Способ получения крепежных изделий

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении крепежных элементов типа заклепок высадкой. Цель изобретенияповышение качества за счет улучшения эксплуатационных характеристик путем локального упрочнения стержня пс местоположению опасного сечения. Изготавливают заклепку с длиной стержня, превышающей требуемую. Приложением осевого усилия сжатия к стержню заклепки производят радиальное выдавливание металла . В результате образуется утолщение с регламентированными размерами, затем выполняют отделение утолщения от стержня путем фиксации утолщения и сдвчга заклепки относительно утолщения. Этим достигается повышение прочностчых характеристик стержня заклепки, работающей на срез и на отрыв. 3 з.л.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 J 5/08

ГОСУДАРСТВЕ HHb1И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4702108/27 (22) 18,04,89 (46) 23.05.91. Бюл, bh 19 (71) Куйбышевский авиационный институг им.акад, С,П.Королева (72) С.И,Козий, А.В.Власов, Т.Б.Козий и

Ю.С;Кукушкина (53) 621.73(088.8) (56) Бойцов В.В. и др, Сборочные и монтажные работы. — М.: Оборонгиэ, 1959, с.71. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕПЕЖНЫХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении крепежных элементов типа заклепок высадкой, Цель изобретения—

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении крепежных элементов типа заклепок.

Цель изобретения — повышение качества за счет улучшения.эксплуатационных характеристик путем локального упрочнения стержня по местоположению опасного сечения.

На фиг.1 показано положение штамповой оснастки перед формированием утолщения на стержне заклепки со стороны закладной головки; на фиг,2 — исходное положение штамповой оснастки перед формированием утолщения на стержне заклепки; на фиг.3 — конечная стадия формирования утолщения; на фиг.4 — стадия перемещения заклепки относительно утолщения со стороны закладной головки; на фиг.5 — заклепочное соединение, работающее. Ж 1650315 А1 повышение качества эа сче-, улучшения эксплуатационных характеристик путем локально о упрочнения стержня пс местоположению опасного сечения. Изготавливают эаклег ку с длиной стержня, превышающей требуемую. Приложением осевого усилия сжатия к стержню заклепки производят радиальное выдавливание металла. В результате образуется утолщение с регламентированными размерами, затем выполняют отделение утолщения от сгержня путем фиксации утолщения и сдвига заклепки отчосительно утолщения. Этим достигается повышение прочностных характеристик стержня заклепки, работающей на срез и на отрыв, 3 з.п.ф-лы, 6 ил. преимущественно на отрыв; на фиг.б — то же, работающее преимущественно на срез.

Способ осуществляется следующим образом.

В случае изготовления заклепки, передающей нагрузку на отрыв, рабочее усилие воспринимается головкой, стержнем заклепки и замыкающей головкой. В связи с этим упрочнение производится в названных элементах заклепки, Для этого металлическую заклепку 1 диаметром dp устанавливают в контейнере 2 таким образом, что между опорной поверхностью контейнера 2 и закладной головкой заклепки 1 имеется зазор

hh. На опорной поверхности контейнера 2 выполнено углубление диаметром D. Заклепку по диаметру ее закладной головки фиксируют прижимом 3. При воздействии импульсной силы Ру на закладную головку

1650315 заклепки 1 имеет место сжатие части длины стержня s зазоре Ah. В этом случае происходит заполнение свободного объема углубления в контейнере 2 с образованием утолщения диаметром D, меньшим диаметра закладной головки, размер которого регламентируется кольцом 4, Далее производят упрочнение стержня заклепки 1 (фиг.2). В этом случае заклепку 1 размещают в штамповой оснастке, содержащей контейнер 2, подкладную плиту 5, наборные кольца 6 — 8 и пуансон 9.

На стержень заклепки 1 устанавливают подкладное кольцо 6, имеющее внутренний диаметр, равный диаметру стержня, и толщину !, Далее на кольцо 6 размещают подкладное кольцо 7, имеющее внутренний диаметр, превышающий диаметр стержня заклепки 1, и последним устанавливают подкладное кольцо 8, имеющее внутренний диаметр,: равный диаметру стержня, Высоту подкладного кольца 8 выбирают с превышением торца стержня заклепки 1 на величину, обеспечивающую условие устойчивой осадки пуансона 9, Подкладные кольца 6--8, имеющие равные внешние диаметры, устанавливают в контейнер 2 и фиксируют усилием прижима Рп р (фиг,3).

Формирование упрочненной зоны на части длины стержня производят следующим образом.

При воздействии импульсной силы Р на пуансон 9 имеет место осевое пластическое сжатие стержня заклепки 1. В силу замкнутости объема штамповой оснастки происходит заполнение свободных объемов, так как кольцо 7 имеет внутренний диаметр, превышающий диаметр стержня заклепки 1, то на высоте стержня заклепки

1, равной высоте кольца 7-!, формируется утолщение диаметром d<, Причем величина

Ф.определяется по о м ле, dl =do 1 + Е !о/!, где о — степень деформации стержня заготовки; — начальная длина стержня заклепки до осевого сжатия. Затем контейнер 2 устанавливают на плиту 10, имеющую отверстие, равное диаметру закладной головки, повторно нагружают торец заклепки усилием Pz, чем вызывают ее перемещение относительно утолщения. Причем подкладное кольцо 6 служит матрицей, обеспечивающей удаление утолщения в процессе повторного нагружения и калибровку стержня заклепки 1 (фиг.4).

Упрочнение замыкающей головки заклепки 1 может быть реализовано путем

45 увеличения ее высоты. Для случая упрочнения заклепки, преимущественно передающей усилие на срез, упрочнение осуществляют только в опасном сечении (фиг.6).

В зависимости от необходимого упрочнения по диаграмме о — e выбирают требуемую степень деформации стержня е.

Последней управляют, изменяя диаметр di (фиг.4). Кроме того, на упрочнение материала заклепки 1 влияет скорость деформирования, конфигурация Оснастки для формирования утол щения, Начальную длину стержня заклепки 1 определяют па формуле, lo = !к/(1 — е) где !» — конечная длина заклепки, Получают заклепку из алюминиевого сплава В65 диаметром d = 4 мм, высотой I»

= 10 мм и с характеристикой прочности в опасном сечении cr M = 360 МПа.

По диаграмме o — е определяют необходимую степень деформации для получения требуемой и рочности e = 8 .

Рассчитывают начальную длину стержня заклепки Io = 10/(1-0,08) = 10,9 (мм), причем I = 11 мм.

Определяют диаметр утолщения при его высоте = 2 мм ,= 6 йЁТ а= я| ).

Технологическая последовательность операций получения крепежного элемента с локально упрочненным стержнем заключается в установке заклепки и наборе колец в обойму; установке обоймы с заклепкой на подкладную плиту; нагружении торца заклепки пуансоном и осадкой стержня заклепки; замене подкладной плиты на плиту со сквозным отверстием диаметром, равным диаметру закладной головки заклепки; нагружении торца заклепки пуансоном и перемещении заклепки относительно утолщения.

Испытания заклепки на срез показали увеличение предельной нагрузки =на 20 .

Формула изобретения

1, Способ получения крепежных иэделий типа заклепок, включающий отрезку исходной заготовки, фиксацию последней в штамповой оснастке с последующей высадкой закладной головки, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что, с целью повышения качества изделий эа счет улучшения их эксплуатационных характеристик путем локального упрочнения стержня, изготавливают заклепку с длиной стержня, превышающей требуемую, затем посредством приложения осевого усилия сжатия к стержню заклепки производят локальное радиальное выдавли1б50315 вание ее материала с образованием утолщения в месте расположения опасного сечения при передаче эксплуатационного усилия. после чего выполняют отделение утолщения от стержня путем фиксации утолщения заклепки и сдвига последней относительно утолщения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что утолщение на стержне в месте расположения опасного сечения выполняют диаметром

dl = dD 1+ e (о/1, где 4 — длина стержня заклепки; степень осевой деформации стержня заклепки; — длина утолщения; бо — диаметр стержня заклепки, 3, Способ по пп,1 и2, отл ича ющийс я тем, что локальное упрочнение стержня

5 производят по меньшей мере на двух участках стержневой части изделия.

4. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что при получении крепежных изде1О лий, работающих на отрыв, выдавливание материала стержня производят в месте перехода стержня в головку с образованием утолщения, имеющего диаметр, меньший диаметра закладной головки, 1650315

PpuS/2 аЮ/2

Фое. 5

Заказ 1568 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Редактор А. Мотыль

Составитель 3.Фазлулин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Шароши