Заклепка

 

Изобретение относится к машиностроению, к высокоресурсным заклепкам. Цель изобретения - повышение прочности заклепочного соединения. Заклепка содержит втулку 1 с закладной головкой 2 на одном ее конце и коническим гнездом 3 со стороны закладной головки и дополнительным участком 4 на другом конце. Отверстие во втулке двухступенчатое под двухступенчатый стержень 5. Первая ступень 6 стержня меньшего диаметра выступает из втулки со стороны ее закладной головки. Вторая ступень 7 большего диаметра расположена на дополнительном участке втулки заподлицо. При клепке замыкающие головки образуются из выступающего участка первой ступени стержня в коническом гнезде втулки и из дополнительного участка втулки и второй ступени стержня. Рабочую нагрузку воспринимают втулка и стержень, что обеспечивает повышение прочности заклепочного соединения. 4 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН.SU, 545013. (51)5 Р 16 В 19 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4436258/31-27 (22) 03.05.88 (46) 23.02.90. Бюл. Р 7 (7 1) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.Ф.Громов, 0,Л.Васильев, Ю.В.Маслов и М.Л.Ляпунов (53) 621.884(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 977855, кл, Г 16 В 19/08, 1981., Авторское свидетельство СССР

Р 1350386, кл. F 16 В 19/08, 1986. (54) ЗАКЛЕПКА (57) Изобретение относится к машиностроению, к высокоресурсным заклепкам.

Цель изобретения — повышение проч;ности заклепочного соединения. Заклепка содержит втулку 1 с;закладной головкой 2 на одном ее конце и кони2 ческим гнездом 3 со стороны закладной головки и дополнительным участком 4 на другом конце. Отверстие во втулке двухступенчатое поп двухступенчатый стержень 5. Первая ступень б стержня меньшего диаметра выступает из втулки со стороны ее закладной ro" ловки. Вторая ступень 7 большего диаметра расположена на дополнительном участке втулки эаподлицо. При клепке замыкающие головки образуются нз выступающего участка первой ступени стержня в коническом гнезде втулки и иэ дополнительного участка втулки и второй ступени стержня. Рабочую нагрузку воспринимают втулка и ст.ржень, что обеспечивает повышение прочности заклепочного соединения.

4 ил.

1545013

Изобретение относится к машиностроению, а именно высокоресурсным заклепкам.

Цель изобретения — повышение проч5 ности заклепочного соединения.

На фиг. 1 представлена заклепка, общий вид; на фиг. 2 — заклепка, установленная в пакет толстостенных деталей перед образованием замыкающих головок н фиг, 3 то же, в Мо мент замыкания объема материала стержня; на фиг. 4 — заклепка с расКлепанными замыкающими головками.

Заклепка состоит из втулки 1, выполненной с закладной головкой 2, коническим гнездом 3, концентричным отверстию во втулке со стороны заКладной головки, и дополнительным участком 4. Отверстие во втулке выполнено ступенчатым с диаметрОм Й 2 ,на длине 12 и диаметром d2 на остальной части втулки, Во втулке размещен стержень 5, который выполнен с первой стчпенью 6 меньшего диаметра

25 и второй ступенью 7 большего диаметра.

Диаметр первой ступени 6 выбран равным d <0,Ю как наименьший диаметр стержня, обеспечивающий при расклепывании заклепки радиальную раздачу втулки со стороны закладной головки (D — наружный диаметр втулки). Величина отношения диаметра второй ступени 7 стержня к наружному диаметру .

dz 35 втулки -- определяется из условия

D обеспечения равнопрочности при работе его на отрыв замыкающей головки и на срез. Г1атериал двухступенчатого стержня должен быть пластичнее мате- 40 риала втулки.

Усилие, воспринимаемое соединением при его работе на отрыв, равно сумме усилий по разрыву стержня плюс усилие разрыва втулки (в виде полого стерж- 45 ня):

Р =- (Ь (D2 d2)+6 d2) при d =0,5И в с

4 г

1 9

Р =- (6 (D2-аг)+0,256 иг), отр 4

2 где Ь и Ь „— пределы прочности на

В с разрыв материала втулки и стержня.

У силие, воспринимаемое соединением 55 при его работе на срез, определяется соотношением с учетом того, ч ро заклепка состоит из двух частей:

Я В и d„. тd, P С (— —- 12) с сР <р 4 . 4 ср

d =0%5DУ при

Й

Р = j с (D2 d2)+ .О 25.D2) =

=«4 (Оэ 75 1 ср D2+0 25 "срп) где и лЬ пределы прочности на срез материала втчлки и стержня.

При условии равнопрочности: Р

1отр

6 (и -аг)+О 25Ь 02=0 75 6 .D2+

++0,25 ii, - D, так как ".;-0,6 Ьз

, И- .сР+0,256 D2=0 45C D2+

"-0,1568 02;

Ь р аг =0,556 ° И+0,1 6 ° D2;

dz

Длина 1„стержня с диаметром d „ опр"деляется из условия создания замыкающей головки во втулке со стороны закладной головки и производст-, венными инструкциями на выполнение заклепочных соединений, так выступа-. ние первой ступени стержня 5 для заполнения гнезда во втулке должно быть равно 1,2d, что при d =-0 59 равно

0,6D, Длина второй ступени стержня определяется из длины участка втулки, необходимого для образования замыкающей головки, плюс величина заглубления второй ступени стержня на величину шага в ряде заклепки и для обеспечения клепки пакетов разной толщины (в пределах шага n) в диапазоне от (S-и) до S с одинаковым качеством.

1<=13+и=1, 20+п, а соответственно

1,=(s- )+0,6и.

Длина деформированного участка втулки 1 равна 1,2D и опрепелена

3 из производственной инструкции (ПИ

249 -78), Сборку заклепочного соединения про-> изводят следующим образом.

Втулку вместе с расположенным в нем стержнем 5 устанавливают в отверстие жесткого пакета толстостенных и =0 5D

dg

1, =(S-и)+0,6D ;

1< =1,2D+n;

=1,2D;

1 =8+1 2D где d

hSH Ьс в Ь

5 15450 деталей 8. Пакет помещают между верхним 9 и нижним 10 прижимами пресса и сжимают этими прижимами. Включают рабочий ход верхнего 11 и нижнего 12 пуансонов, при этом в момент запол5 нения объема, ограниченного коническим гнездом 3 и верхним пуансоном 11 (для верхней замыкающей головки), материалом стержня начинается совместная осадка дополнительного участка 4 втулки и второй ступени 7 стержня нижним пуансоном 12 со стеснением торца втулки заклепки лункой 13, при этом на нижней границе пакета 14 происходит перехват радиальной деформации втулки материалом пакета. Стержень заклепки оказывается в замкнутом объеме, ограниченном сверху пуан-. соном 11, в пакете — втулкой и мате- 20 риалом пакета, ниже пакета — оболочкой дополнительного участка втулки, снизу — лункой 13 обжимки. Дальнейшее увеличение усилия расклепывания приводит к радиальной деформации втулки 25 и пакета, причем дополнительный участок втулки деформируется как тонкостенная оболочка, нагруженная внутренним давлением q, которое создает деформируемый (более пластичный) стер- 30 жень, что облегчает формообоазование замыкающих головок. Давление пуансо- нов осуществляют до образования замыкающих головок 15 и 16.

Пример ° Осуществляют соединение пакета двух листовых деталей

35 из материала Д16АТ обшей толщиной

12 мм. В отверстие диаметром 6,05 мм вставляют втулку из титанового сплава

ВТ-16 (=1000 HIIa) внешним диаметром .4

6 мм и длиной 19,2 мм. Во втулку помещают стержень из алюминиевого сплава В-65 (=440 МПа), имеющий первую ступень диаметром 3 мм и длиной

14,1 мм и вторую ступень диаметром 45

4,6 мм и длиной 8,7 мм. Клепку проводят на клепальном автомате C. †6.

Удельное давление при сжатии пакета прижимами 20 KIa. Клепку проводят с усилием 60-63кН, Данная заклепка позволяет за счет включения материала втулки в работу соединения на отрыв и выполнения заклепки согласно указанным соотноше55 ниям диаметров стержня и втулки и длин. ступеней стержня повысить прочность соединения при работе на срез и отвыв, 3 6

Так, при использовании для втулки сплава ВТ-16 с 6 =1000 ИПа, ср=

=600 ИПа и для стержня сплава В-65 с бс =4400 %1а усилие отрыва соединения заклепки составляет

Р =-(6 (D-d )+Ü с12)=14,01 кЯ.

Г( с

За счет учета в конструкции заклепки дискретного изменения ее длины с шагом n=1,5 мм(для уменьшения переналадок и снижения количества выпускаемых типоразмеров заклепок шаг выполняемых длин равен 1,5 мм) можно выполнять соединения с одинаковым качеством в пакетах толщиной, различающейся на 1,5 мм (для приведенного примера 10,5 - 12,0 мм).

Формула изобретения

Заклепка, содержащая втулку и двухступенчатый стержень, при этом втулка выполнена с закладной головкой и коническим гнездом со стороны закладной головки, а первая ступень меньшего диаметра стержня расположена в осевом отверстии втулки и выступает иэ нее со стороны закладной головки, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности эаклепочного соединения, втулка выполнена с дополнительным участком длиной

1,2 ее наружного диаметра, размещенным на второй втупени стержня большего диаметра, при этом параметры втулки и стержня выбраны иэ следующих соотношений: диаметр первой ступени стержня; наружный диаметр втулки; диаметр второй ступени стержня; пределы прочности материала. втулки и стержня; длина первой ступени стержня; толщина пакета соединяемых деталей;

1545013 п — шаг заклепок.в заклепочном

Составитель С.Никулина

Редактор О.Ырковецкая Техред И,Дидык Корректор С.Шекмар

Заказ 481 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 соединении; — длина второй ступени стержня;

1 — длина участка втулки под эаз мыкающую головку;

1 — длина втулки.