Способ образования неразъемного соединения

 

Изобретение относится к клепке, в частности к способам образования неразъемных соединений преимущественно на неоднородных пакетах из волокнистого композиционного материала (ВКМ). Цель изобретения - повышение качества соединения за счет обеспечения оптимального по величине натяга в каждом из элементов пакета ВКМ. В элементе 1 из ВКМ с деформационными характеристиками ε<SB POS="POST">1</SB> выполняют отверстие, в котором размещают втулку 2 с фланцем и фиксируют ее прижимом 3, имеющим отверстие. В это отверстие устанавливают вкладыш 5, выполненный в виде ступенчатого цилиндрического стержня. На торце большей ступени выполнено цилиндрическое углубление, диаметр которого равен диаметру стержня меньшей ступени, а глубина составляет H. На вкладыш воздействуют усилием, под действием которого меньшая ступень запрессовывается в отверстие втулки 2, обеспечивая ее раздачу. После этого на большей ступени размещают второй элемент 6 пакета с деформационными характеристиками ε<SB POS="POST">2</SB>, в отверстии которого предварительно установлена втулка 7 с фланцем. При воздействии импульсной силы на втулочный пуансон 9 имеет место деформирование вкладыша по внешней кольцевой поверхности. В результате диаметр втулки 7 увеличивается, что вызывает в элементе 6 появление натяга. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕтСНих. социАлистичесних

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ър

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоаРетениям и отнрытиям

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4332628/31-27 (22) 24. 11,87 (46) 30.06.89. Бюл. У 24 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П. Королева (72) С.И. Козий, А.В. Власов, Т.Б. Козий и Л.Л. Левочкина (53) 621.884 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1323201, кл. В 21 J 15/02, 1987. (51) 4 В 21 J 15/02, F 16 В 19 08

2 (54) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ НЕРАЗЪЕИНОГО СОЕДИНЕНИЯ (57) Изобретение относится к клепке, в частности к способам образования неразъемных соединений преимущественно на неоднородных пакетах из волокнистого композиционного материала (BKM) . Цель изобретения — повышение качества соединения за счет обеспечения оптимального по величине натяга

1489918

50 в каждом из элементов пакета ВКИ. В элементе 1 .из ВКМ с деформационными характеристиками g выполняют отверстие, в котором размещают втулку

2 с фланцем и фиксируют ее прижимом

3, имеющим отверстие. В это отверстие устанавливают вкладыш 5, выполненный в виде ступенчатого цилиндрического стержня. На торце большей 10 ступени выполнено цилиндрическое углубление, диаметр которого равен диаметру стержня меньшей ступени, а глубина составляет h. На вкладыш воздействуют усилием, под действием

Изобретение относится к клепально+ 2О сборочным работам, в частности к способам клепки пакетов, состоящих из элементов с различными механическими свойствами, преимущественно из волокнистых композиционных материалов (BEN) .

Цель изобретения — повышение качества соединения за счет обеспечения оптимального по величине натяга в каждом из элементов пакета. 3О

Эта цель обеспечивается последовательным созданием натяга определенной величины сначала в одном из элементов пакета, а затем во втором.

На фиг.1 приведены элемент пакета и втулка перед запрессовкой ступенчатого цилиндрического стержня, на фиг.2 — элементы соединения после установки второй втулки, имеющей больший внутренний диаметр, на фиг.3 — то же, стадия окончательного получения неразъемного сое динения ..

В элементе ) из ВКИ с деформационными характеристиками 6 . выполняют отверстие, в котором размещают втулку 2 с фланцем и осуществляют ее фиксацию усилием Р„р посредством прижима 3, имеющего сквозное отверстие 4, соосное отверстию втулки 2. Диаметр отверстия 4 выполнен больше диаметра d внутренней поверх ности втулки. В отверстие 4 устанавливают вкладыш 5, выполненный в виде ступенчатого цилиндрического

:стержня из пластичного материала, меньший диаметр dq которого больше диаметра d отверстия втулки 2 на которого меньшая ступень запрессовывается в отверстие втулки 2, обеспечивая ее раздачу. После этого на большей ступени размещают второй элемент 6 пакета с деформационными характеристиками 5 у, в отверстии которого предварительно установлена втулка 7 с фланцем. При воздействии импульсной силы на втулочный пуансон 9 имеет место деформирование вкладыша по внешней кольцевой поверхности. В результате диаметр втулки

7 увеличивается, что вызывает в элементе 6 появление натяга. 3 ил. величину 2N, обеспечивающую при

его.запрессовке определенный натяг N.

Большая ступень вкладыша выполнена с диаметром dq, а на ее торцовой поверхности выполнено цилиндрическое

1 углубление, диаметр которого d равен диаметру стержня меньшей ступени d<, а глубина составляет h.

Диаметр d g большей ступени вкладыша выполнен несколько меньше диаметра отверстия 4. I

После этого осуществляют закрепление вкладыша S во втулке 2, для чего на торцовую поверхность вкладыша действуют усилием Рьд р. Под воздействием этого усилия меньшую ступень вкладыша запрессовывают в отверстие втулки 2, обеспечивая ее раздачу. Увеличение диаметра втулки

2 вызывает деформацию элемента 1, что обеспечивает определенный оптимальный радиальный натяг N по толщине элемента 1. Затем на большей ступени вкладыша S размещают второй элемент 6 пакета с деформационными характеристиками 6 g,â отверстии которого предварительно установлена втулка

7 с фланцем. Диаметр отверстия втулки

7 превышает диаметр d a. большей ступени вкладыша, а ее длина меньше дли ны большей ступени вкладыша 5 на величину h êîòoðór0 определяют исходя из условия оптимальной величины натяга в элементе 6. В углубление на торцовой поверхности ступенчатого стержня устанавливают цилиндрический стальной стержень 8. Пакет фиксируют прижимом 3 и в зазоре между стенками отверстия в прижиме 3 и цилиндричес5 1 ким стержнем 8 размещают втулочный пуансон 9.

При воздействии импульсной силы Р на втулочный пуансон 9 имеет место деформирование вкладьппа по внешней кольцевой поверхности.

Вследствие замкнутости объема деформирование материала вкладьппа осуществляется осадкой его поверхностных слоев. В результате диаметр втулки 7 увеличивается, что. обеспечивает образование радиального натяга величиной N, оптимальная величина которого определяется экспериментально.

Пример. Предлагаемый способ опробован при образовании неразъемного соединения на пакетах из углепластика КМУ-4л и стеклопластика КАСТ-8. Втулки и стержень изготовляли из сплава Д16. Технологическая оснастка для получения соединения выполнена из инструментальной стали У8А с размерами по 7 квалитету точности. Запрессовку стержня осуществляли ручным прессом с максимальным усилием 4 т. Нагружение пуансона осуществляли с помощью магнитно-импульсной установки МЯУ с энергией разряда в 2,0 кДж.

Толщина элемента из КИУ-4л сос. тавила 6 мм, а из КАСТ- — 10 мм.

Внутренние диаметры отверстий втулок составили соответственно 6 и

10 мм. Вкладыш был изготовлен со .следующими геометрическими параметрами, мм: длина большей ступени

11,2; диаметр цилиндрического углубленйя 6,0,глубина 1,2, диаметр большей ступени 9,9, диаметр меньшей ступени 6,04. Степень деформации элемента из материала КАСТ-В составила О,Ь (определена из серии экспериментов с 6» = О,Э; 0,6 и

1,2 ). Степень деформации элемента из КМУ-4л составила 1% (определена

489918 6 из серии экспериментов с Яд = 0,5, 1 и 2%.).

Испытания образцов на разрыв показали, что они имеют прочность на 14-17Х выше, чем образцы, изготовленные по прототипу.

Формула и з о б р е т ения

Способ образования неразъемного соединения преимущественно неоднородных пакетов из волокнистого композиционного материала, заключаю15 щийся в образовании отверстий в элементах пакета, установке в нихдвух втулок с фланцами, размещении во втулках вкладьпиа в виде цилиндрического стержня и последующем его

20 з акр епл ении, которое ос ущес твляют .одновременно с раздачей втулок, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества соединения за счет обеспечения оптимального по величине натяга в каждом из элемен тов пакета, используют втулки, имеющие различные диаметры внутренней поверхности и вкладыш в виде ступенчатого стержня с цилиндрическим уг30 лублением на торце большей сгупени, диаметр которого равен диаметру стержня меньшей ступени, установку втулок и закрепление вкладыша ведут в два этапа, на первом из которых

35 размещают в отверстии одного из элементов пакета втулку с меньшим диаметром внутренней поверхности и закрепляют в ней вкладыш путем запрессовки во втулку меньшей ступени

40 стержня, после чего в отверстие второго элемента пакета устанавливают втулку с большим диаметром внутренней поверхности, размещают их на большей ступени стержня и осущест4 вляют. закрепление последнего путем деформирования периферийной кольцевой части его большей ступени.

14899 Е 8

Составитель А. Буров

Редактор И. Рыбченко Техред Л.Олийнык Корректор М. Васильева

° « «

Заказ 3417/17 Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" ° r. Ужгород, ул. Гагарина, 101