Заклепка

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к заклепкам для образования высокоресурсных заклепочных соединений. Цель изобретения - повышение усталостной долговечности заклепочного соединения. Заклепка содержит цилиндрический стержень 3 с двумя закон носками в форме бочкообразных усеченных конусов 4 и 5. Сьемный осевой фиксатор 6 выполнен в виде разрезного пружинного кольца и установлен в кольцевой проточке стержня. Съемный фиксатор определяет расположение торца закпепки относительно поверхностей соединяемых деталей, упрочняет кромку отверстия в соединяемой детали, что способствует повышению усталостной долговечности заклепочного соединения . 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Г 16 0 19/06 юй 0 Я

ГОСУДАРСТВЕ! МЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762736/27 (22) 09.10.89 (46) 15,01.92. Бюл. М 2 (71) Харьковский авиационный институт им.

Н.Е.Жуковского (72) Э.Н.Румянцев, А.Г.Шаманов, В.Г,Бабичев и В.Л.Низковский (53) 621.884(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1447023, кл. F 16 В 19/06, 1987. (54) ЗАКЛЕПКА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к заклепкам для образования высокоресурсных заклепочных

„„ Ы„„1705621 А1 соединений. Цель изобретения — повышение усталостной долговечности заклепочного соединения. Заклепка содержит цилиндрический стеожень 3 с двумя законцовкэми в форме бочкообразных усеченных конусов 4 и 5. Сьемный осевой фиксатор 6 выполнен в виде разрезного пружинного кольца и установлен в кольцевой проточке стержня, Съемный фиксатор определяет расположение торца заклепки относительно поверхностей соединяемых деталей, упроч яет кромку отверстия в соединяемой детали, что способствует повышению усталостной долговечности заклепочного соединения. 5 ил.

1705621

Изобретение относ ITGA к машиностроению, в частности к заклепкам для образования высокоресурсных эаклепо(llblx соединений.

Цель изобретения — повышение усталостной долговечности эаклепочного соединения.

На фиг. 1 изображена конструкция заклепки, установленная в соединяемыедетали; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг.

3 — узел на фиг. 1; на фиг. 4 — отдельно съемный фиксатор; IIG фиг. 5 — эаклепочное соединение.

Заклепка для соединения деталей 1 и 2 содержит цилиндрический стержень 3 с двумя законцовками в форме бочкообразных усеченных конусов 4 и 5 и съемным осевым фиксатором 6. Съемный осевой фиксатор 6 пк полнен в виде разрезного пружинного кольца из материала более прочного, чем материал соединяемых деталей, В свободном состоянии съемный фиксатор имеет вид витка спирали. Съемный фиксатор установлен в кольцевой проточке 7, выполненной на стержне на расстоянии 1,2 — 1,5диаметра цилиндрического стержня от торца стержнл. Глубина кольцевой проточки 0,7 — 0,9

<1 —, где дк — диаметр поперечного сечения

2 кольца.

Заклепки в большинстве случаев (в самолетостроении 95 — 98 ) расклепываются посредством прессового оборудования— стационарного или ручного (скобами). Один

его поршень (матрица) является неподвижным, другой (пуансон) подвижным, Кольцевой фиксатор прежде всего нужен для фиксирования (позиционирования) заклепки в осевом направлении. Как правило неподвижный поршень в прессе находится снизу, так удобнее клепать и контролировать этот процесс. Подвижный поршень находится сверху и действует на замыкающую головку заклепки. Таким обоазом, закладная головка заклепки с кольцевым фиксатором находится на неподвижной оправке.

Сам процесс расклепывания состоит из следующего — предварительное сжатие пакета соединяемых деталей (для выбора всех зазоров и получения необходимой осевой стяжки пакета после расклепывания) и самого процесса расклепывания (образования замыкающей головки). Поскольку эти два процесса производят в одной установке (тем же процессом и той же оправкой, имеющей тарированную пружину), то первоначально при сжатии пакета деталей со стороны замыкающей головки действует

50 усилие предварительного сжатия пакета, а с другой стороны — противодействие пружинного кольца, которое внедряется в фаску отверстия и упрочняет ее. Таким образом, в этот момент действуют две "противоборструющие" силы. Силы, снимающие кольцо со стержня (это усилие предварительного сжатия и осевая жосткость пружины, поскольку она завитая) и силы, удерживающие кольцо на стержне (наличие кольцевой проточки и проекции осевой составляющей опорной поверхности, а также силы контактного трения между кольцом и стержнем и сила радиальной жесткости кольца). Гарантом удержанил кольца в проточке является выполнение условия, что диаметр осевого кольца равен диаметру стержня кольца в месте его установки. Но поскольку это условие безразличного равновесия, а форма взаимного контакта кольца со стержнем круглая, то при наличии осевой силы сжатия происходит выдавливание кольца из проточки и оно выдавливается поскольку дальнейшее раскленывание заклепки происходит при величине усилий, намного превосходящих усилие предварительного сжатия, Осаживание стержня заклепки происходит у подобной формы заклепки с ее середины, а уже после зазора между стержнем и отверстием — получение некоторой величины радиального натяга, происходит и осаждение законцовок (головок) заклепки.

Соскочившее кольцо со стержня заклепки не удастся удалить из зоны заклепки, пока не будут отведены упоры пресса. Оно может и задерживаться на закладной головке и его приходится удалять после процесса расклепывания вручную, а может соскочить после отвода упора и само. Самое главное. чтобы оно выскочило иэ проточки и не осталось завальцованным в нее. Для этого необходимо рационально подобрать жесткость проволоки и ее диаметр.

Реализация данной заклепки возможна при условии выполнения упрочняющего кольца минимального диаметра с обеспечением условия по его сьемности. Минимальный диаметр кольца выбирают по условию прочности кольца на срез под действием нагрузки предварительного сжатия пакета соединяемых деталей, либо по условию обеспечения необходимой опрессовки кромки отверстия. Это условие имеет вид

R Dcp dr te Рсж(Ропр) (1) где Dcp — срединный диаметр кольца; бк — диаметр проволоки кольца;

1705621

Формула изобретения (Qua.2

I фиг.9

Составитель С.Никулина

Редактор Ю.Середа Техред М. Моргентал Корректор С,Шевкун

Заказ 185 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

t >- предел прочности материала кольца нэ cp63, Pc (Poop) — потребное усилие сжатия пакета соединяемых деталей, потребное усилие опрессовки кромки отверстия.

Для обеспечения сьемности кольца необходимо, чтобы глубина проточки под кольцо не превышалв диаметр кольца. В противном случае происходит зввальцовка кольца в заклепке. Технологические пробы по расклвпыванию заклепки в пакете соединяемых деталей показали, что рациональная глубинв проточки под кольцо составляет

Ь.-(0,7 — 0,Ù (2)

Улучшению сьемности кольца способствует его разрез, а также его спиральность, т.е. при расклепывании заклепки, когда усилия расклепывания P > Р »», происходит сдирание кольца со стержня заклепки, а в ходе дальнейшей опрессовки заклепки кольцо соскакивает с головки.

Предлагаемая заклепка обеспечивает повышение усталостной долговечности заклепочного соединения за счет опресовки кромки отверстия в соединяемой детали.

Заклепка, содержащая цилиндрический стержень с двумя законцовками в форме

I0 бочкообразных усеченных конусов и с осевым фиксатором, расположенным от торца стержня на расстоянии 1,2 — 1,5 диаметра стержня, о т л и ч а ю щ в я с я тем, что, с целью повышения усталостной долговечно15 сти эаклепочного соединения, осевой фиксатор выполнен сьемным в виде разрезного пружинного кольца из высокопрочного материала, стержень выполнен с кольцевой проточкой скругленного профиля глубиной, 20 равной 0 7 — 0,9 —, где 0» — диаметр попео» речного сечения кольца, а осевой фиксатор размещен в упомянутой проточке.