专利名称：头部经倒角处理的铆钉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铆钉，它适用于按照权利要求1前序部分所述来连接经过表面处理的物体、例如卡车底盘所用的梁架。
背景技术：
在通过连接梁架来制造框架的过程中已经采用了一种制造方法，在这种方法中未经表面处理的梁架通过铆接连接起来。当梁架连接成框架后在其表面进行涂层处理。在现代化的生产过程中生产流程已经改变，梁架在被连接之前先进行涂层处理。采用这种生产流程的一个结果是，表面涂层位于铆钉头和梁架之间。在用铆钉连接梁架的过程中，铆钉因为承受相当大的压力而发生变形。在使用这种工艺时，存在着表面涂层基底被破坏的很大危险，从而导致表面的腐蚀和梁架最初腐蚀的危险。由于以下事实导致危害，即铆钉头部与表面涂层接触的部分被加工出尖锐的边缘，而且该头部的所述接触部分发生变形，于是铆钉材料在相当大的压力作用下沿铆钉的径向发生错移。尖锐的边缘可以很容易损伤表面涂层，而所述的材料错移会在涂层上产生表面张力，使涂层被部分去掉。
发明内容
本发明的目的是提供一种不会损伤被铆接物体表面涂层的铆钉。
为实现本发明的目的，提供了一种如权利要求1的特征部分所述的铆钉，以用于连接经表面涂层处理的物体。
附图简述下面参考附图并通过几个实施本发明的模式对本发明进行描述。
图1a表示一个具有半球形头部的铆钉。
图1b表示一个从下方斜视的铆钉。
图1c表示一个放置在框架孔槽内的铆钉。
图2表示一个平头铆钉。
图3是铆钉变形的示意图。
图4a-4d是铆钉的几个优选实施方案。
优选实施方案铆钉优选地包括了一个带有头部2的圆柱轴1。轴的横截面也可以是非圆形的，例如可以是椭圆形或多边形。轴从位于头部上的接触面3延伸。接触面被分成内局部表面4和外局部表面5。轴在与内表面重合的平面6上与内表面连接。轴具有中心轴线7。中心轴线沿基本上垂直于内表面的方向延伸。内表面从轴的中心轴线延伸出超过该轴。这意味着内表面的外边缘8(图1b)比轴的极限表面9离中心轴线更远。外表面在内表面的外边缘处与内表面连接。外表面比内表面离轴的中心轴线还要远。内表面因而在其外边缘处贯通到外表面。外表面位于平面6远离轴的那一侧，以保证接触面的外表面在铆钉变形之前不与框架10、11(图1c)接触。这样当铆钉被装配在框架10的孔槽13中时，在铆钉的外表面和框架10之间形成了一个空间。当铆钉在铆接过程中发生变形时这个空间将基本上消失。这样，外表面除了与内表面连接的部分外，都与平面6有一定的距离。
在本发明的一个优选实施方案中，铆钉被加工成关于对称轴线圆周对称。这个优选实施方案在权利要求2中作了表述。该实施方案涉及一种铆钉，它具有基本上成圆柱形的轴和直径大于轴的头部。头部包括了一个上极限表面14和一个接触面3。上极限表面在区域15内在那些离轴距离最近的点上向接触面过渡，在该区域15内头部具有最大径向尺寸。这些点构成了上极限表面和接触面之间的过渡线16(图1b)。接触面包括了一个基本上垂直于轴之对称轴线延伸且关于该轴线基本上对称的内表面4以及一个与该内表面连接的外表面。外表面包括了一个内部区域18以及外表面的边界线。这些边界线部分地与内表面的外边缘8(图1b)重合，并且部分地与位于上极限表面和接触面间的过渡线16(图1b)重合。在沿铆钉轴向的方向上，外表面内部区域上的任意一个内点都比内局部表面上的任意点离轴端部更远，所述的轴端部更加远离铆钉的头部。一个区域的内点指的是该区域不在表面之边沿或边缘上的所有点。外表面位于平面6远离轴的一侧，以保证接触面的外表面在铆钉变形之前不会与将连接在一起的框架部分10、11(图1c)接触。这样，当铆钉被装配在框架10的孔槽13中时，在铆钉的外表面和框架10之间形成了一个空间。当铆钉在铆接过程中发生变形时，这个空间将基本上消失。这样，外局部表面除了与内局部表面连接的部分外，都与平面6有一定的距离。
如权利要求4所述的实施方案特别具有优势。通过确保内局部表面与外局部表面之间的过渡光滑而没有边棱，表面涂层破裂的危险被显著地减小了。
图4a-4d示出按照本发明的优选实施方案。图4a和图4b示出头部基本上为半球形的铆钉。在图4a中，外极限表面带有曲率半径为2-2.5mm的内表面41。外局部表面5和内局部表面4之间的过渡线8加工成使这些表面的法线连续变化。外局部表面的内表面41当其形状成形为加工铆钉时的自然半径之前，它沿径向至少伸出1mm。
在图4a中，外局部表面带有一个加工成截锥形的内表面41。所述内表面41的表面法线与轴的对称轴线成15°角。外局部表面的内表面41当其形状成形为加工铆钉时的自然半径之前，它沿径向至少伸出1mm。
图4c和图4d示出头部基本上为平头的铆钉。图4c示出一个与图4a中所描述的铆钉接触面相对应的接触面。图4d示出一个与图4b中所描述的铆钉接触面相对应的接触面。
图2示出铆钉头部形状的另一个实施方案。上极限表面在区域15内在那些离轴距离最近的点处向接触面过渡，在该区域15内头部具有最大径向尺寸。除了接触面以外，铆钉头部的形状可以任意选择。
图3表示铆钉变形过程的示意图。点26和27表示三种不同的变形程度。点27只沿径向移动，而点26则同时沿径向和轴向移动。铆钉的上极限表面在变形下从最初的形状变为形状24’、24”和24。在这种变形下下极限表面上的点26和27变成点26’、27’、26”、27”、26、27。在变形过程中下极限表面上的每个点都沿径向移动。每个点沿径向移动的距离取决于该点到铆钉对称轴线的距离。离对称轴线较远的点将移动更长的距离。由于铆钉的下极限表面经过倒角处理，所以与被连接框架相接触点的最大位移将受到限制，这样，在框架上将形成较小的张力。这就使得框架上的表面涂层承受较小的张力，因而使表面涂层不大可能被破坏。第二个优点是铆钉的尖锐边缘不会与表面涂层材料接触，这个边缘是冷成型铆钉时在上极限表面和下极限表面之间的过渡区形成的。
通过按照外表面形状的成型模具来制造铆钉。另一种制造方法是在铆钉成型之后再对其接触面进行倒角处理，从而形成外表面。铆钉优选地采用钢制造。
权利要求
1.用于连接经过表面处理的物体、例如卡车底盘梁架的铆钉，它包括了一个带有头部(2)的圆柱形轴(1)，其中轴从头部上的接触面(3)延伸，其特征在于接触面分为一个内局部表面(4)和一个外局部表面(5)；轴在与内局部表面重合的平面(6)上与内局部表面连接；轴的中心轴线(7)沿基本上垂直于内局部表面的方向延伸；内局部表面从轴的中心轴线沿径向的延伸大于轴的径向尺寸；外局部表面(5)与内局部表面(4)连接；外局部表面(5)比内局部表面(4)沿径向方向上离轴之中心轴线的径向距离更远；外局部表面(5)位于平面(6)远离轴的一侧；并且外局部表面(5)除了与内局部表面(4)连接的部分外，都与所述平面有一定距离。
2.用于连接经过表面处理的物体的铆钉，它包括了一个基本上成圆柱形的轴(1)和一个直径大于轴的头部(2)，其中头部包括了一个上极限表面(14)和一个接触面(3)，而上极限表面在区域(15)内在那些离轴距离最近的点(16)处向接触面过渡，在该区域(15)内头部具有最大径向尺寸，其特征在于接触面包括了一个内局部表面(4)和一个外局部表面(5)；内局部表面(4)基本上垂直于轴的对称轴线(7)延伸；内局部表面(4)基本上关于对称轴线(7)对称；外局部表面(5)与内局部表面(4)连接；在铆钉的轴向方向上，外局部表面的每一个内点都比内局部表面的任意点离轴的端部更远，该轴端部是远离铆钉头部的端部。
3.一种按照权利要求1或2所述的铆钉，其特征在于，外局部表面上内点的每条表面法线都背离对称轴线。
4.一种按照权利要求3所述的铆钉，其特征在于，在内局部表面向外局部表面的过渡段，内局部表面和外局部表面的法线方向连续变化。
5.一种按照权利要求1、2或3所述的铆钉，其特征在于，外局部表面被加工成截锥形。
6.一种按照上述权利要求中任一项所述的铆钉，其特征在于，内局部表面具有径向尺寸D而外局部表面具有径向尺寸d，并且D/d的关系是1/3＜D/d＜10。
7.一种按照上述权利要求中任一项所述的铆钉，其特征在于，当铆钉在铆接过程中发生变形后，外局部表面至少局部地与框架接触。
全文摘要
本发明涉及一种用于连接经过表面处理的物体的铆钉,铆钉设计成可以减少铆接过程中在经表面处理框架上产生的应力和破坏。铆钉包括了一个基本上成圆柱形的轴(1)和一个直径比轴大的头部(2),其中头部包括了一个上极限表面(14)和一个下极限表面(3),上极限表面在区域(15)内在那些离轴(1)距离最近的点(16)向接触面过渡,在该区域(15)内头部具有最大径向尺寸,而下极限表面包括了一个基本上垂直于轴之对称轴线(7)延伸且关于该对称轴线(7)对称的内极限表面(4)、以及与内极限表面(4)连接的外极限表面(5),并且在轴的轴向方向上,外局部表面的每一个内点都比内局部表面上的任意点离轴的端部更远,所述轴端部是远离铆钉头部的端部。
文档编号F16B19/04GK1184525SQ96193898
公开日1998年6月10日 申请日期1996年3月20日 优先权日1995年3月23日
发明者J－E·萨尔奎斯特 申请人:富豪有限公司