一种不锈钢紧固连接系统的制作方法

本实用新型属于铆接紧固技术领域，尤其属于铆接紧固件与专用铆接和破拆工具组合设计技术领域，特别涉及一种不锈钢紧固连接系统。

背景技术：

现有不锈钢紧固连接系统多为螺纹紧固连接方式，即使用工具对螺母施加一定扭矩，通过螺纹将扭矩转换为轴向力，为连接件提供夹紧力。在使用过程中易出现以下问题：不锈钢螺纹紧固连接系统在安装过程中，随着扭矩的增大，螺纹与螺纹之间的摩擦力也随之增大，由于不锈钢材料的特性导致螺纹“咬死”现象发生，轴力无法继续提升，只能用来连接强度较低的节点部位。同时，扭矩系数不稳定，导致轴力大小波动较大，一致性差。

现有不锈钢紧固联接系统中，也有采用全不锈钢紧固件进行铆接紧固的，通常进行紧固的不锈钢套环表面处理方式多采用固化、抛丸和镀锌等表面处理工艺。采用固化、抛丸、镀锌等工艺对不锈钢套环表面进行处理后，无法完全解决在铆接过程中出现的铆接工具内壁粘料问题。

技术实现要素：

本实用新型根据现有技术的不足公开了一种不锈钢紧固连接系统。本实用新型目的是解决传统不锈钢紧固连接系统预紧力低的问题，满足高强度节点的连接要求，有效地解决铆接过程中的粘料与铆接力过大的情况发生。

本实用新型通过以下技术方案实现：

不锈钢紧固连接系统，系统包括不锈钢短尾铆钉紧固件、专用于不锈钢短尾铆钉紧固件的铆接工具和破拆工具，其特征在于：

所述不锈钢短尾铆钉紧固件包括不锈钢材料制成的铆钉和套环；所述铆钉强度大于1000mpa；套环表面覆盖润滑涂层，润滑涂层摩擦系数小于0.05；

所述铆接工具是由外力驱动的铆接铁砧和铆接卡爪构成，铆接卡爪用于与铆钉的短尾联接嵌合并在外力驱动下相对于铆接铁砧同轴移动、铆接铁砧挤压套环实现铆接固定；所述铆接铁砧前端环顶面间隔设置有检测凸起；

所述破拆工具是由外力驱动的破拆刀头和破拆卡爪构成，破拆卡爪用于与铆钉的短尾联接嵌合并在外力驱动下相对于破拆刀头同轴移动、破拆刀头内环侧面设置有用于切割套环的刀刃。

本实用新型所述铆钉由头端至尾端依次为铆钉头部、光杆、锁紧槽、短尾；套环由前端至后端依次为法兰、变形区，套环后端内侧设置导向齿。导向齿的作用是固定套环，避免在垂直安装时套环从铆钉尾部掉出，便于安装。

本实用新型所述套环表面覆盖的润滑涂层是通过浸涂、喷涂或涂刷方式在套环表面构成的非金属润滑涂层，涂层厚度为8～15微米。

本实用新型所述套环表面覆盖的润滑涂层采用非金属涂层材料涂覆形成，包括聚甲醛、聚碳酸脂、聚四氟乙烯或对苯二甲酸脂通过浸涂、喷涂、涂刷等方式在套环表面形成的润滑涂层。

本实用新型所述刀刃具有两级台阶结构，刀刃后台阶高于刀刃前台阶，刀刃前台阶采用圆弧刃结构。两级台阶刀刃结构增大了刀刃的接触面积和切割深度，可使刀刃承受更大应力，刀刃前台阶采用的大圆弧结构可有效较低刀头切削过程中的应力集中，防止刀刃因局部应力过大导致刀刃崩坏。

本实用新型铆接工具和破拆工具的驱动力来自液压油缸提供的动力，也可以是气缸、电驱动电机提供的的驱动力。

本实用新型不锈钢紧固连接系统是通过专用铆接工具轴向拉伸铆钉，径向挤压套环完成安装。

在进行铆接联接时，在径向挤压套环过程中，铆接枪头的铁砧内壁会与套环表面直接接触，因为不锈钢具有一定的黏性，当受到挤压应力时部分金属会粘在铁砧内壁，使得铁砧内壁的粗糙度大幅上升，发生“粘料”现象，导致铁砧退出套环时会在套环表面留下划痕，破坏不锈钢表面的钝化层造成套环耐腐蚀性下降。随着安装次数的增加，内壁黏料情况会越来越严重，铆接力也随之上升，影响铆接枪头的使用寿命。本实用新型在套环表面设置一种优异的非金属润滑涂层，润滑涂层不破坏不锈钢表面钝化层，具有自润滑功能和耐磨性且十分致密，可将表面摩擦系数降至0.05。在铆接过程中该致密涂层会将铁砧内壁与套环表面隔绝开，防止“粘料”的现象发生。当铆接完成后会有部分涂层粘在铁砧内壁，降低铁砧内壁摩擦系数的同时会使得下一次铆接更加容易。同时极低的摩擦系数会降低铆接力，有助于降低铆接枪头中卡爪所承受应力，延长使用寿命。

本实用新型有益性：本实用新型系统为紧固件、铆接、破拆专用组合系统。能够解决传统不锈钢紧固连接系统预紧力低的问题，满足高强度节点的连接要求，套环表面采用的非金属润滑涂层，有效的解决了铆接过程中的粘料与铆接力过大的情况发生。本实用新型涂层结构还解决了套环的划痕问题，不会较低套环表面的耐腐蚀性。

附图说明

图1是本实用新型铆钉结构示意图；

图2是本实用新型套环结构示意图；

图3是本实用新型铆接专用工具截面结构示意图；

图4是本实用新型破拆专用工具截面结构示意图；

图5a至图5d是本实用新型铆接过程示意图；

图6a和图6b是本实用新型破拆过程示意图；

图7是本实用新型破拆专用工具破拆刀刃截面位置结构示意图；

图8是图7a部破拆刀刃放大示意图。

图中，1是铆钉，1.1是铆钉头部，1.2是光杆，1.3是锁紧槽，1.4是短尾，2是套环，2.1是法兰，2.2是变形区，2.3是导向齿，3是铁砧，3.1是检测凸起，4是铆接卡爪，5是破拆刀头，5.1是破拆刀刃，5.1.1是刀刃后台阶，5.1.2是刀刃前台阶，6是破拆卡爪。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进一步说明，具体实施方式是对本实用新型原理的进一步说明，不以任何方式限制本实用新型，与本实用新型相同或类似技术均没有超出本实用新型保护的范围。

结合附图。

不锈钢紧固连接系统，系统包括不锈钢短尾铆钉紧固件、专用于不锈钢短尾铆钉紧固件的铆接工具和破拆工具。

不锈钢短尾铆钉紧固件包括铆钉1和套环2；铆钉1强度大于10.9级；套环2采用奥氏体不锈钢，表面覆盖润滑涂层，润滑涂层摩擦系数小于0.05。

铆接工具是由外力驱动的铆接铁砧3和铆接卡爪4构成，铆接卡爪4用于与铆钉1的短尾1.4联接嵌合并在外力驱动下相对于铆接铁砧3同轴移动、铆接铁砧3挤压套环2实现铆接固定；铆接铁砧3前端环顶面间隔设置有检测凸起3.1；

破拆工具是由外力驱动的破拆刀头5和破拆卡爪6构成，破拆卡爪6用于与铆钉1的短尾1.4联接嵌合并在外力驱动下相对于破拆刀头5同轴移动、破拆刀头5内环侧面设置有用于切割套环2的破拆刀刃5.1。

铆钉1由头端至尾端依次为铆钉头部1.1、光杆1.2、锁紧槽1.3、短尾1.4；套环2由前端至后端依次为法兰2.1、变形区2.2，套环2后端内侧设置导向齿2.3。

本实用新型套环2表面覆盖的润滑涂层具有通过浸涂、喷涂或涂刷方式在套环2表面构成的非金属润滑涂层。非金属涂层材料包括聚四氟乙烯、聚甲醛、聚碳酸脂或对苯二甲酸脂。

本实用新型破拆刀刃5.1具有两级台阶结构，刀刃后台阶5.1.1高于刀刃前台阶5.1.2，刀刃前台阶5.1.2采用圆弧刃结构。

本实用新型不锈钢紧固连接系统铆接安装过程如下：

如图5a至图5d所示。

1)将铆钉1从一侧穿过连接层，将套环2从铆钉1尾部套入，准备铆接。

2)使用专用铆接工具，将铆钉1短尾1.4插入铆接工具内，使短尾1.4与铆接工具中的铆接卡爪4啮合。

3)启动铆接工具开关，使铆接工具的铆接卡爪4向后拖拽短尾1.4与铆接铁砧3发生相对运动，对铆钉1施加轴向力，同时铆接铁砧3径向轻微挤压套环2。

4)铆接工具达到设定的铆接力，铆接铁砧3端部的检测凸起3.1在套环2法兰2.1表面压出痕迹，铆接工具退回原位。

本实用新型不锈钢紧固连接系统拆卸方法如下：

如图6a和图6b所示。

使用包含破拆卡爪6和破拆刀头5的拆卸工具对高强度不锈紧固连接系统进行破拆；具体过程如下：

1)将破拆卡爪6与铆钉1尾部短尾1.4进行配合，使破拆卡爪6上的齿与短尾1.4相啮合；

2)启动液压拆卸工具按钮，使破拆卡爪6拖拽铆钉1，与破拆刀头5发生相对运动，破拆刀刃5.1通过相对运动产生的轴向力将不锈钢套环切开。破拆刀刃5.1运动时首先是刀刃前台阶5.1.2圆弧刃开始切割，前台阶5.1.2圆弧刃大圆弧结构由低逐渐升高切割套环2可有效较低刀头切削过程中的应力集中，防止刀刃因局部应力过大导致刀刃崩坏，进入切割后部，对已切割开口的套环2进一步深度切割，两级台阶刀刃结构增大了刀刃的接触面积和切割深度，刀刃能够承受更大应力，切割更效果更优。

当破拆刀刃5.1将套环2完全切开后，由压力开关控制油路反向，使破拆刀头退回，完成破拆。