用于安裝盲孔螺紋緊固件的工具制造技術

一種用于安裝盲孔螺紋插入件的工具，具有一擴張芯軸以與所要安裝的插入件的螺紋配合。擴張芯軸是一外螺紋組件，具有多個由軸向延伸的徑向槽分開的可活動區段。槽寬可以選擇，以當芯軸處于收合狀態時，芯軸的外徑通過插入件內螺紋的較小直徑。區段在芯軸區段處于其最小直徑的最內位置的收合狀態和芯軸區段向外移至其最大直徑的位置的擴張狀態之間徑向可活動。本發明專利技術的芯軸也可軸向延伸和收回以加壓從而安裝可變形的插入件。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于安裝盲孔螺紋緊固件的工具。具體地，本專利技術涉及一種工具，具有徑向擴張軸以抓住其所操作的零件。
技術介紹
盲孔螺紋緊固件，無論是內螺紋還是外螺紋的，都是先安裝到一面板上的孔中，該孔僅通到面板的一側，因此稱為“盲孔”。大部分此類緊固件都包括三個基本構件頭部，桿的中間可收合的薄壁埋頭孔部分，以及在端部的內螺紋區。一般地，螺紋區和桿的一部分先安裝在孔中，然后在支撐著頭部情況下拉拔螺紋區而對桿施加壓縮力。此壓縮作用使桿向外變形，在與頭部相對的那側板材上形成一所謂“鼓泡”。然后，拆走用于壓縮桿的螺紋工具，緊固件則永久地抓在面板上，并且由頭部在一個方向以及由鼓泡在相反方向上約束。現有的用來施加壓力(縮鍛力)以使桿變形的工具可以分成兩大類，即旋轉-旋轉型和旋轉-拉拔型。兩類工具都采用砧，也稱為頂端，芯軸從其上伸出。其功能是在芯軸回收或旋轉以將插入件向砧壓迫時支撐緊固件的頭部。旋轉-旋轉工具通過對旋入緊固件的芯軸施以足夠的扭矩以產生所需的載荷而對桿施加壓力載荷。旋轉-旋轉工具較便宜且輕便、易于安裝和使用，因而通常是優選的。然而，由于所產生的縮鍛力是有限的，一般不能用來安裝壁較厚的零件。旋轉-拉拔工具使相配的螺紋件旋轉到位，然后通過芯軸的收回而施加一軸向拉拔力。然后反方向旋轉芯軸可拆出芯軸。旋轉-拉拔工具比較復雜，因此較昂貴且比旋轉-旋轉工具笨重。而且它們安裝也較困難并且要求更多的維護。盡管有這些缺點，對于需要較高的壓力載荷以形成鼓泡的厚壁零件來說，旋轉-拉拔工具仍是最佳的可用選擇。現有技術的旋轉-旋轉工具都是由氣動或電動可逆馬達驅動的相當簡單的裝置。其一般采用傳動裝置以減小速度和增加扭矩。傳動輸出連接到一螺紋芯軸上。芯軸由一止推軸承軸向支撐并且徑向緊配合在頂端中。當施加壓力載荷時，頂端支撐插入件的頭部。當芯軸被擰緊時，在頂端端部施加鋸齒件以防止插入件轉動。旋轉-旋轉工具的操作如下。先將一插入件擰在芯軸上。這可以手動或者在往前方向轉動地向前推工具。無論是手動擰上插入件還是采用工具動力，都必須安裝到使頭部剛好與帶齒的砧接觸。下一步是將緊固件的本體安裝到其所要安裝的面板的孔中。必須完全安裝，這樣頭部的底部與面板外表面緊密接觸。然后，工具在往前方向被啟動，并且當工具轉動時，產生一壓力載荷以使緊固件在工件的背面形成一鼓泡直至工具安裝完成。工具安裝狀態下的扭矩由一在安裝過程中被調節的參數來控制。當扭矩已適當設定時，可以引起足夠的載荷而在緊固件上形成鼓泡，但又不鼓泡至于大到損壞緊固件。在相反方向作用制動器以使芯軸從已安裝的插入件上旋出，即完成一次操作。現有技術的旋轉-拉拔工具具有兩大部件，它們可產生旋轉作用并且可產生拉拔作用。旋轉作用由一可逆氣動或電動馬達提供。由于所需的扭矩較小，除非要用于產生拉拔力，這些馬達一般小于旋轉-旋轉工具所用的。旋轉-拉拔工具的操作如下。先將工具芯軸擰入插入件中。在插入件已配合到芯軸中之后，插入件的本體安裝在其所要安裝的面板的孔中。必須完全安裝以使頭部的底部與面板外表面緊密接觸。在插入件安裝之后，操作者壓擠一板機而啟動工具的拉拔運動。根據工具的設計，持續拉拔運動直至達到預定的距離或預定力。拉拔運動將使緊固件完全形成鼓泡。在拉拔運動完成后，在相反方向上旋轉芯軸使之旋出緊固件。根據工具的類型，此反向轉動可以由操作者擠壓一板機啟動或者由工具感應拉拔運動完成而啟動。在芯軸旋出已安裝的插入件之后，工具準備以下一次操作。現有技術的兩種工具類型采用了一傳統的螺紋芯軸與插入件的螺紋配合。此部件需要被啟動，必然意味著其螺旋需要與插入件螺紋的螺旋對齊。此螺紋對齊是較復雜的，因為大部分內螺紋的插入件都具有兩個單獨的螺旋槽。一個是實際的螺紋，即需要與芯軸螺紋對齊的那一個。第二個尺寸較小，是實際螺紋半圈，并且在較小直徑處形成，這是在形成攻絲過程中插入件材料流動而形成的。為了使螺紋強度比切削螺紋高，許多內螺紋的盲孔插入件都是成形攻絲的。如果芯軸螺紋開始進入較小直徑處的較小直徑螺旋中，在非常短的轉動之后就會粘結。即使芯軸正常啟動，也需要時間將芯軸旋入，然后在操作結束時旋出。假定轉速為1500RPM并且有10個螺紋配合，總的開始至結束時間是0.8秒加上馬達加速到規定速度的時間。估計兩次加速的時間為0.2秒，總的時間就是1.0秒。在大數量的應用情況下，使用者預期的時間是總的操作時間為5.0秒，其中非生產性的螺紋旋入和旋出時間約占總時間的20％。所以，本專利技術的一個目的是提供一種用于盲孔螺紋插入件的安裝工具，具有足夠或大于現有旋轉-拉拔工具的力量，且比現有的旋轉-旋轉工具安裝簡單和使用方便。本專利技術的另一個目的在于避免橫向螺合和芯軸磨損的缺陷，并且減少工具的螺紋件旋入和旋出插入件螺紋所需的時間。
技術實現思路
為了解決現有技術存在的上述缺陷，一擴張芯軸代替傳統的實心螺紋件以與被安裝的插入件螺紋配合。擴張芯軸是一外螺紋組件，具有由軸向延伸的徑向槽分開的多個活動區段。這些區段在芯軸區段處于最小直徑的最里位置的收合狀態和芯軸區段向外移動到其最大直徑的擴張狀態之間可徑向活動。槽的寬度可選擇成當芯軸處于收合狀態時，芯軸外徑可穿過插入件內螺紋的較小直徑。象一旋轉-拉拔工具一樣，本專利技術的芯軸也軸向延伸和收回，延伸位置是芯軸從插入件頭部支撐部件或砧的表面伸出的最大程度時的位置，收回狀態是芯軸從砧表面伸出最小程度的位置。本專利技術裝置是一用于安裝盲孔螺紋緊固件的工具，包括以下基本部件。1)具有螺紋狀槽的芯軸桿，包括多個區段，這些區段在兩個位置，即收合和擴張位置各自有特定的設計要求。在收合位置，組件的有效外徑略小于相應尺寸內螺紋的最小的較小直徑。在擴張位置，組件的外表面基本上在外螺紋所需尺寸的尺寸范圍內。2)用于抵制徑向向內運動并且進一步將芯軸桿鎖定在擴張位置的裝置。3)使芯軸桿在收合狀態和擴張狀態之間運動的裝置。4)用于在安裝過程中支撐緊固件頭部的裝置。5)使芯軸桿相對砧軸向向前和向后移動的裝置。6)用于當芯軸處于完全伸出位置，相對芯軸調節砧軸向位置的裝置。根據本專利技術的手動工具的操作由處于徑向收合和軸向伸出狀態的芯軸開始。操作者先將芯軸插入該插入件，啟動工具以使芯軸區段擴張以抵著插入件的內螺紋，從而將插入件安裝到芯軸上。然后，將插入件和工具置于工件安裝孔中。接著，由操作者啟動工具將芯軸拉入頂端，從而將插入件在受壓狀態下抵著頂端砧并且使之形成鼓泡，從而將插入件抓在工件上。芯軸然后恢復到其收合狀態，操作者從已安裝的插入件上收回工具芯軸。最后，操作工具驅使芯軸恢復到其延伸狀態，從而完成操作過程。本專利技術比現有的此類工具具有至少三個優點。第一，由于不需要象現有工具那樣將芯軸螺合到零件上以及從零件上旋出而縮短了操作時間。第二，可以使緊固件自動進給到芯軸上而不需要將芯軸螺合到零件上。其次，由于芯軸不需要轉動地旋入零件，所以避免了橫向螺合潛在的缺陷。通過以下結合較佳實施例所做的詳細描述和附圖，本領域技術人員可以了解本專利技術的其它目的和優點。附圖說明圖1是本專利技術的局部剖示圖，圖中所示是操作位置，面板和緊固件剛安裝完成；圖2是處于徑向收合狀態的芯軸局部截面圖；圖3是處于徑向收合狀態的芯軸端視圖；圖4是處于徑向擴張狀態的芯軸局部截面圖；圖5是處于徑向擴張狀態的芯軸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種盲孔螺紋插入件安裝工具，包括：一具有頂端的本體；所述頂端包括一插入件頭部支撐砧，所述砧具有一從其上向前伸出的可擴張芯軸組件以與具有內螺紋孔的緊固插入件配合；所述可擴張芯軸組件包括一細長的芯軸桿，所述芯軸桿具有一內 軸孔和沿其外表面上的螺紋，以及用于使所述芯軸桿徑向從一收合狀態移動到一擴張狀態的裝置；以及用于使所述芯軸桿組件從所述砧向前伸出和向后收回的裝置，以用于使所述芯軸桿移動到完全伸出位置。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：RB帕頓，
申請(專利權)人：PEM管理股份有限公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]