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一种防松密封拉铆螺柱及其连接方法与流程

花匠小妙招
2026-01-06 10:08

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本发明涉及拉铆螺栓，特别涉及一种防松密封拉铆螺柱及其连接方法。

背景技术：

1、在汽车、航空航天、电子设备及建筑领域中，针对封闭结构、狭小空间或单侧可操作的装配场景，常采用拉铆类紧固件实现部件间的紧固连接。此类场景中，连接件不仅需满足“单侧操作即可完成装配”的便捷性要求，还需应对高低温循环、持续振动、粉尘或液体侵蚀等严苛工况，因此对拉铆连接的“防松稳定性”与“密封可靠性”提出双重核心需求，例如，汽车电池包壳体连接，既需抵抗车辆行驶振动可能导致的预紧力衰减，也需防范外部水汽侵入引发的电路短路风险，常规紧固件往往难以同时满足上述双重性能需求。

2、目前，行业内常用的拉铆螺柱结构，多以“通孔式拉铆螺母”与“螺柱”为核心组成。拉铆螺母杆部通常设有花键等防转结构，法兰多为平面式设计，装配时通过拉铆工具将螺母杆部挤压变形，使其与对手件安装孔固定，螺柱可为单段螺纹或双头螺纹，与拉铆螺母的内螺纹配合后，主要依赖螺纹间的摩擦力实现紧固。为提升密封性，部分方案会在法兰与对手件之间增设橡胶或金属垫圈，通过机械压紧实现间隙填充。

3、然而上述常用结构存在一定问题：其一，平面法兰缺乏弹性补偿能力，在长期振动或高低温工况下，拉铆区金属易发生蠕变，导致螺纹预紧力衰减，且现有螺柱与螺母的配合普遍缺乏有效的机械互锁，存在连接松动的风险；其二，平面法兰与对手件贴合面易因加工误差产生微小间隙，而增设的橡胶垫圈在长期高低温循环作用下易老化失效，难以保证持久的密封效果；同时，通孔式拉铆螺母本身在轴向不具备密封能力；其三，单段螺纹的螺柱在需要连接外部部件时，往往需要额外增设转接件，增加了装配的复杂性和成本，因此我们急需一种防松密封拉铆螺柱及其连接方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种防松密封拉铆螺柱及其连接方法，通过拉铆螺母周向花齿与双头螺栓环形铆接槽形成双重机械互锁，结合盲孔与法兰密封胶构建双重密封，搭配双头螺纹一体化设计及分步装配工艺，实现防松稳定、密封持久，还简化装配、适配多领域严苛场景。

2、本发明的目的是这样实现的：一种防松密封拉铆螺柱连接方法，包括以下步骤：

3、s1：零件预处理：

4、其中：

5、a1：拉铆螺母预处理：提供拉铆螺母，所述拉铆螺母为盲孔螺母且盲孔内设有内螺纹、杆部法兰下方区域设有花齿、法兰呈下凹伞形；检查拉铆螺母的内螺纹完整性、花齿无变形；在拉铆螺母的法兰下表面涂覆密封胶，并静置至密封胶呈半固化状态；

6、a2：双头螺栓预处理：提供双头螺栓，所述双头螺栓的一端设有驱动头、驱动头的下方设有拉铆端螺纹、中部设有光杆、另一端设有铆接端螺纹，且铆接端螺纹与光杆之间设有铆接槽；检查双头螺栓上驱动头无损伤、拉铆端螺纹及铆接端螺纹上螺纹无滑牙、铆接槽尺寸适配；

7、s2：定位与预装配：将拉铆螺母置于对手件的预设安装孔处，使拉铆螺母的杆部穿过安装孔，杆部的花齿与安装孔内壁初步贴合；将双头螺栓的铆接端螺纹对准拉铆螺母的盲孔开口，手动旋入铆接端螺纹与拉铆螺母的内螺纹至初步配合到位；

8、s3：拧紧配合：采用拧紧工具套设双头螺栓的驱动头，按设定扭矩将双头螺栓的铆接端螺纹与拉铆螺母的内螺纹拧紧，使双头螺栓的光杆靠近铆接端螺纹的一端与拉铆螺母的盲孔端口贴合，同时确认拉铆螺母盲孔内无外露的铆接端螺纹；

9、s4：旋铆设备调试：调整旋铆设备的滚压头尺寸，使其与拉铆螺母对应双头螺栓的铆接槽的区域适配；设定旋铆设备的滚压压力与转速参数；

10、s5：滚压与装配阶段施压：启动旋铆设备，使滚压头对拉铆螺母对应双头螺栓的铆接槽的区域进行圆周滚压，促使该区域金属塑性流动形成闭合铆接环；滚压完成后，在装配阶段对拉铆螺母施加轴向压力，推动下凹伞形法兰逐渐压平，直至法兰与对手件表面完全面接触；同时法兰下表面的密封胶受挤压铺展于贴合面之间，填充间隙；全程实时监测拉铆螺母杆部的花齿状态，确保花齿与对手件安装孔内壁保持贴合；

11、s6：连接效果验证：检查铆接环的完整性且无裂纹、变形；检测拉铆螺母的盲孔轴向及法兰与对手件贴合面的密封性；复核双头螺栓与拉铆螺母的连接紧固性。

12、可选地，在步骤a1中，密封胶涂抹厚度均匀且无气泡、断胶。

13、可选地，在步骤a1中，所述拉铆螺母的法兰在自然状态下的下凹角度α满足60°＜α＜90°；步骤s5中，所述法兰在装配阶段施加轴向压力压平后，与对手件表面呈0°平行贴合。

14、可选地，在步骤a1中，所述拉铆螺母盲孔的深度大于双头螺栓的铆接端螺纹的长度。

15、可选地，在步骤a2中，所述驱动头的头型为torx、torxplus、外梅花或六角头；步骤s3中，所述拧紧工具与驱动头的头型适配。

16、可选地，在步骤a2中，所述光杆的直径与拉铆端螺纹的外径、铆接端螺纹的外径接近。

17、可选地，在步骤s3中，所述拧紧工具的扭矩参数根据拉铆螺母与双头螺栓的材质及规格设定。

18、可选地，在步骤s5中，滚压过程中实时监测拉铆螺母杆部的花齿的状态，确保花齿与对手件安装孔内壁保持贴合。

19、一种防松密封拉铆螺柱，包括拉铆螺母和双头螺栓；

20、所述拉铆螺母为盲孔螺母，盲孔内部设有内螺纹；所述拉铆螺母的杆部设有薄型法兰，所述法兰在自然状态下呈下凹伞形；杆部法兰下方区域沿周向设有花齿；所述法兰的下表面设有密封胶；

21、所述双头螺栓的一端设有驱动头，且驱动头下方设有拉铆端螺纹，所述双头螺栓的中部设有光杆，且光杆远离驱动头的一端设有铆接端螺纹，所述光杆的直径与拉铆端螺纹及铆接端螺纹的外径接近，所述铆接端螺纹与拉铆螺母的内螺纹适配；所述铆接端螺纹与光杆之间设有环形铆接槽。

22、可选地，所述花齿的齿高与拉铆螺母杆部的直径适配。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

24、1.本发明通过拉铆螺母周向花齿与对手件安装孔的初步啮合（周向防转互锁）、法兰与对手件的贴合（轴向防位移互锁），形成第一重双重机械互锁；再结合双头螺栓环形铆接槽与拉铆螺母滚压形成的闭合铆接环（径向防分离互锁），构建“基础双重互锁+强化刚性锁合”的防松体系，解决了现有技术中拉铆连接依赖螺纹摩擦力防松、长期振动或高低温工况下易松动的问题，显著提升防松稳定性；同时，通过拉铆螺母盲孔阻断轴向侵入、法兰下表面半固化密封胶压平后铺展填充贴合面间隙，形成“轴向－贴合面双重密封”，可兼容橡胶/金属垫圈的使用，避免了贴合面间隙泄漏与通孔式螺母轴向不密封的缺陷，延长密封效果的持久性。

25、2.本发明通过双头螺栓上拉铆端螺纹与铆接端螺纹的一体化设计，解决了现有技术中单段螺纹螺柱需额外增设转接件的问题，减少装配步骤与成本；同时，零件预处理阶段的标准化检查、装配过程中滚压铆接与法兰压平的同步操作，简化了装配流程，提升了操作便捷性；且驱动头多类型适配、法兰下凹角度适配安装孔误差的设计，增强了对不同装配场景的适配性，相较于现有技术中结构功能单一的拉铆螺柱，适用范围更广。