Способ клепки

 

Использование: в области машиностроения для клепки композиционных материалов . Сущность изобретения: при использовании крепежного элемента, состоящего из полупустотелой заклепки и подкладной шайбы, на рабочем торце последней выполняют кольцевую выемку, соединяемую сквозным отверстием с противоположной от рабочего торца стороной. Площадь кольцевой выемки рассчитывают по определенной зависимости. Предлагаемый способ позволяет расширить технологические возможное™, уменьшить вес силовой точки и устранить возможность брака при фиксации подкладкой шайбы. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 J 15/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4849135/27, (22) 09.07,90 (46) 30.12.92. Бюл. М 48 (71) Самарский авиационный институт им. акад. СЛ.Королева (72) С.И.Козий и А.В.Власов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1660825, кл. В 21 J 15/02, 1989. использовании крейежного элемента, состоящего из полупустотелой заклепки и подкладной шайбы, на рабочем торце последней выполняют кольцевую выемку, соединяемую сквозным отверстием с противоположной от рабочего торца стороной.

Площадь кольцевой выемки рассчитывают по определенной зависимости. Предлагаемый способ позволяет расширить технологич еские возмож н ости, умен"ьшйть вес силовой точки и устранить возможность брака при фиксации подкладной шайбы. 5 ил. (54)СПОСОБ КЛЕПКИ (57) Использование: в области машиностроения для клепки композиционных матермалов. Сущность изобретения: при

Изобретение относится к клепально- полняеттолько однозначнув функцию — на сборочным работам и может быть использЮ . этапе"образования замыкающей головки вано во всех отраслях народного хозяйства — предотвращает дробление упрочняющих для получения высококачественных закле- волокон s детали йз волокнйстого композипочных соединений, преимущественно на - цИИВогбматерйала. пакетах, содержащих детали из полимер- Известен также способ клепки, при коных волокнистых композиционных матери- "тором всмешайномйакете,содержащемдеалов. таль из волокнистого композиционного

Известен способ клепки смешанных па- - i4atep iiia, образуют отверстие, далее прокетов, преимущественно содержащих дета — извоЯт раздачу йофЫадйой Шайбы, затем ли из волокнистых композициойнйх - осуществляют ее фиксациюс помощьюадматериалов, при котором в пакете образуют гезионной прослойки на поверхности детаотверстие, в него беззазорно устанавйива = лй" йз волокнистого композиционного ют заклепку с глухой полостью, заполнен- материала, выполняют разгрузку подкладной вязкой средой, на выступающую часть: ° ной шайбы. после чего в отверстие пакета стержня заклепки размещают подкладйую устанавливаютэФИИТк Тййроизводятклепшайбу, после чего осуществляют образова-": ку за два перехода. ние замыкающей головки заклепки за два" — К недостатку известного способа следуперехода, ет отнести возмоЖный- непроклей при фикНедостатком известного способа клеп"---. сации подкладной шайбы на поверхности ки является то, что подкладная шайба Bbt- --- - детали из в6локнистого "композиционного

1784398 материала, Последнее снижает эффективность процесса фиксации шайбы на поверхности детали и, как следствие, может вызвать уменьшение прочностных характеристик соединения до величин, которые соответствуют способу клеп ки, не предусматривающему фиксацию подкладной шайбы. " "

ЦельФ %изобретения является повышение надежности соединения эа счет повышейия качества " и прочностных свойств клеевой прослойки между взаимообращенными поверхностями подкладной шайбы и соответствующей детали пакета из композиционного материала, Это достигается тем, что в способе клепки, при котором в смешанном пакете, содержащем деталь из волокнистого композиционного материала, образуют отверстие, далее производят раздачу подкладной шайбы, осуществляют ее фиксацию с помощью клеевой прослойки. на поверхности детали из волокнистого композиционного материала, выполняют разгрузку подкладной шайбы, затем в отверстие пакета устанавливают заклепку и производят клепку за два перехода. перед раздачей отверстия в подкладной шайбе на ее опорной поверхности выполняют кольцевую выемку, на противоположной — торце — сквозные отверстия для соединения полости выемки с атмосферой, при нанесении клеящего вещества на опорную поверхность подкладной шайбы заполняют весь объем полости выемки. а площадь кольцевой выемки определяют из выражения: йР

Рь= где 6 Р— расчетная величина потери передаваемого усилия подкладной шайбой от непроклея;

Fb — площадь кольцевой выемки; т — предел прочности клеевой прослойки на сдвиг;

К вЂ” эмпирический коэффициент, учитывающий возможность непроклея.

На фиг.1 показана конструкция подкладной шайбы с кольцевой выемкой и сквозными отверстиями; на фиг.2 — стадия раздачи подкладной шайбы; на фиг.3 — стадия фиксации подкладной шайбы на детали из волокнистого композиционного материала; на фиг.4 — исходное положение пакета перед образованием заклепочного соединения; на фиг.5 — фрагмент пакета с силовой точкой.

Силовую точку образуют составным крепежным элементом, который содержит заклепку с подкладной шайбой. Конструкция подкладной шайбы такова, что со стороны ее опорной поверхности выполнена кольцевая чыемка со сквозными отверстиями, обеспечивающими удаление воздуха

5 при заполнении свободного объема кольцевой выемки клеевой массой (фиг.1).

Реализация способа клепки осуществляется следующим образом, Предварительно вне смешанного паке10 та производят раздачу подкладной шайбы (фиг.2), для чего шайбу 1 размещают на плите 2 и фиксируют прижимом 3 с усилием

Рпр. В плите 2 и прижиме 3 выполнены сквозные соосные отверстия. Отверстие в

15 подкладной шайбе 1 после ее размещения на плите 2 также соосно названным выше отверстиям. В отверстие прижима 3 устанавливают цилиндрический стержень 4.

При воздействии осевым усилием P на

20 стержень 4 вызывают его внедрение в отверстие подкладной шайбы 1, Поскольку диаметр стержня 4 превышает диаметр отверстия в подкладной шайбе 1, то имеет упругое место раздача последней и, как

25 следствие, накопление упругой энергии.

Таким образом, в результате раздачи подкладной шайбы 1 приобретают увеличенные размеры как внешний диаметр подкладной шайбы 1, так и размеры кольцевой

30 выемки.

Затем производят фиксацию шайбы 1 на детали 5 смешанного пакета из волокнистого композиционного материала. После выполнения предварительных стандартных

35 операций по подготовке поверхностей к склеиванию наносят клей 6 на поверхность детали 5 по периметру отверстия. Далее через сквозные отверстия в подкладной шайбе 1 производят полное заполнение

40 свободного объема кольцевой выемки клеем 6, с формированием кольцевого буртика, и осуществляют полимеризацию клея 6 (фиг.3).

После этого производят удаление ци45 линдрического стержня 4 подкладной шайбы 1, В результате накопленная упругая энергия в подкладной шайбе 1 стремится

° вернуть последней исходные геометрические размеры, чему препятствует клеевая

50 прослойка 6. Тем самым в поверхностном - слое детали 5 по периметру отверстия создают упругие сжимающие напряжения, что и, в конечном счете, обеспечивает повышение прочностных характеристик силовых то55 чек.

Причем уровень этих напряжений зависит от качества приклеивания подкладной шайбы 1 к поверхности детали 5, чему суще ственно способствует наличие кольцевого буртика., 1784398

Геометрические размеры кольцевой вы- заключающийся в образовании отверстия в емки определяются из того условия, что дей- элементах, их сборке,.установке в отверстие ствующее на клеевую прослойку усилие при.— заклепки, размещении подкладйой шайбы упругой разгрузке подкладной шайбы соот- на конец заклепки, выступающий со стороветствует усилию, воспринимаемому клее- 5 ны элемента йз волокнистого композиционвой прослойкой без каких-либо дефектов в ного материала, и последующем виде непроклея ;:.. образовании замыкающей головки в два пеЗатем производят сборку смешайного рехода, йри этом перед сборкой элементов пакета деталей 5 и 7 и в отверстие йакетз пакета подкладную шайбу раздают посредустанавливают заклепку 8, имеющую глу- 10 ством приложения усилия; после чего шайбу хую полость, заполненную вязкой средой 9 устанавливают на элемент из волокнистого (фиг.4)..: . -,::: " композиционнога материала соосно с отСпособ прошел опытно-промышленнуЮ " верстием и фиксируют на поверхности элепроверку ри клепке смешанного пакета,: . мента клеем, а послe этого снимают содержащего деталь из сплава Д16АТ тол- 15 раздающее шайбу усилие, о т л и ч а ю щ и и щиной 3,0 мм и деталь из композйцйонного с я тем, что, с целью повышения качества и материала СТГ-ЭВ толщиной 3,0 мм. Под- прочностййх свойств клеевой прослойки, . кладные шайбы изготавливались из алюми- - между взаимообращенными поверхйостя-: ниевого Сплава АМгб.:, .:-: .:; ми подкладной шайбы и соответствующим

Раздачу подкладной шайбы производи- 20 элементом пакета из композиционного мали путем Запрессовки в ее отверстйе СТерж-"" " териала-перед раздачей отверстия в шайбе ня.Диаметротверстиявпакетравнялся4,1 на ее опорной поверхности выполняют мм, в подкладной шайбе — 4,2 мм, диаметр кольцевую выемку и сквозные отверстия для цилиндрического стержня — 4,22 мм. Внеш- соединения полобти "выемки с атмосферой, ний диаметр подкладной шайбы — 8,0 мм, 26 при нанесении клеящеговещества наопортолщина-2,0мм. —:. :.-, .:: ную поверхность"шайбы заполняют весь

Проведенные .испытания на растяже- обьем полости выемки, а площадь Рь кольние показали повышение прочностных ха- цевой вйемки ойределяют из выражения: рактеристик силовых точек на (17 — 25)% по . Ft,=Ð/((1 — К) . r), сравнению с прочностными характеристи- 30 где P — расчетная величина потери передаками силовмх точек, полученных по тради- ваемого усилия подкладйой шайбой от нецйонной технологии, ..... проклея;

r — предел прочности клеевой прослойФ о р и у л а и з о б р е т е н и я: - " к и на сдвиг;

Способ клепки, преимущественно па- 35 К вЂ” эмпирический коэффициент, учиты. кетоа, содержащих элементы из волоМи- вающий возможность непроклея, стых композиционных материалов, 1784398

1784398

Составитель С.Козий

Редактор А.Тычина Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши

Заказ 4336 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