Способ клепки деталей из волокнистых композиционных материалов
Изобретение относится к клепально-сборочным работам, в частности к способам клепки тонколистовых пакетов из волокнистых композиционных материалов . Цель - расширение технологических возможностей путем обеспечения соединения тонколистовых пакетов заклепкой с потайной закладной головкой. В одной из деталей 1 пакета , выполненной из анизотропного материала , образуют сквозное отверстие. В отверстие устанавливают втулку 2, высота которой превышает толщину детали 1. Осуществляют осевое деформирование втулки 2. Это позволяет обеспечить поле упругих деформаций по периметру втулки 2. Затем в отверстие устанавливают закладную головку заклепки 3, высота которой превышает толщину детали I. На боковой поверхности закладной головки заклепки 3 вьшолнена кольцевая проточка 4, заполненная клеем. Высота закладной головки превьтает толщину детали 1 на величину /3h. Деталь 1 устанавливают на плиту 5, фиксируют .ее прижимом 6, а в отверстие прижима вводят пуансон 7. На пуансон 7 воздействуют импульсной силой, под действием которой осуществляется пластическое деформирование закладной головки. В результате объем кольцевой проточки уменьшается. Происходит.затекание клея в зазор между стенкой отверстия элемента и боковой поверхностью .закладной головки . После этого собирают пакет и осуществляют образование замыкающей головки. 4 ил. с о: с ;о 42)
СОЮЗ СО8ЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1409401
А1 (51) 4 В 21 Д 15/02 списочник изоБркткниЯ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4119373/31-27 (22) 23. 06. 86 (46) 15.07.88. Бюл. У 26 (7,1) Куйбьппевский авиационный институт им. акад. С .П. Королева (72) С.И.Козий, Ф.Д.Реймер, Т.Б.Козий, 9.А.Вашуков, В.В.Забабурин и Е.В.Гончарова (53) 621.884(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
11 1127681, кл. В 21 J 15/02. 1984. (54) СПОСОБ КЛЕПКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к клепально-сборочным работам, в частности к способам клепки тонколистовых паке" тов из волокнистых композиционных материалов. Цель — расширение технологических возможностей путем обеспечения соединения тонколистовых пакетов заклепкой с потайной закладной головкой. В одной из деталей 1 пакета, выполненной из акизотропного материала, образуют сквозное отверстие.
В отверстие устанавливают втулку 2, высота которой превышает толщину детали 1. Осуществляют осевое деформирование втулки 2. Это позволяет обеспечить поле упругих деформаций по периметру втулки 2. Затем в отверстие устанавливают закладную головку заклепки 3, высота которой превьппает толщину детали 1 На боковой поверхности закладной головки заклепки 3 выполнена кольцевая проточка 4, заполненная клеем. Высота закладной головки превышает толщину детали 1 на величину Д h. Деталь 1 устанавливают на плиту 5, фиксируют .ее прижимом 6, а в отверстие прижима вводят пуансон
7. На пуансон 7 воздействуют импульсной силой, под действием которой осуществляется пластическое деформирование закладной головки. В результате объем кольцевой проточки уменьшается.
Происходит.затекание клея в зазор между стенкой отверстия элемента и боковой поверхностью закладной головки. После этого собирают пакет и осуществляют образование замыкающей головки. 4 ил.!
409401
Изобретение относится к клепальносборочным работам, в частности к спо, собам клепки тонколистовых пакетов
1 из волокнистых композиционных мате- 5, риалов.
Целью изобретения является расши-! рение технологических возможностей, путем обеспечения соединения тонко,листовых пакетов заклепкой с потай- 10
Iной.закладной головкой.
Эта цель достигается за счет надежной фиксации закладной головки заклепки в одной из деталей пакета.
На фиг.! показано исходное поло- .15 жение заклепки в одной иэ деталей пакета после выполнения отверстия и допрессовки в него цилиндрической
° ° втулки; на фиг.2 — стадия деформирования закладной головки; на фиг.3 — 20 оложение закладной головки в дета1пи пакета после ее деформирования; на фиг.4 — собранный пакет перед об разованием замыкающей головки.
Способ осуществляют следующим
25 образом.
В одной иэ деталей 1 пакета, вы1 олненной, например, иэ аниэотропно го материала — бороалюминия, выполняют сквозное отверстие. Последнее
Может быть образовано методом пробивки в штампе. Поскольку материал паке га является анизотропным, т.е. имеЮщим существенные различия в механических свойствах в направлениях, то 35 это отверстие устанавливают втулку выполненную из пластичного матенала, высота которой превьппает толну детали l. Далее осуществляют осевое деформирование втулки 2, что 40 йозволяет обеспечить поле упругих
Деформаций по периметру втулки 2. ПоДобную операцию необходимо выполнять и для материалов с низкой контактной прочностью с целью повьппения контакт- 45 вой прочности стенок отверстия, т.е. х подкрепления. Для аниэотропного
ыатериала и материала с высокой кон; актной прочностью операция подкрепЛения стенок отверстия не предусмат-!
>ива ется .
После деформирования втулки 2 в
Отверстие вставляют закладную голов у заклепки 3, высота которой превып1ат толщину, детали l пакета. На боко- 55 ой поверхности закладной головки за лепки 3 выполнена кольцевая проточala 4, заполненная клеем. Высота зак,п1адной головки заклепки 3 превьппает толщину детали 1 пакет на величину
ЛЬ. Величину Bh рассчитывают из условия равенства объема кольцевой проточки объему материала закладной головки над плоскостью детали пакета.
Деталь l пакета с размещенной заклепкой 3 устанавливают на плиту 5, фиксируют деталь пакета прижимом 6 с усилием прижима Р „ и в отверстие прижима 6 вводят пуансон 7 (фиг.l)
При воздействии импульсной силы P r
t (или статического воздействия) на пуансон 7 последний перемещается в направлении плиты 5. Под действием усилия Р имеет место пластическое сжатие закладной головки заклепки 3, в результате чего последняя деформируется и объем кольцевой проточки уменьшается (фиг.2).
В результате прикладываемого импульсного усилия в пределах до 5 тс развивается значительное по величине импульсное давление клея, что позволяет осуществить радиальное перемещение стенок втулки 2. Увеличение внутреннего диаметра. втулки 2 определяется объемом кольцевой проточки на закладной головке заклепки. В процессе деформирования закладной головки происходит затекание клея в зазор между стенкой отверстия детали пакета и боковой поверхностью закладной головки.
После снятия деформирующего усилия P n„ деталь 1 пакета совместно с втулкой 2 воздействует на клеевую прослойку, тем самым обеспечивая равномерную постоянную толщину слоя клея по высоте втулки 2 (фиг.3).
Затем на выступающую часть стержня заклепки 3 размещают вторую деталь пакета, устанавливают подкладное кольцо 8 и производят образование замыкающей головки за два перехода, предварительно создав выпучивание цилиндрической полости заклепки 3 с последующим формообразованием замыкающей головки обжимной с плоским торцом ..
П, р и м е р. В качестве исследуемого материала использовался тонколистовой пакет из волокнистого композиционного материала: бороалюминия (AMr6+B) с объемной долей волокон
40 10 и толщиной деталей 1,25 мм.
Использовалась заклепка, диаметр стержня. которой составлял 4 мм, диаметр закладной головки 10 мм, высо1409401 щиг.2
l та закладной головки 1,6 мм, кольцевая проточка имела ширину 0,8 мм и глубину 1,0 мм, длина стержня заклепки равнялась 10 мм. Кроме того, в стержне заклепки было выполнено осевое отверстие диаметром 1,5 мм и глубиной 6,5 мм.
Фиксация заготовки на матрице осуществлялась с помощью ручного гидрав- 10 лического пресса, развивающего усилие 4,0 тс. В качестве нагружающего устройства использовали магнитоимпульсную установку (МИУ-10) с метаемым ударником при энергии разряда в
3,0 кДж.
Технологическая последовательность операций клепки следующая: пробивка отверстий в пакете; установка детали пакета на матрицу; установка заклад- 20 ной головки в деталь пакета с заполненной клеем кольцевой проточкой; фиксация детали пакета прижимом с усилием, не превышающим величину контактных напряжений 0,7 (6 ) сжатия;. 25 установка пуансона в отверстие.прижима; деформирование закладной головки заклепки; установка второй детали пакета; образование замыкающей головки заклепки. 30
Данный способ позволяет образовать потайное эаклепочное соединение при малых толщинах деталей в пакете; поле напряжений по периметру силовой 35 точки и клеевая прослойка обеспечивает высокую прочность в клеезаклепочных соединениях. Кроме того, способ .применим для любых материалов с высокой и низкой контактной прочностью.
Ф о р м у л а изобретения
Способ клепки деталей из волокнистых композиционных материалов, заключающийся в выполнении в пакете склепываемых деталей а тверстия, установке в это отверстие заклепки и последующем образовании замыкающей головки, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей путем обеспечения соединения тонколистовых пакетов заклепкой с потайной закладной головкой, используют заклепку с закладной головкой цилиндрической формы, имеющей кольцевую проточку на боковой поверхности, отверстие в одной из деталей пакета выполняют диаметром, равным диаметру закладной головки, при этом высота закладной головки превьппает толщину детали с выполненным под нее отверстием, кольцевую проточку заполняют клеем, а после установки заклепки осуществляют осевое деформирование закладной головки до расположения ее торцовой поверхности заподлицо с деталью пакета и проникновения клея в зазор между стенкой отверстия детали пакета и боковой поверхностью закладной головки.
1409401
Составитель Н.Пожидаева
Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова
Редактор Н.Швьдкая
Заказ 3433/14
Тираж 589 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!
13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
