[发明专利]具有优化的锁紧槽和脊部的锻压式紧固件及其设计方法

摘要

一种紧固系统(10)，它包括具有一销部件(24)的紧固件，该销部件的锁紧槽(26)和脊部几何形状优化成接收来自由不同强度材料构成的套环(14)的受锻压材料，以便针对不同负载用途将工件(18，20)固定。这些锁紧槽(26)具有对于第一用途而言强度较低或者对于第二用途而言强度较高的套环所需要的最长宽度，并且脊部具有对于第二用途强度较大的套环所需要的最长宽度，由此在锁紧槽(26)中填充有强度不同的套环材料时将导致令人满意的夹紧和拉伸负载以及抵抗失效的能力。锁紧槽(26)和脊部的几何形状对于具有共同直径的销部件的多个用途而言具有一致的结构。某些不同材料的套环(14)具有相似的外径，以便通过具有带有一致锻压空腔的锻压砧座(56)的工具(48)进行安装，所述锻压砧座将套环(14)锻压进锁紧槽中以便在剪切、剪切/拉伸、剪切复合和剪切/拉伸复合用途中紧固工件。还披露了一种设计紧固件的方法，该紧固件具有用在多种用途中的一致的锁紧槽和脊部几何形状。

主权项

1.一种紧固系统，它包括锻压式紧固件，用于在紧固连接位置处将多个工件固定在一起，该紧固系统包括：(a)一销部件，它具有直径预定并且适用于设在工件中的对准开口中的细长销体，并且在一个端部处终止在放大头部中，而且在其相对端部处终止在包括多个圆周延伸的锁紧槽和脊部的开槽部分中；(b)一管状套环，适用于被锻压进锁紧槽中，由此将这些工件紧固在一起以形成紧固连接，该套环在受到锻压时具有与锁紧槽和脊部互锁的套环沟槽和台肩，销部件和套环由剪切强度不同的材料制成，并且销部件与套环的剪切强度比值设置成基本上避免销部件在锻压中被压坏；(c)该销部件具有经过优化的锁紧槽和脊部几何形状，经优化的锁紧槽和脊部几何形状适用于容纳来自由不同材料制成的多个套环以便在具有不同负载要求的多种不同用途中固定工件，其中锁紧槽设有对于第一个用途而言具有较低强度或者对于第二个用途而言具有更大强度的套环所需要的最长宽度，并且脊部设有对于第一个用途而言具有较低强度或者对于第二个用途而言具有更大强度的套环所需要的最长宽度，由此紧固系统在锁紧槽填充有不同套环材料时将在多个用途中提供令人满意的夹紧和拉伸负载以及抵抗失效的能力；(d)销部件的锁紧槽和脊部几何形状其结构在多个用途中一致，并且一个或多个销部件为共同的直径；并且(e)在第二用途中的锁紧槽宽度不大于在第一用途中的锁紧槽宽度的百分之十。