Способ образования потайного соединения

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам производства герметичных потайных соединений пакетов, содержащих элементы из волокнистых композиционных материалов. Цель изобретения -- снижение себестоимости производства герметичного потайного соединения применительно к пакетам, содержащим элементы из волокнистых композиционных материалов. В волокнистом материале 1, входящем в состав собираемого пакета, формируют ступенчатую фаску предварительно пробитого отверстия , а затем вставляют в него крепежный элемент 10. Прикладывая к элементу 10 усилие Pj, обеспечивают его внедрение в пакет, при этом происходит смятие кольцевых выступов ступенчатой поверхности фаски в волокнистом материале 1 и, таким образом, уплотнение соединения. Способ позволяет . исключить специальную сложную герметизацию подобных соединений с помощью герметиков, обеспечивает долговечность герметизации (отсутствует старение герметика и т.д.). 5 ил. 3 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1706

А1. (5))5 В 21 D 28/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

0 "" 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4723693/27 (22) 26.07.89 (46) 23.01.92. Бюл. М - 3 (71) Самарский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) С.И.Козий, Т.Б.Козий, А.!О.!!голкин и А.В.Власов (53) 621.961.2 (088.8) (56) Абибов А.л. и др. Технология самолетостроения. — Г!.: Машиностроение, 1970, с. 368, рис. 17 ° 1. (54) СПОСОБ ОБРАЗОВАН!!Н 1!ОТАПНОГО

СОЕД1!НЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов даглением, в частности к способам производства герметичных потайных соединений пакетов, содержащих элементы из волокнистых композиционных материалов. Цель изобретения снижение себестоимости производства герметичного потайного соединения применительно к пакетам, содержащим элементы из волокнистых композиционных материалов. В волокнистом мате-, риале 1, входящем в состав собираемого пакета, формируют ступенчатую фаску предварительно пробитого отверстия, а затем вставляют в него крепежный элемент 1О. Прикладывая к элементу 10 усилие Р, обеспечивают его внедрение в пакет, при этом происходит смятие кольцевых выступов ступенчатой поверхности фаски в волокнистом материале 1 и, таким образом, уплотнение соединения. Способ позволяет исключить специальную сложную герметизацию подобных соединений с помощью герметиков, обеспечивает долговечность герметизации (отсутствует старение герметика и т.д.). 5 ил.

1706756

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам производства герметичных потайных соединений пакетов, содержащих элементы ич волокнистых композиционных материалов.

Цель изобретения — снижение себеСтоимости производства герметичного потайного соединения применительно к пакетам, содержащим элементы иэ волокнистых композиционных материалов.

На фиг.1 показано исходное положение штамповой оснастки перед формированием кольцевого выступа с наибольгплм диаметром в элементе пакета из волокнистого композиционного материала, например из углепластика; ° на фиг.2 †. стадия перерезания слоев элемента пакета из волокнистого композиционного материала, на фиг.3 штамповая оснастка, исходное положение перед формированием кольцевого, выступа со средним диаметром; на фиг.4 — то же, исходное положение перед установкой крепежного элемента в пакет, на фиг.5 — готовое потайное соединение в сборе.

Для реализации предлагаемого способа образования потайного соединения необходимо выполнить следующие операции: собрать пакет, образовать в пакете сквозное отверстие, в элементе пакета из волокнистого композиционного материала путем последовательного внедрения втулочных пуансонов различного диаметра образовать поверхность фаски в виде кольцевых выступов с уменьшающимися диаметрами в направлении отверстия, установить крепежный элемент в пакет, с деформацией кольцевых выступов, закрепить крепежный элемент со стороны пакета, противоположной фаске, например расклепать или в случае выполнения крепежного элемента в виде болта одеть на его резьбовую часть гайку и затянуть.

Способ осуществляется следующим образом.

В элементах смешанного пакета, например, из углепластика марки КИУ-4Л и алюминиевого сплава Д16АТ образуют сквозное отверстие. Для обеспечения требуемой точности отверстия в элементе 1 пакета производят его пробивку, обеспечивающую двукратную эачистky стенок отверстия.

1О!

Jlалее в пакет со стороны элемента

2 устанавливают стержень 3 па глубину, меньшую толщины пакета, затем пакет фиксируют прижимом 4 на плите 5.

В прижиме 4 1ыполнепо отверстие, соосное с отверстием н пакете (фиг. 1).

В отверстие прижима 4 устанавливают втулочньп» пуансон 6 со скошенными режущими кромками.

При воздействии силой Р< на втулочный пуансон 6 имеет место перерезание слоев элемента 1 пакета по внешнему диаметру втулочного пул нсона

6 с последующим вытеснением отделяемого материала в направлении свободного объема втулочного пуансона 6 (фиг.2) и таким образом, получается одна ступень фаски.

Затем производят замену прижима 4 на прижим 7, втулочного пуансона 6 на втулочный пуансон 8 (меньшего диаметра), стержня 3 на стержень 9 (меньшей высоты) (фиг.3).

Прикладывая усилие Р к втулочпо2 му пуансону 8, производят формирование второй ступени фаски.

Таким образом процесс формирования кольцевых выступов ступеней фаски продолжается и, наконец, дггтнгается положение, когда будет ну.хнзе количество ступеней, например три (фиг.4).

В отверстие пакета устанавливают крепежный элемент, например болт 1О (фиг.4). Прикладывая усилие Р к бол5 ту 10, вызывают его внедрение в пакет. В результате имеет место смятие кольцевых выступов (ступеней фаски) элемента 1 пакета и, таким обрачом, уплотнение соединения, т.е. упучшается его герметичность.

Управляя геометрическими размерами кольцевых выступов ступеней фаски, возможно достичь требуемой эпюры распределения радиальных давлений по длине образующей фаски. Например, можно создавать условие (подбором геометрических размеров инструмента втулочных пуансонов и стержней), когда объем кольцевого выступа с наибольшим диаметром (верхний от плоскости элемента 1 пакета выступ) будет меньше объема нижнего копьцевог0 выступа. Следует подчеркнуть, что внедрение болта 10 в элемент пакета не сопровождается образованием какихлибо дефектов H". его поверхностях и обеспечивает требуемую герметизацию.

1;Об756

13бр 3 3 (1 ил и11с р гl!111;1(11 но t (J дав! I e н13Я Il конической п((верхности гс,1снк(1 5o!Зтл

10 позволяет ие применять подкладной шайбы, -1то снижлет вес соединения.

Пр дллглемый способ образс влиия

ПотайИОГО СОЕДИНЕНИЯ ПРОШЕЛ СПЬШЬ(ппромышленную проверку при сборке смешанного пакета, содержащего элемент из углепллстика марки КИУ-4. и сплава Д16АТ.

Толщина элементов пакета составляла: для элемента пакета из волокнистого ком17озиционн(3го мл" ериала

10,0 мм, для элемента из однсрсдисгс материала 7,0 мм. Диаметр болта составлял 6,0 мм, фаскл имела угсл в

90, высс1та головки болта 5,0 мм. 0Т о верстие в элемен7е пакета из ВЮ! 1(робиналось в оснастке, пре:(усмлтривающей двукратную зачистку, диамстр мл1ой ступени равнялся 4,0 мм, диаметр ко:.ьцевой проточки 5,6 мм.

Формирование двух кольцевых выступов с геометрическими размерами диаметры 8 и 10 мм, нысотл 1,5 мм, осуществляли н штлмпонои оснастке с помощью п г аи(Онов Hite E31IIIIX,:,IIBMPTpt)I: наиболыпий 1 2, П м31, и лиме и ьпп3й

10,0 ж1.

Оснастка ныполня3(лсь Н3 с гали УЯА и имела геомет1«1 (еские рлзмер11, выполненные по 7 квллитету точности.

НаГРУжЕНИЕ оСУ11Е "тВЛЯЛОСЬ В "(. TßIIÎ ÊÅ (магнитно-и(1пу311.сным при13о 1ом прп энергии разрядл 1,5 к, !ж и 2,1 кДж.

Постановка б(3л л н отверстие лакеТЛ ОСУИ,tЕСТВЛЯЛЛСЬ H 7 1 ИДРанл(IЧЕ(IC(3>1

/ прессе с максималы(ь1м усилием н

40 кН.

Оценку герметичности сое,(ииения определяли иа экспериментальной уста1l(в1 ., 1н3зtl )JIetì(tått !1 ксиР 13;1ть I1,7!(еI;IF давления в результ,1те ут(чьи че-рез не(ло3 ности по коитлктн; и и. ВерхНО; 1и болт — сTI ttêè с творстин н плке—

5 те. Пзбытс,иое давлеш(е го. тлнля.. с

О, 1 11117.

Проводились сравните п,»ые испытания на герметичность ссе;(ине13и1, пс.иученвых по новой тех31ологии и с применением герметика (клея). Было установлено, чгo спустя 40 сут (базовый временной отрезок) падение -(авлен11я .3 обоих случаях было одинаковым и составляло О, 237, от ноьа1иальиого.

Таким образом, способ 11озволяет исключить специальную сложную герметизацию соединений с 13омсщью герметиков, обеспечивает дсзлговечиссть герметизации (отсутствует старение гор".1етика и т.д.) .

Ф о р м у л а и з о б р е. т е н и я

Гп эсоб сбразования потайного сое25 д(п1ения, заключак1щ31йся I3 получен13и в пакете отверстия с фаскои,установке н него крепежнс го элемента, и эс31едующую фиксацию пакета крепеж1(ым элементом, с т (I II ч а ющи и с я те11, чтс1, целью сш;жеиия себестоимости производства герметичного потливого соеди«e1IIttt применительно к пакетам, содержащим ->.1ементы из волокнисты, c(;tttoзиционных материллс в, I-i 3ер: 1 !cTI флс.ки в э.(ементе пакета и вслокнис35 того кс.мпозпци 3ниого мси ерналл 33LIIIQJI-няют ступенчатой, в вил с коль(3евых выступов с уменьшающимис:и диаметрами н направлении упомянутого отверстия, 40 л в процессе установки крепежного э(1емеитл произ-зсдят деформ(1п31ю ксльпеных выступов.

1706756 М2

Составитель И.Николаева

Редактор Е.Папп Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Заказ 2Р6 Тираж

Подписное ,ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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