例中，作为发明的螺钉锥形根部304沿轴向位于螺钉的头部302和本体306之间，其轴向长度W至少是轴向节距P的两倍且最好不超过大约3.5倍。锥形根部304具有靠近头部302的最大直径R，并向下呈锥形倾斜到等于螺钉螺纹牙根直径B的牙根直径位置处。夹角φ是锥形根部304与本体306所形成的夹角。夹角φ应当大约是6-15°，且最好是8-10°。
螺纹312设置在锥形根部304上，螺钉和螺纹的外径D沿锥形根部304和螺钉本体306大致相等。尽管位于头部(包括锥形根部)和进入尖区域之间的所有螺纹有时最好大致具有相等的外径，但在其它的实施例中也可在靠近进入尖并远离锥形根部的区域采用不同的螺纹直径和形状，以便在与特定的工件厚度和材料进行连接时可获得良好的效果。因此，将螺纹设计成在锥形根部和与锥形根部直接相邻的一部分螺钉本体(从锥形根部向进入尖延伸出至少4倍于螺纹节距距离的相邻部分)上具有大致相等的直径。
II.凸角毛坯的成型上述规律(例如锥形根部和多导程螺纹)通常可用于具有多凸角螺纹横截面的螺钉。这种多凸角横截面通常由可形成不圆(非圆)周边的奇数个(例如3、5、7等)凸角构成。通常，当凸角螺钉拧入到一个尺寸适当的装配孔中时，凸角使材料发生塑性变形而形成滚压螺纹。这些螺纹成型后保持一定的回弹度，因此将保持压力作用于螺钉，从而减小了振松的可能。具有三个这种凸角的多凸角横截面的一个例子是由瑞士的Research Engineering and ManufacturingInc.of Middletown，RI and Conti Fasteners AG of Switzerland开发和销售的TrilobularTM自攻螺钉。
图4示出了用于最终形成本发明实施例的成品螺钉的冷镦毛坯的成型过程。该毛坯通常是一种三凸角横截面的毛坯，但也可采用其它数目个凸角。图中示出了具有成型模腔404的硬镦锻模402。成型过程通常从将预定尺寸的大致为圆形或凸角形横截面的线材或杆材切片放入到模腔中时开始。通常，按顺序采用三个或多个代表成型不同阶段的不同模腔，毛坯顺序地从一个模腔进入另一个模腔。在图示的实施例中，示出了最终的成型模402。模腔404是一个与所需的成品毛坯形状一致的定尺寸孔。模腔404的侧壁具有足够的厚度和硬度，以保证在将未成型的毛坯放入并塑性变形成所需的图示成品毛坯405时模腔不产生变形。当然，模腔404的横截面(未示出)决定了所需的毛坯横截面-圆形或多凸角形周边-下面将进一步进行描述。
成品毛坯405的成型通常是在模腔404中通过冲头或冲模406的多次冲击而实现。典型的冲头406通常由大功率的机械致动装置(未示出)来驱动，其以巨大的压力对毛坯进行冲击(见箭头408)，从而同时形成坯头和成品内坯的形状。象顺序渐进的模腔一样，在毛坯405成型过程中可采用多个不同形状的冲头，每个冲头的形状顺序渐进地与成品坯头410的形状相接近。在该实施例中，坯头410包括一个Phillips驱动构型412(在剖开的截面中予以示出)。但是，驱动构型可以是任何所需的形状，并还可包括(例如)标准的凹十字槽、六角驱动凹槽和六边形凹槽。毛坯可设有任何的外或内扳手啮合驱动头构型，或者可包含任何其它的可通过适当的系统将力矩传递给螺钉的系统。可采用一个活动顶杆414来抵住毛坯的顶端并将成品毛坯(参见箭头416)推入到槽或其它运输工具(未示出)中并引导到螺纹成型模(下面将进行描述)。
根据本发明的各个实施例，模腔404可产生至少4种不同形状的毛坯部分。图5详细示出和描述了成品冷镦毛坯405的这些部分。根据图示的实施例，截面包括锥形尖(或“进入”)部分502、本体部分504和位于头部410附近的锥形部分506及头部。
图6、7和8分别示出了锥形尖部分502、本体部分504和锥形部分506的横截面。总之，螺钉毛坯从顶端510到头部410呈连续的锥形形状。图6和7所示的横截面清楚地呈现出典型毛坯的三凸角横截面形状(分别参见凸角602和702)。凸角602、702以轴线512为中心，并落在各自相应的同心圆606和706(如虚线所示)内。凸角602、702之间的“凹陷”区域分别留出非圆的间距K1和K2。正如这里所描述的，“非圆”度越大，间距值K就越大。按照本发明的这种启示，这也可称为“凸起”度。
类似地，图8示出了锥形部分506的大致轴向中点位置处的横截面。该横截面以轴线512为中心且基本上呈圆形，表示沿着该部分为圆形轮廓。如图5所示，锥形部分506从本体部分504到头部410的下侧514向外倾斜。在成型时，该锥形部分的增加度通常不小于两倍的螺钉螺纹的轴向节距(图14中的节距AP)，且在轴向最好不超过值WB，该值WB为3.5倍的成型螺纹的轴向节距(AP)。
III.螺纹成型图9和10详细示出了在毛坯405上形成螺纹从而形成完整的螺纹螺钉(这里表示为902)的过程。在该实施例中，平的滚压成型模908和910沿恰好位于头部410下方的毛坯轴与螺钉902进行啮合。这些模作用足够的压力(箭头912)使得当其中一个模板908相对于另一个模板910横向(箭头1002)移动时，使毛坯表面在三个截面(502、504和506)中的每一个上产生塑性变形(和材料流动)。在模板移动过程中，模板之间的间距如相互面对的模成型表面之间的等距离中心线1004所示的那样保持恒定。由于模与偏心的横截面毛坯相啮合，因此，模908的运动使得摆动的毛坯产生滚动(箭头1006)。具体地说，滚动毛坯/螺钉的中心线512沿交替地在中心线1004上方和下方延伸的轨迹1008运动。既然模之间的间距是恒定的，但采用平砧千分尺测量横截面会趋于在成品螺纹螺钉的整个圆周面周围显示恒定的尺寸。
如图9所示，模908和910在成型的锥形根部906的区域内具有向外的锥形部分920。该向外的锥形部分作用于毛坯的锥形部分上，从而形成成品螺纹形状，该成品螺纹形状的螺纹牙牙顶相对于本体部分904的螺纹牙顶保持相对恒定的外径(虚线914)，但由虚线916表示的内径(每个螺纹牙的牙根)朝头部410呈现出连续向外的锥形形状。通过移动模908、910作用于滚压毛坯就会在较大的区域上形成这种连续的锥形形状。另外，毛坯材料按照模的形状而发生流动就会形成一种如图9(以及下面所要进行描述的图15)所示的更加连续的形状。这种向外的锥形形状与现有技术中通常在头部附近所出现的不令人满意的材料不足的情况大不相同。
现在参见图11-13所详细示出的滚压螺纹902的横截面。首先参见图11，本体部分904在凸角1102之间具有最大的不圆度值K3和中间“凹陷”。
图12详细地示出了与本体904相邻的现螺纹锥形根部906的一部分，其横截面在凸角1202之间具有数值减小的不圆度值K4(但仍然是一个较大的不圆度值)。可以理解，滚压模所作用的压力随着锥形部分的增大(当锥形部分到达头部下侧514时)按比例地减小。因此，图13所示的横截面在靠近头部的下侧位置处呈现出相对较小的不圆度值K5。为便于说明，这种较小(最小)不圆度横截面被称为“近似圆横截面”。在有些实施例中，近似圆横截面可以基本上是圆形的。因此，该术语应当包括这种情况。
显然，在滚压成型模的作用下，毛坯的上述摆动式滚动会影响头部下侧附近的锥形圆形横截面的最终成型。而且显然，在此一起配合使用的毛坯和螺纹成型模会形成具有多凸角螺钉的优良螺纹形状特征的螺钉，该螺钉具有较强的抗振松性，而在连接区域具有圆形横截面的螺钉会形成这种振松情况。由于在锥形根部减小了成型压力，因此就部分地形成近似圆横截面。
IV.连接组件如图14所示，最终形成的滚压螺钉902与一个由第一薄工件1402和第二锚固材料工件1404构成的组件连接在一起。头部410牢牢地压靠在第一工件1402上。如图所示，在螺钉902上形成了两个或多个单独的螺旋圈、卷或导向螺纹1406、1408。这些由沿螺钉杆位于相同轴向位置的沿直径方向相对的螺纹牙1406、1408表示。如上所述，成品螺钉具有任何的凸角横截面(3、5、9、11等个凸角)表面。注意，锥形根部906以向前和向后在锚固材料1404和螺纹1406之间进行附加螺纹啮合的方式与锚固材料1404啮合并对其进行挤压(参见挤压点1405)。这种挤压部分是由于锥形根部处的螺纹牙根朝头部向外呈锥形，而螺纹牙顶的直径仍和至少与本体部分相邻的部分的直径保持相同(且在靠近头部的横截面处变成完全的圆形)而产生的。因此，当螺钉拧入到薄锚固材料1404中时，材料越发被压靠在锥形根部的螺纹牙根上，并如图所示被压缩到沿轴向向后和向前的流动点处。
在此重申，使用两个或多个相反的螺旋圈或导向螺纹意味着沿锚固材料的给定横截面上有多个固定点。在近似圆横截面和不圆横截面之间延伸的锥形根部区域内进行这种固定，从而增强了抵抗由振动和其它外力作用而引起的松动。在成品螺钉中，螺纹1406、1408等具有轴向节距AP，该节距是相邻螺纹牙顶之间的距离。如上面对图5所描述那样，在一个实施例中，锥形根部的长度WB至少是轴向节距AP的两倍。在另一个典型实施例中，锥形根部长度WB不超过轴向节距AP的3.5倍。
图15详细地示出了力在锚固材料横截面上的分布情况。具体地说，螺钉的锥形根部906保留在锚固材料1404内，从而产生由一系列应力线1501分类表示的显示集中在每个凸角1502附近的应力梯度的应力图谱。在该例中示出了三个凸角1502。
交替的应力减小和应力集中区域增强了紧固件对由振动或其它外力作用而引起的松动进行抵抗的机械抵抗力。
前面已对本发明的特定实施例进行了详细描述。在不脱离本发明宗旨和范围的情况下，还可作出各种的变型和组合。例如，可改变自攻螺纹的结构，并在另外的实施例中代之以另外的螺纹牙形。类似地，还可改变连续螺旋圈或螺纹的数目等。另外，还可改变螺钉的材料和硬度以及底层锚固板的材料。因此，在必须的地方和必要的时候，可对螺钉材料进行处理，从而使其可承受(不被破坏)在与预定类型的特定锚固材料进行啮合时所作用的力矩。这种处理可包括表面硬化和/或感应点硬化。因此，说明书仅仅是通过实施例来进行说明，而不是为了限制本发明的范围。
权利要求
1.一种用于连接薄工件且具有确定的中心线和头部的螺钉，其包括一个本体部分，该本体部分确定了一个多凸角形横截面；一个锥形尖部分，其确定了一个多凸角形横截面；位于头部和本体部分之间的锥形根部，该锥形根部确定了一个变化的横截面，该变化的横截面从头部附近的近似圆形横截面变化到凸角形本体部分附近的多凸角形横截面。
2.根据权利要求1所述的螺钉，其还包括多个导程螺纹，该导程螺纹沿锥形尖部分、本体部分和锥形根部具有一组螺纹牙形，沿锥形根部和锥形根部附近的至少一部分本体部分从转动轴线到每个螺纹的牙顶保持恒定的径向距离。
3.根据权利要求2所述的螺钉，其中，沿转动轴线测量的相邻螺纹牙顶之间的距离定义为轴向节距，且锥形根部具有至少两倍于轴向节距的轴向长度。
4.根据权利要求2所述的螺钉，其中，沿转动轴线测量的相邻螺纹牙顶之间的距离定义为轴向节距，且锥形根部具有不超过3.5倍于轴向节距的轴向长度。
5.一种利用螺钉将至少一个第一薄工件和一个第二薄工件连接在一起的方法，该螺钉具有确定的中心线并包括一个本体部分，该本体部分确定了一个多凸角螺纹成型横截面，一个位于头部和本体部分之间的锥形根部，该锥形根部确定了一个变化的横截面，该变化的横截面从头部附近的近似圆形横截面变化到本体部分附近的具有最大凸出量的多凸角形横截面，一个锥形尖部分，该锥形尖部分确定了一个多凸角螺纹成型横截面，一个导程螺纹，该导程螺纹沿螺钉本体和锥形根部具有一组螺纹牙形，沿锥形根部和锥形根部附近的至少一部分本体部分从转动轴线到每个螺纹的牙顶保持恒定的径向距离，该方法包括以下的步骤转动螺钉同时沿转动轴线朝工件方向作用压力；当第一薄工件在由锥形根部确定的多凸角横截面之间发生松弛时，产生用于抵抗由外力引起的松动的抵抗力。
6.根据权利要求5所述的方法，其还包括通过沿螺钉本体设置的螺纹产生一系列的内螺纹。
7.一种用于连接薄工件且具有确定的中心线和头部的螺钉的镦锻螺钉毛坯，其包括一个靠近头部的锥形根部，该锥形根部沿其轴向长度具有大致圆形的横截面；一个从锥形根部延伸的本体部分，该本体部分确定了一个多凸角形横截面；一个从本体部分延伸的锥形尖部分，其确定了一个多凸角形横截面。
8.一种用于制造连接薄工件的螺钉的方法，其包括将具有凸角形本体部分的镦锻毛坯插入到一对模之间，每个模分别具有一组直线槽和位于其一侧的倾斜区域，其适合于遵照毛坯的圆形锥形部分而布置在镦锻毛坯的头部附近；通过这对模将压力作用于镦锻毛坯；沿直线方向移动其中一个模，从而使镦锻毛坯在这对模之间滚动，毛坯的中心线就因此而相对于模之间的间隔中心线形成一条摆动轨迹，模通过使镦锻毛坯发生塑性变形而在本体部分上形成一组螺纹和在锥形部分上形成螺纹锥形根部；其中，锥形根部上的螺纹的外径与本体部分上的螺纹的外径基本上相等。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，移动步骤包括在镦锻毛坯上形成至少两个单独的导程螺纹。
10.根据权利要求8所述的方法，其还包括沿镦锻毛坯的锥形根部形成变化的横截面，该变化的横截面从头部附近的近似圆形横截面变化到本体附近的最大突出横截面。
11.一种用于制造螺纹螺钉毛坯的镦锻模，其包括一个用于容纳大致为直线的毛坯的成型模腔，成型模腔具有穿过一个轴线的横截面，并包括用于形成以下部分的壁i.一个锥形部分，该锥形部分在毛坯头部附近具有圆形横截面，并从此延伸到本体部分；ii.一个本体部分，该本体部分确定了一个多凸角形横截面；iii.一个从本体部分延伸的锥形尖部分，其确定了一个多凸角形横截面。
12.一对用于在多凸角形螺钉毛坯上形成螺纹的滚压成型模，其包括一个第一模，该第一模具有一个或多个用于滚压形成螺纹的直线槽，第一模具有朝向其一端的向外的锥形部分，该向外的锥形部分制成可允许对螺钉头部附近的螺钉毛坯的螺纹锥形根部进行滚压成型；一个第二模，其面向第一模，第一模可相对于第二模以两者之间保持一个恒定的间距相对运动，第二模具有一个或多个用于滚压形成螺纹的直线槽，第二模具有朝向其一端的向外的锥形部分，该向外的锥形部分制成可允许对螺钉毛坯的螺纹锥形根部进行滚压成型。
13.根据权利要求12所述的这对滚压成型模，其中，第一模和第二模适合于在螺钉毛坯上形成多个单独的导程螺纹。
14.根据权利要求13所述的这对滚压成型模，其中，第一模的向外锥形部分和第二模的向外锥形部分每个都适合于在锥形根部上形成螺纹，该锥形根部在各相应牙顶处的径向距离大致与螺钉毛坯本体部分的一个至少相邻的部分的牙顶处的径向距离相等，且牙顶之间的螺纹牙根沿轴向从本体部分到头部形成一个连续的沿径向向外增大的锥形。
15.根据权利要求14所述的这对滚压成型模，其中，第一模的向外锥形部分和第二模的向外锥形部分每个都适合于在锥形根部上形成螺纹，该锥形根部从近似圆形横截面朝头部变化成靠近本体部分的最大突出横截面。
全文摘要
本发明提供一种镦锻多凸角毛坯，由该毛坯制造自攻螺钉的方法并形成用于连接薄工件(1402、1404)的多凸角自攻螺钉(902)，该自攻螺钉在锥形顶端和本体部分上呈现出令人满意的螺纹成型特性，且提高了头部附近的抗振松性。由该毛坯和方法所制得的成品螺钉在螺钉头部(410)和本体部分之间具有一个螺纹锥形根部(906)，其横截面从位于头部(410)下侧附近区域的近似圆形变化成位于锥形根部(906)和螺钉本体相交区域内的最大非圆(或凸角形)横截面。该形状与螺纹牙形外径从本体部分通过锥形根部(906)仍基本上保持恒定以及多个螺旋圈(导程螺纹)形状一起通过使锚固材料在根部周围沿轴向向前和向后(1405)受到挤压而保证了螺钉(902)可牢牢地固定在薄锚固材料(1404)中。
文档编号B21H3/06GK1527908SQ02811602
公开日2004年9月8日 申请日期2002年8月9日 优先权日2001年9月13日
发明者阿兰·普里查德, 丹尼斯·O·博耶尔, O 博耶尔, 阿兰 普里查德 申请人:孔缔紧固件股份公司