CN108311627A - 用于连接金属板的自穿刺钢钉及其安装模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于连接金属板的自穿刺钢钉及其安装模具，自穿刺钢钉具有头部，从头部上延伸形成的柄部，及由柄部的端部延伸形成的燕尾台，所述燕尾台的端部平面周边设有若干刃口，形成一切割平面。安装模具辅助自穿刺钢钉的安装，使安装更为方便。本发明制造工艺简单，易于操作，连接紧固。
Description
技术领域
本发明涉及连接件领域，特别涉及一种用于连接金属板的自穿刺钢钉及其安装模具。
背景技术
在工程实践中，时常需要将两层或多层板料连接在一起。如果被连接板料都是钢板材料，通常是采用焊接使两层或多层钢板连接，而针对铝合金板或镁合金板与钢板之间的连接，通常是采用自冲铆或自攻螺钉方式。
发明内容
本发明提供了一种用于连接金属板的自穿刺钢钉及其安装模具，自穿刺钢钉具有自冲铆连接及在自冲铆连接后与钢板焊接的作用，并且在与钢板焊接时自穿刺钢钉的底部平面较大从而与钢板接触面大因而更容易实现点焊接，对生产线的设备适用性大，特别适用于铝合金板或镁合金板与钢板之间的连接方式。安装模具辅助自穿刺钢钉的安装，使操作更为方便，连接更为紧固。
本发明所提供的用于连接金属板的自穿刺钢钉，具有头部，从头部上延伸形成的柄部，及由柄部的端部延伸形成的燕尾台，所述燕尾台的横截面呈上窄下宽的梯形机构，所述燕尾台的端部平面周边设有若干刃口，形成一切割平面。
较佳地，所述燕尾台横截面最大处的径向尺寸比所述柄部的径向尺寸大0.2～0.5mm。
较佳地，所述头部与所述柄部接触的一端设置成向头部方向的反凹结构，反凹结构的角度为0～7度，从而使钢钉在自穿刺过程中达到更好地反扣效果。
较佳地，所述头部和所述柄部中间设有一凸缘。在自穿刺钢钉被冲压时，凸缘挤压金属板料使其包裹住柄部，从而增加了自穿刺钢钉与金属板的连接强度。
较佳地，所述头部与所述柄部之间设有若干条30～45度的斜筋。在自穿刺钢下压过程中，斜筋被冲压入金属板中使连接更紧固，同时可以起到防止自穿刺钢钉转动的效果。
较佳地，所述燕尾台的端部平面外周设有切割绫线，切割绫线的半径R<0.3mm，从而可以增加摩擦力，防止自穿刺钢钉在应用中发生转动。
较佳地，所述自穿刺钢钉的表面有金属涂层。
较佳地，所述自穿刺钢钉由成型实心钢材一体成型制成，易于工业生产。
本发明还提供了一种用于安装前述权利要求任一项中的自穿刺钢钉的模具，其具有模具凸台和排料孔，安装时，所述模具位于所述自穿刺钢钉的下方，排料孔与自穿刺钢钉的柄部对准，金属板放置在自穿刺钢钉和模具的中间，拍压自穿刺钢钉头部，燕尾台端部平面上的刃口冲切金属板，冲切下的废料通过模具的排料孔排出，同时模具凸台挤压金属板在金属板上形成凹槽并将挤压出的金属板料挤入自穿刺钢钉的柄部以包裹住柄部，从而实现自穿刺钢钉与金属板更紧密的连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：制造工艺简单，操作方便，连接更为牢固。
附图说明
图1是本发明实施例一的示意图；
图2是反凹机构的局部放大图；
图3是本发明的模具示意图；
图4是本发明实施例一利用模具自穿刺的示意图；
图5是本发明实施例一自穿刺一片金属板的示意图；
图6是本发明实施例一自穿刺一片金属板并与另一片金属板焊接的示意图；
图7是本发明实施例一自穿刺两块金属板的示意图；
图8是本发明实施例二的示意图；
图9是凸缘的局部放大图；
图10是本发明实施例二利用模具自穿刺的示意图；
图11是本发明实施例二自穿刺一片金属板的示意图；
图12是本发明实施例二自穿刺一片金属板并与另一片金属板焊接的示意图；
图13是本发明实施例二自穿刺两块金属板的示意图；
图14是本发明实施例三的示意图；
图15所示的是斜筋正面和侧面的局部放大图；
图16是本发明实施例三利用模具自穿刺的示意图；
图17是本发明实施例三自穿刺一片金属板的示意图；
图18是本发明实施例三自穿刺一片金属板并与另一片金属板焊接的示意图；
图19是本发明实施例三自穿刺两块金属板的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明所提供的用于连接金属板的自穿刺钢钉，是一种可较广泛应用的一种可自冲铆接的钢钉，特别适用于铝合金板或镁合金板与钢板之间的连接方式。具体应用方法是首先用自穿刺钢钉将上层铝合金板或镁合金板刺穿并铆入，再将钢钉作为介质与下层的钢板焊接。
图1-图7所示的是本发明的实施例一，用于连接金属板的自穿刺钢钉100a具有头部110a，从头部110a上延伸形成的柄部120a，及由柄部120a的端部延伸形成的燕尾台130a。所述燕尾台130a的横截面呈上窄下宽的梯形机构，其最大处的径向尺寸比柄部120a的径向尺寸大0.2～0.5mm。燕尾台130a的端部平面周边设有若干刃口134a，形成一切割平面132a，从而更易于击穿金属板200a。
进一步地，头部110a与柄部120a接触的一端设置成向头部110a方向的反凹结构，反凹结构的角度为0～7度，从而使钢钉在自穿刺过程中达到更好地反扣效果。图2是反凹结构的局部放大图。
进一步地，在燕尾台130a的端部平面外周设有切割绫线，切割绫线的半径R<0.3mm，从而可以增加摩擦力，防止自穿刺钢钉100a在应用中发生转动。
自穿刺钢钉100a在使用时，需要通过模具400a辅助安装，从而使自穿刺钢钉110a顺利从金属板200a的预定位置直接通过。如图3所示，模具400a具有模具凸台410a和排料孔420a。安装时，模具400a位于自穿刺钢钉100a的下方，排料孔420a与自穿刺钢钉100a的柄部120a对准，金属板200a放置在自穿刺钢钉100a和模具400a的中间。然后拍压头部110a，柄部120a端部的燕尾台130a在金属板200a的预定位置穿刺，燕尾台130a端部平面上的刃口134a冲切金属板200a，冲切下的废料通过模具400a的排料孔420a排出，同时模具凸台410a挤压金属板200a在金属板200a上形成凹槽210并将挤压出的金属板料挤入自穿刺钢钉100a的柄部120a以包裹住柄部120a，从而实现自穿刺钢钉100a与金属板200a更紧密的连接。
自穿刺钢钉100a嵌入金属板200a后，燕尾台120a的端部从金属板200a中凸出，如图4所示，从而可与第二片金属板300a进行焊接。而自穿刺钢钉100a穿刺过程中金属板100a上形成的凹槽210a，不仅可以作为金属焊接时熔液的储存池，而且使得焊接的接触面增大，让焊接操作更容易。图5所示的是两片金属板200a，300a焊接后的示意图。
进一步地，自穿刺钢钉100a还可以一次性穿刺两片金属板，从而利用钢钉本身的自冲将两片金属板铆接起来，如图6所示。自穿刺钢钉100a穿过两片金属板后，燕尾台120a的端部从第二片金属板中凸出，从而可与第三片金属板进行焊接。
进一步地，所述自穿刺钢钉100a由成型实心钢材一体成型制成。
所述金属板200a，300a可以是铝合金板、镁合金板、钢板等各类金属板材。
所述柄部120a和燕尾台130a的长度，依据金属板的厚度等实际情况具体确定。
进一步地，所述自穿刺钢钉100a的表面有金属涂层。
如图8-图13所示，在本发明的实施例二中，自穿刺钢钉100b的头部110b和柄部120b中间设有一凸缘112b。在自穿刺钢钉100b被冲压时，凸缘112b挤压金属板料使其包裹住柄部120b，从而增加了自穿刺钢钉100b与金属板200b的连接强度，尤其适用于连接较厚的金属板或是二片以上的金属板。图9所示的是凸缘112b的局部放大图。实施例二中自穿刺钢钉100b的其他结构特点同实施例一。
如图14-图19所示，在本发明的实施例三中，自穿刺钢钉100c的头部112c与柄部120c之间设有若干条30～45度的斜筋122c。在自穿刺钢100c下压过程中，斜筋122c被冲压入金属板200c中使连接更紧固，同时可以起到防止自穿刺钢钉100c转动的效果，尤其适用于需要防止钢钉转动的场合，比如钢钉头部带有螺柱等情形。图15所示的是斜筋122c正面和侧面的局部放大图。较佳地，自穿刺钢钉100c设置有三条斜筋122c。实施例三中自穿刺钢钉100c的其他结构特点同实施例一。
需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在本发明的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于连接金属板的自穿刺钢钉，具有头部，从头部上延伸形成的柄部，及由柄部的端部延伸形成的燕尾台，所述燕尾台的横截面呈上窄下宽的梯形机构，所述燕尾台的端部平面周边设有若干刃口，形成一切割平面。
2.根据权利要求1所述的自穿刺钢钉，其特征在于，所述燕尾台横截面最大处的径向尺寸比所述柄部的径向尺寸大0.2～0.5mm。
3.根据权利要求2所述的自穿刺钢钉，其特征在于，所述头部与所述柄部接触的一端设置成向头部方向的反凹结构，反凹结构的角度为0～7度。
4.根据权利要求3所述的自穿刺钢钉，其特征在于，所述头部和所述柄部中间设有一凸缘。
5.根据权利要求3所述的自穿刺钢钉，其特征在于，所述头部与所述柄部之间设有若干条30～45度的斜筋。
6.根据权利要求1-5任一所述的自穿刺钢钉，其特征在于，所述燕尾台的端部平面外周设有切割绫线，切割绫线的半径R<0.3mm。
7.根据权利要求6所述的自穿刺钢钉，其特征在于，所述自穿刺钢钉的表面有金属涂层。
8.根据权利要求7所述的自穿刺钢钉，其特征在于，所述自穿刺钢钉由成型实心钢材一体成型制成。
9.一种用于安装前述权利要求任一项中的自穿刺钢钉的模具，具有模具凸台和排料孔，安装时，所述模具位于所述自穿刺钢钉的下方，排料孔与自穿刺钢钉的柄部对准，金属板放置在自穿刺钢钉和模具的中间，拍压自穿刺钢钉头部，燕尾台端部平面上的刃口冲切金属板，冲切下的废料通过模具的排料孔排出，同时模具凸台挤压金属板在金属板上形成凹槽。
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