самозачищающий болт

Формула изобретения

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 34 шага резьбы резьбовой части, расстояние между выемками составляет 0,91,0 минимального внутреннего диаметра резьбы стержня болта, диаметр направляющего пояска равен 0,90,95 расстояния между выемками, при этом болт имеет переходный участок с углом конуса 2030°, имитирующий заборный конус резьбообразующего инструмента, а угол режущей части, имитирующий передний угол режущей части резьбооразующего инструмента, составляет 1025°.

2. Самозачищающий болт по п.1, отличающийся тем, что упомянутая головка выполнена с внутренним фасонным профилем, представляющим собой попеременно чередующиеся выступы и впадины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к резьбовым крепежным элементам, и может быть использовано на сборке при завинчивании болта в гайку.

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).

Известный болт имеет следующие недостатки.

1. Наличие всего одной зачищающей выемки такой формы и размеров, как в известной конструкции болта, не гарантирует сборку резьбовых соединений без заклинивания.

2. Формирование выемки и эксцентричного конуса на конце заготовки весьма затруднительно, особенно при изготовлении болта из высокопрочного материала.

3. Штамповочный инструмент имеет сложную конструкцию и низкую стойкость.

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).

Данный болт имеет следующие недостатки.

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.

2. Формирование выемки при высадке заготовки весьма затруднительно, особенно при изготовлении высокопрочного крепежа.

3. Штамповочный инструмент имеет сложную конструкцию и низкую стойкость.

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.

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 34 шага резьбы резьбовой части, а расстояние между выемками составляет 0,91,0 минимального внутреннего диаметра резьбы стержня болта; диаметр направляющего пояска равен 0,90,95 расстояния между выемками, при этом болт имеет переходный участок с углом конуса 2030^o, имитирующий заборный конус резьбообразующего инструмента, а угол режущей части, имитирующий передний угол режущей части резьбообразующего инструмента, составляет 1025^o.

Головка самозачищающего болта выполнена с внутренним фасонным профилем, представляющим собой попеременно чередующиеся выступы и впадины.

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.

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.

Данная форма головки также способствует облегчению сборки резьбового соединения.

Штамповочный инструмент для изготовления предлагаемого болта имеет простую конструкцию и высокую стойкость, что особенно важно при формировании выемки на заготовки из высокопрочной стали.

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.

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.

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 = 2030. 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=(34)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 1025^o.

Диаметр гладкого цилиндрического направляющего пояска d=(0,90,95)В.

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.

Использование данного самозачищающего болта позволит значительно повысить производительность на автоматической сборке, исключив операцию метчикования - зачищения резьбового отверстия перед заворачиванием болта.