САМОПРОНИКАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ, КОНСТРУКТИВНЫЙ КОМПОНЕНТ, СНАБЖЕННЫЙ ЭТИМ ЭЛЕМЕНТОМ, УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УСТАНОВКИ САМОПРОНИКАЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА

1. Самопроникающий элемент (1), выполненный с возможностью присоединения к конструктивному компоненту (5), предпочтительно из пластика, посредством врезания и расклепывания самопроникающего элемента в конструктивном компоненте, при этом у самопроникающего элемента имеются:
(a) функциональная головка (10), расположенная на одном его конце соосно с его продольной осью (L),
(b) режущий участок (20), расположенный соосно с указанной продольной осью (L), и посадочный участок (30), расположенный между функциональной головкой (10) и режущим участком (20), при этом
(c) режущий участок (20) имеет обращенную наружу центрирующую наружную фаску (22), внутреннюю фаску (24), смещенную радиально внутрь относительно наружной фаски, и расположенную между указанными фасками режущую кромку (26).
2. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что режущий участок (20) имеет закругленный или многогранный профиль.
3. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что ширина режущей кромки (26) составляет 0,15±0,1 мм.
4. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что наружная фаска (22) отходит от режущей кромки (26) на 0,1-0,2 мм и наклонена к продольной оси (L) самопроникающего элемента (1) под углом 10°.
5. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что внутренняя фаска (24) образует с продольной осью (L) самопроникающего элемента (1) первый угол α≤45°, предпочтительно составляющий 30°-40°, или второй угол, больший 60° и предпочтительно составляющий 70°-85°.
6. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что имеет дополнительную фаску (23), отходящую в радиальном направлении наружу от центрирующей наружной фаски (22).
7. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что на радиально наружной стороне посадочного участка (30) выполнены фиксатор (36) и/или приемная зона (38), смещенная радиально внутрь.
8. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что режущий участок (20) выполнен адаптируемым по длине для образования кольцевого контакта между самопроникающим элементом (1) и конструктивным компонентом (5) и/или для обеспечения допустимого поверхностного давления на конструктивный компонент (5).
w
9. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что режущая кромка (26) проходит по наружной поверхности воображаемого цилиндра (W), продольная ось (L) которого перпендикулярна продольной оси (L) самопроникающего элемента (1), так что часть (26а) указанной режущей кромки смещена относительно остальной ее части (26b) вдоль продольной оси (L) самопроникающего элемента (1).
10. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что снабжен опорной кромкой (28), способной удерживать удаляемый фрагмент (3) и тем самым предотвращать заклинивание указанным фрагментом (3) самопроникающего элемента (1).
11. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что у посадочного участка (30) имеются первая посадочная часть (32) и вторая посадочная часть (34), выполненная с возможностью расширения на конус для закрепления самопроникающего элемента (1).
12. Элемент (1) по п.11, отличающийся тем, что первая посадочная часть (32) выполнена цилиндрической или конической с углом конуса относительно продольной оси (L), составляющим 5°±0,5°.
13. Элемент (1) по п.11 или 12, отличающийся тем, что его первая посадочная часть (32) и вторая посадочная часть (34) перекрывают соответственно около 30% и около 70% материала конструктивного компонента (5) по его толщине.
14. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что режущий участок (20) имеет в поперечном сечении профиль круга, овала, эллипса или многогранника.
15. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что функциональная головка (10) снабжена со стороны режущего участка (20) выступающим пояском (12), выполненным под головкой и обеспечивающим формирование четко определенной зоны контакта между самопроникающим элементом (1) и конструктивным компонентом (5).
16. Элемент (1) по п.1, отличающийся тем, что функциональная головка (10) со стороны режущего участка (20) снабжена радиальной канавкой (14), выполненной под головкой с возможностью приема, в процессе установки самопроникающего элемента (1), материала, выступающего из конструктивного компонента (5), для поддержания контакта функциональной головки (10) с конструктивным компонентом (5).
17. Конструктивный компонент (5), предпочтительно из пластика, снабженный, по меньшей мере, одним самопроникающим элементом (1), выполненным в соответствии с любым из предыдущих пунктов.
18. Устройство для установки самопроникающего элемента (1) в конструктивный компонент (5), содержащее:
(а) пробивной инструмент (40) и клепальный инструмент (50), установленные напротив друг друга и выполненные подвижными вдоль их продольной оси во встречном направлении (F), и
(b) матрицу (60), состоящую, по меньшей мере, из двух взаимно подвижных сегментов (62), задающих отверстие (64) для пробивного инструмента (40) с самопроникающим элементом (1), при этом
(c) положение сегментов (62) может регулироваться для настройки, с целью оптимизации закрепления самопроникающего элемента (1), ширины зазора (66) между внутренним объемом отверстия (64) и наружной поверхностью самопроникающего элемента (1) в зависимости от материала конструктивного компонента (5) и/или условий осуществления процесса установки.
19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что у клепального инструмента (50) имеется клепальный контур (52), который адаптирован к геометрии режущего участка (20) самопроникающего элемента (1) и под действием которого указанный участок может быть деформирован радиально наружу.
20. Устройство по п.18, отличающееся тем, что матрица (60) на стороне, обращенной к пробивному инструменту, снабжена примыкающей к отверстию (64) радиально ориентированной выступающей площадкой (67), обеспечивающей возможность формирования углубления в конструктивном компоненте (5).
21. Устройство по п.18, отличающееся тем, что в матрице (60) имеется, по меньшей мере, один канал (69) для удаления через него вырезанного удаляемого фрагмента (3).
22. Способ установки самопроникающего элемента (1) в конструктивный компонент (5), предпочтительно из пластика, с использованием устройства, выполненного в соответствии с любым из пп.18-21, причем указанный способ включает следующие шаги:
(a) установку (I) самопроникающего элемента (1), имеющего режущий участок (20), в пробивной инструмент (40),
(b) позиционирование (IV) конструктивного компонента (5) на матрице (60) и вырезание (V) удаляемого фрагмента (3) из конструктивного компонента (5) при подаче пробивного инструмента (40) в направлении к конструктивному компоненту (5) и
(c) отведение (VII) сегментов (62) матрицы от самопроникающего элемента (1) и деформирование (VIII) режущего участка (20) самопроникающего элемента (1) при подаче клепального инструмента (50) в направлении к конструктивному компоненту (5).
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что включает дополнительный шаг позиционирования (II) сегментов (62) матрицы (60) с обеспечением возможности настройки, с целью оптимизации закрепления самопроникающего элемента (1), ширины зазора (66) между внутренним объемом отверстия (64) и наружной поверхностью самопроникающего элемента (1) в зависимости от материала конструктивного компонента (5) и/или условий осуществления процесса установки самопроникающего элемента.
24. Способ по п.22, отличающийся тем, что включает дополнительный шаг (III) нагрева пластикового конструктивного компонента (5), по меньшей мере, в области установки самопроникающего элемента (1) или дополнительный шаг помещения конструктивного компонента (5) непосредственно после его изготовления, до полного остывания, в указанное устройство для облегчения установки самопроникающего элемента (1).
25. Способ по п.22, отличающийся тем, что включает дополнительный шаг (VI) позиционирования, во время вырезания удаляемого фрагмента (3), углубления в конструктивном компоненте (5) вблизи режущего участка (20) самопроникающего элемента (1).
26. Способ по п.22, отличающийся тем, что включает дополнительный шаг (IX) удаления из конструктивного компонента (5) вырезанного удаляемого фрагмента (3) через, по меньшей мере, один канал, выполненный в матрице (60).