RU2223421C1

RU2223421C1 - Self-cleaning bolt

Info

Publication number: RU2223421C1
Application number: RU2002110795/11A
Authority: RU
Inventors: Ф.С. Гильманов; Т.Ш. Галиахметов; А.А. Хайруллин; О.А. Горбунков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Белебеевский завод "Автонормаль"
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2004-02-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: invention relates to threaded fasteners and it can be used at assembling when turning bolt into nut. Proposed selfcleaning bolt consists of head 1, and body 2. Body 2 has cylindrical neck 6, plain part 7 and threaded part 8 terminating in transfer section from plain cylindrical guide collar 3 to threaded part with cone angle α = 20÷30^°. Two cleaning recesses of length equal to 3-4 thread pitch values are made on threaded part 8. Recesses are made with equal depth and flat bottom, are parallel and are located on opposite sides at a distance from each other equal to 0.9-1.0 of minimum inner diameter of bolt body thread. Angle of cutting part simulating front angle of thread cutting tool is 10-25. Diameter of plain cylindrical guide collar is equal to 0.9-0.95 of distance between recesses. EFFECT: improved quality of assembling, reduced possibility of seizure, when turning bolt into threaded hole, improved quality of thread cleaning from foreign matter, decreased tightening torque at initial and following stage of assembling. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к резьбовым крепежным элементам, и может быть использовано на сборке при завинчивании болта в гайку. The invention relates to mechanical engineering, in particular to threaded fasteners, and can be used in the assembly when screwing a bolt into a nut.

Известен болт с зачищающим наконечником, включающий головку с примыкающей к ней шайбой, резьбовой стержень с зачищающей выемкой и наконечником на конце, при этом наконечник имеет углубление, выполненное эксцентрично оси резьбового стержня (США, п.5419667, кл. F 16 B 25/00, 1995). A known bolt with a stripping tip, including a head with a washer adjacent to it, a threaded rod with a stripping recess and a tip at the end, the tip has a recess made eccentric to the axis of the threaded rod (USA, No. 5419667, class F 16 B 25/00 , 1995).

Известный болт имеет следующие недостатки. Known bolt has the following disadvantages.

1. Наличие всего одной зачищающей выемки такой формы и размеров, как в известной конструкции болта, не гарантирует сборку резьбовых соединений без заклинивания. 1. The presence of only one stripping recess of such shape and dimensions as in the known construction of the bolt does not guarantee the assembly of threaded joints without jamming.

2. Формирование выемки и эксцентричного конуса на конце заготовки весьма затруднительно, особенно при изготовлении болта из высокопрочного материала. 2. The formation of a recess and an eccentric cone at the end of the workpiece is very difficult, especially when manufacturing a bolt from high-strength material.

3. Штамповочный инструмент имеет сложную конструкцию и низкую стойкость. 3. The stamping tool has a complex structure and low durability.

За прототип заявляемого изобретения взята конструкция самозачищающего болта, содержащего головку и стержень, выполненный с гладкой цилиндрической поверхностью, резьбовой частью, выполненной с двумя зачищающими выемками под углом относительно друг друга около 180^o в плоскости поперечного разреза, и направляющим пояском (США, п.5499895, кл. F 16 B 25/00, 1996).The prototype of the claimed invention is the design of a self-cleaning bolt containing a head and a rod made with a smooth cylindrical surface, a threaded part made with two stripping recesses at an angle of about 180 ^° relative to each other in the plane of the transverse section, and a guiding belt (USA, p. 5499895 , CL F 16 B 25/00, 1996).

Данный болт имеет следующие недостатки. This bolt has the following disadvantages.

1. Отсутствие заходного угла по высоте профиля резьбы приводит к повышенному крутящему моменту и заклиниванию резьбового соединения, особенно при наличии в резьбовом отверстии помех в виде засохшей краски, стружки или инородных материалов от сварного соединения. 1. The absence of a reference angle along the height of the thread profile leads to increased torque and jamming of the threaded joint, especially if there is interference in the threaded hole in the form of dried paint, chips or foreign materials from the welded joint.

2. Формирование выемки при высадке заготовки весьма затруднительно, особенно при изготовлении высокопрочного крепежа. 2. The formation of the recess during the landing of the workpiece is very difficult, especially in the manufacture of high-strength fasteners.

Заявляемое изобретение решает задачу повышения качества сборки за счет снижения вероятности заклинивания при ввинчивании болта в резьбовое отверстие путем улучшения очистки резьбы от инородных материалов и уменьшения момента ввинчивания в начальный и последующий момент при сборке. The claimed invention solves the problem of improving the quality of the assembly by reducing the likelihood of jamming when screwing the bolt into the threaded hole by improving the cleaning of threads from foreign materials and reducing the moment of screwing in at the initial and subsequent moment during assembly.

Указанная задача решена тем, что у самозачищающего болта, содержащего головку и стержень, выполненный с гладкой цилиндрической поверхностью, резьбовой частью, выполненной с двумя зачищающими выемками под углом относительно друг друга 180^o в плоскости поперечного разреза, и направляющим пояском, согласно изобретению зачищающие выемки имеют плоское дно, режущие части и длину, равную 3÷4 шага резьбы резьбовой части, а расстояние между выемками составляет 0,9÷1,0 минимального внутреннего диаметра резьбы стержня болта; диаметр направляющего пояска равен 0,9÷0,95 расстояния между выемками, при этом болт имеет переходный участок с углом конуса 20÷30^o, имитирующий заборный конус резьбообразующего инструмента, а угол режущей части, имитирующий передний угол режущей части резьбообразующего инструмента, составляет 10÷25^o.This problem is solved in that a self-cleaning bolt containing a head and a rod made with a smooth cylindrical surface, a threaded part made with two stripping recesses at an angle of 180 ^° relative to each other in the plane of the transverse section, and a guide belt, according to the invention, stripping recesses have a flat bottom, cutting parts and a length equal to 3 ÷ 4 thread steps of the threaded part, and the distance between the recesses is 0.9 ÷ 1.0 of the minimum internal diameter of the thread of the bolt rod; the diameter of the guide belt is 0.9 ÷ 0.95 of the distance between the recesses, the bolt has a transition section with a cone angle of 20 ÷ 30 ^o , simulating the intake cone of the threading tool, and the angle of the cutting part, simulating the front angle of the cutting part of the threading tool, is 10 ÷ 25 ^o .

Головка самозачищающего болта выполнена с внутренним фасонным профилем, представляющим собой попеременно чередующиеся выступы и впадины. The head of the self-cleaning bolt is made with an internal shaped profile, which is alternately alternating protrusions and depressions.

Благодаря настоящему изобретению создана возможность высокого качества сборки. Оптимально выбранные размеры выемок в совокупности с плоской формой основания образуют большой объем для заполнения его инородными материалами, скапливающимися в резьбовом отверстии гайки. При этом неполный профиль резьбы на длине зачищающих выемок и их плоское основание обеспечивают высокую режущую способность резьбовой кромки. Thanks to the present invention, the possibility of high build quality has been created. The optimally selected dimensions of the recesses, together with the flat shape of the base, form a large volume for filling with foreign materials that accumulate in the threaded hole of the nut. Moreover, an incomplete thread profile along the length of the cleaning grooves and their flat base provide a high cutting ability of the threaded edge.

Плавный переход от направляющего пояска к резьбовому участку обеспечивает низкое значение момента ввинчивания в начальный момент сборки и гарантирует равномерное распределение инородных веществ, например краски, по длине выемки. Свободное размещение краски в выемках исключает возможность ее собираемости в одном месте и создание помехи при свинчиваемости. A smooth transition from the guide belt to the threaded section provides a low value of the moment of screwing in at the initial moment of assembly and ensures an even distribution of foreign substances, such as paint, along the length of the recess. Free placement of paint in the recesses eliminates the possibility of its collection in one place and the creation of interference with make-up.

Данная форма головки также способствует облегчению сборки резьбового соединения. This shape of the head also facilitates the assembly of the threaded connection.

Штамповочный инструмент для изготовления предлагаемого болта имеет простую конструкцию и высокую стойкость, что особенно важно при формировании выемки на заготовки из высокопрочной стали. The stamping tool for the manufacture of the proposed bolt has a simple structure and high resistance, which is especially important when forming a recess on workpieces made of high strength steel.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором на фиг.1 изображен общий вид болта; на фиг. 2 - вид А; на фиг.3 - разрез по Б-Б; на фиг.4 - переходный участок от направляющего пояска к резьбовому участку. The invention is illustrated in the drawing, in which figure 1 shows a General view of the bolt; in FIG. 2 - view A; figure 3 is a section along BB; figure 4 is a transitional section from the guide belt to the threaded section.

Самозачищающий болт состоит из головки 1, стержня 2 с гладким цилиндрическим направляющим пояском 3 диаметром d. Форма головки 1 может быть любой, обеспечивающей зацепление с монтажным инструментом, передающим при затягивании болта крутящий момент. На примере показана головка с внутренним фасонным профилем, представляющим собой попеременно чередующиеся выступы 4 и впадины 5, обеспечивающим передачу высокого крутящего момента. Self-cleaning bolt consists of a head 1, a rod 2 with a smooth cylindrical guide belt 3 of diameter d. The shape of the head 1 can be any, providing engagement with the mounting tool, transmitting torque when tightening the bolt. An example is shown of a head with an internal shaped profile, which is alternately alternating projections 4 and depressions 5, providing high torque transmission.

Стержень 2 имеет цилиндрический подголовок 6, гладкую часть 7 и резьбовую часть 8, заканчивающуюся коническим переходным участком от гладкого цилиндрического направляющего пояска 3 к резьбовой части с углом конуса α = 20÷30^°. При этом переходный участок играет роль заборного конуса, как и у резьбообразующего инструмента, например метчика. На резьбовой части 8 выполнены две зачищающие выемки 9 и 10, которые протягиваются от конца цилиндрического пояска вдоль резьбовой части и имеют длину L=(3÷4)p, где p - шаг резьбы. Выемки имеют плоское дно, параллельны друг другу и расположены на противоположных сторонах под углом относительно друг друга около 180^o в плоскости поперечного разреза. Выполнены они с одинаковой глубиной, а расстояние между ними В= (0,9-1,0)d₁, где d₁ - минимальный внутренний диаметр резьбы стержня болта. Угол режущей части, имитирующий передний угол режущей части резьбообразующего инструмента, составляет угол 10÷25^o.The rod 2 has a cylindrical head 6, a smooth part 7 and a threaded part 8, ending in a tapered transition section from a smooth cylindrical guide belt 3 to the threaded part with a cone angle α = 20 ÷ 30 ^° . In this case, the transition section plays the role of the intake cone, as with a thread-forming tool, for example, a tap. On the threaded part 8, two stripping recesses 9 and 10 are made, which extend from the end of the cylindrical girdle along the threaded part and have a length L = (3 ÷ 4) p, where p is the thread pitch. The recesses have a flat bottom, parallel to each other and are located on opposite sides at an angle relative to each other about 180 ^o in the plane of the transverse section. They are made with the same depth, and the distance between them is B = (0.9-1.0) d ₁ , where d ₁ is the minimum internal diameter of the thread of the bolt rod. The angle of the cutting part, simulating the rake angle of the cutting part of the thread-forming tool, is an angle of 10 ÷ 25 ^o .

Диаметр гладкого цилиндрического направляющего пояска d=(0,9÷0,95)В. The diameter of a smooth cylindrical guide belt d = (0.9 ÷ 0.95) V.

При вворачивании болта в резьбовое отверстие каждый виток резьбы срезает слой краски определенной толщины, обеспечивая равномерное заполнение краски в выемках и низкое значение момента ввинчивания в начальный момент заворачивания болта. When screwing a bolt into a threaded hole, each thread thread cuts off a layer of paint of a certain thickness, ensuring uniform filling of paint in the recesses and a low value of the moment of screwing in at the initial moment of screw tightening.

Использование данного самозачищающего болта позволит значительно повысить производительность на автоматической сборке, исключив операцию метчикования - зачищения резьбового отверстия перед заворачиванием болта. The use of this self-cleaning bolt will significantly increase productivity in automatic assembly, eliminating the tap operation - stripping the threaded hole before turning the bolt.

Claims

1. Самозачищающий болт, содержащий головку и стержень, выполненный с гладкой цилиндрической поверхностью, резьбовой частью, выполненной с двумя зачищающими выемками под углом относительно друг друга 180° в плоскости поперечного разреза, и направляющим пояском, отличающийся тем, что зачищающие выемки имеют плоское дно, режущие части и длину, равную 3÷4 шага резьбы резьбовой части, расстояние между выемками составляет 0,9÷1,0 минимального внутреннего диаметра резьбы стержня болта, диаметр направляющего пояска равен 0,9÷0,95 расстояния между выемками, при этом болт имеет переходный участок с углом конуса 20÷30°, имитирующий заборный конус резьбообразующего инструмента, а угол режущей части, имитирующий передний угол режущей части резьбооразующего инструмента, составляет 10÷25°.1. A self-cleaning bolt comprising a head and a rod made with a smooth cylindrical surface, a threaded part made with two stripping recesses at an angle of 180 ° relative to each other in the plane of the transverse section, and a guide belt, characterized in that the stripping recesses have a flat bottom, cutting parts and a length equal to 3 ÷ 4 thread steps of the threaded part, the distance between the recesses is 0.9 ÷ 1.0 of the minimum internal diameter of the thread of the bolt rod, the diameter of the guide belt is 0.9 ÷ 0.95 of the distance between the recess s, wherein the bolt has a conical transition portion with an angle of 20 ÷ 30 °, simulating the intake cone threading tools, and the angle of the cutting part, simulating the rake angle of the cutting part rezboorazuyuschego tool is 10 ÷ 25 °.

2. Самозачищающий болт по п.1, отличающийся тем, что упомянутая головка выполнена с внутренним фасонным профилем, представляющим собой попеременно чередующиеся выступы и впадины.2. The self-cleaning bolt according to claim 1, characterized in that the said head is made with an internal shaped profile, which is alternately alternating protrusions and depressions.