Способ клепки

 

09) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК --"".-": " (Й)3 8 21 У15/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к клепально--, -:. - волокнистых композиционных материалов, сборочным работам, преимущественно к :::. из-за неуправляемой раздачи стержня на

КЛЕПКЕ КОНСтРуКЦИй. СОдЕржащИХ СМЕШай- :.;.:;::ТОЛЩИНЕ ПаКЕта, ЧтО вЫЗЫВаЕт РаЗРУШЕНИЕ ные пакеты, и может:быть-использовано во -;. -:. элемента из волокнистого композиционновсех отраслях йародного хозяйства, где тре- --- :- "го материала. буется клепка кон"струкций с элементамйиз """ волокииСтых композиционнйх материалов.:=, -": . Известен также способ клепки преимуЙзвестен способ клепки, заключающий-,, щественно пакетов, содержащих-элементы последующей клепке путем осевого сжаться,:::: бтия в пакете, размещеййи в нем заклепки с выступающей над пакет6м части стержня:-.--:, -, .::-осевым цилиндрическим углублением на

Известный способ клепки не применим " - -части стержня подкладного кольца, фикса. для конструкций, содержащих элементы из : .-циййакета с последующим формированием

ЪМ

1 !

1::.:„:- :::,- :::::: :. :, :::-. ::;-,::.. ;::. :,-:..;:;::::: 2 (21) 4924969/27 . :;.. : . = . :.::.: - - замыкающей головки; d —.диаметр меньшей (22)03.04.91 . :::..:: .;.:.:, - ::: ".. ступени; Π— диаметрбольщей ступени. На (46) 30.12;92. Бюл. 5k 48 ;:.::::;,;;. выступающийконецстержнязаклепкиуста(71) Самарский авиационный институт": навливают подкладное кольцо. После фиким.акад. С.П.Королева,: .::,. ::.:-:::-:,;:::;,:.:.:.. сации пакета .. прикладывают (72) С.И.Козий, В;Ф.Майуйлов и Т.Б.Козйй, деформирующее усилие к площадке между (56).Авторское свйдетельство СССР .. - :.-::, :-,.:,: ступенями с заполнением полости меньвей

М 829308, кл. В.21 J 16/02, 1981.:- ;.:::: ":::.-::.- ступени пластически деформированным уп(54) СПОСОБ KflEffkN ... : ::-.,:,::::. рочненным материалом заклепки, На вто(67) Использование: клепально-сборочные . рой- этайе образования замыкающей работы, клепка конструкций с элементами . :. - головки деформирующее усилие прикладыиз волокнистых композиционных маттиа-, . веют к торцу стержня заклепки. Способ лов. Сущность изобретения: в пакете выпол- . - обеспечивает повышение прочностных ха-. няют отверстие и устанавливают в него...рактериСтиксиловойточкиэасчетдеформазаклепкус осевым цилиндрическим углубле-. " ционного упрочнения материала заклепки в нием на конце стержня. Углубление выпол- ..::-,:..области замыкающей головки, снижейие венено двухступенчатым с глубиной меньшей -: са соединения за счет. уменьшения веса и вы-" ®

- ступени h=h ..ОЯО -d ), где h* — высота соты замыкающей головки. б ил.. у

1784399 замыкающей головки путем приложения де- длиной Н имеет двухступенчатое осевое циф ующего усилия за два этапа. линдрическое углубление с геометрическифо ми ующего усилия

Этот способ клепки имеет ТоТ йедоста- миразмерами;диаметромменьшейступени ток, что образование замыкающей головки d; глубиной меньшей ступени h. диаметром заклепки сопряжено с утонением стенок ци- S большей ступени D и глубиной большей стулиндрического углубления, поэтому воз- пени Н-h„ можны заниженные прочностные Причем параметры h, б и D связаны с характеристики еристики соединения на отрыв. высотой замыкающей головки h заклепки 3

Целью изобретения является повыше- следующим соотношением; нйе tipî÷íÜÜòíéõ характеристик силовой 10 точки на отрыв за счет деформационного пй упрочнения материала заклепки в области замыкающей головки.

Поставленная цель достигаетсйтеМ,- . П к фи иру прижимом5су илием в способе клепки преимущественно паке- 15

НИ тыХ ., ЛРИж тов, содержащих элементы иэ волокнис стие котОРого Размещают цилиндрический образуют отверстие в пакете, размещают в нем заклепкУ с Осевым ЦИПИНДРическим У» Способ Осуществляется следующим об лубпением на конце стержня, устанавлива- 20

ИсхОДными Данными процесса ОбразО вания замыкающей голОВки являются ее высота»и дйаметр, а также степень упрочнения головки пУтем" пРипожениЯ деформирую- материала в области замыкающей головки. щего УсйлиЯ" за два этапа, УглУбление на На первом этапе образования замыкани на 25 конце стержня закле"ки-выполняют двух ющей головки заклепки 3 деформирующее стУпеннатым с глУбиной меньшей стУпени, . усилие пуансоном 7 при адывают к площадке между ступенями. В силу замкнуто*, г г г .:-: -: 30 сти деформируемого объема и импульсного характера нагружения на площади контакта

* „„. пуансона 7 с заклепкой 3 создаются осевые где Ь вЂ” высота замыкающей головки; .. Давления, Вызывающие течение материала заклепки 3 в направлении оси меньшей сту. 0 — ДиаметР большей, стУпени, -: . - пени диаметром б. Процесс перемещения. пуансона 7 завершают на стадии. когда пропе вом этапе 35 формироанйя замыкающей головки р изойдет заполнение свободного объема

:" кпадывают- к площадке между ступе я меньшей ступени диаметром д и будет заполнениемполостименьшейступенима- иметь место формирование упрочненной териапом заклепки, а на второ э п — к поверхности с образующей аЬ (фиг.2). При этом толщина упрочненного слоя h будет

На фиг.1 показано исходное поло ми равна требуемой высоте замыкающей голоштамповой Оснастки перед выполнением 3 первого этапа клепки; на фиг.2 — стадия

" окончания процесса выпопйения первого этапа клепки; на фиг.3 — исходное положе- 45 * ние штамповой оснастки перед выполненем . О

2. второго этапа клепки; на фиг.4- стадия выполнения второго этапа клепки ; на фиг.5 — Далее производят замену прижима 5 на стадия окончания процесса выполнения прижим8,имеющийступенчатоеотверстие второго этапа клепки. 50 диаметром D>, диаметром ступени Dp и глуВ смешанном паквте, сОДержащем эле- биной ступени, равной h*. Прижим 8 фиксимент 1 из волокнистого композиционного руют на пакете по внещнему диаметру материала типа углепластика и элемент 2 из подкладного кольца 4 (фиг.3). однородного материала, например алюминиевого сплава В95Т, выполняют сквозное 55 На втором этапе образования замыкаюотверстие диаметром Оо. В отверстие паке- щей головки заклепки 3 прикладывают осета беззазорно устанавливают заклепку 3. вое усилие сжатия к торцу ее стержня, для

Навыс упающуючастьстержня заклепки3 чего производят импульсное воздействие размещают подкладное кольцо 4, Выступа- на втулочный пуансон 6, ющая часть стержня заклепки 3 над пакетом

1784399

В результате имеет место выдавлива- чило повышение прочностных характериние материала заклепки 3 в свободный объ- стик на отрыв в пределах от 16 до t8,5ß. ем ступени прижима 8 (фиг.4). Второй этап Данный способ клепки по сравнению с завершается на стадии, когда рабочая пло- прототипом эффективен, поскольку позвоскость втулочного пуансона 6 разместится в 5 ляет повышать прочностные характеристиплоскости ступени пуансона 7(фиг.5), ки соединения на отрыв, Способ прошел опытно-промышленную высокопройзвбди гелен, т,к. его реализация проверку при клепке смешанйых пакетов возможна за один ход органа машины, и толщиной 6,0 мм. При этом толщййа элемен- позволяет снизйть вес заклепочного соедита 1 из углепластйка марки КМУ-4Л состав - 10 нения за счет уменьшения высоты замыкаляла 4,0 мм, а толщина элемента 2 из 6@ей головки. алюминиевого сплава В95Т- 2;0 мм.: Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Заклепка из сплава 865 ймела диаметр " """ Способ клепки преимущественно паке4,0 мм и длину стержня 13 мм. Отверстие в:.. тов, содержащйх элементы из волокнистых пакете получали методом высокоскорост-. 15 композицйонных материалов, заключаюной пробивки в инструментальном штамйе - щийся в образовании отверстия в пакете, с магнитно-импульсным приводом. ::. -: размещении в нем заклепкй с осевым ци. Нв стержень заклепки размещали под-. = линдрическим углублением на конце стержкладное кольцо из сплава Д16АТ толщиной ня, установке нв выступающей части

1,0 мм.::: ..:;.".: .. .::;" 20 стержня подкладного кольца, фиксации паВ стержне заклепки выполнялось двух- .. кета с последующим формированием Замыступенчатое углубление с геометрическими кающей головки путем приложения размерами: диаметром меньшей стуйени деформирующего уСйлия за два этапа, о т л1,0 мм, глубиной меньшей ступени 4,0 Мм, и чающийся тем,что,сцельюповышения диаметром большей ступени 2,0 мм и ее 25 прочностных характериСтик силовой точки глубиной 2,0 мм. :. :::. . : : - на от{ ыв за счетдеформационного упрочне: Для образования заклепочного соеди - ния материала заклепки в области-замыканения использовалась штамповая оснастка . ащей головки, углубление на конце стержня из стали У8А, изготовленная по 7-му квали- : : "заклепки вйполняютДвухступенчатым с глутету точности.: ".. " -,.:: .",. :- 30 бийой h меньшей ступени, определяемой по

В качестве нагружающего устройства . : формуле использовалась инструментальная головка с магнитно-импульсным приводом от уСта-" . - . h=h D /(D -d ). новки МИУ-10. "..:,-,г.. =г":.:к, +

Энергия разряда МИУ-10 на обоих эта- 35 где h — высота замыкающей головки, пах составляла соответственно 1,6 кДж и 3,0, d — диаметр меньшей ступени, кДж, - .;.-: — -.. .. ." .-:: -.::::, :., ;;.-,-":-.,;. D — дйаметр большей ступени, .Фиксацию пакета осуществляли руч-: деформирующие усилие на первом этапе ным гидравлическим прессой, развиваю- формирования замыкающей головки прищим максимальное усилие в 40 кН, .: -:40 кладывают к площадке между ступенями с

Проведенные исследования микро-: заполнейием полости меньшей ступени маструктуры полностью подтвердили ано - : ". териалом заклепки, cl на втором:этапе — к мальное упрочнение материала заклепки в, торцу стержнй заклепки. области замыкающей головки, что обеспе- а,4

c: ..м

1784399

Составитель C.Kîçèé

Техред МЮоргентал

Редактор А.Бер

Корректор О,.Гереви

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 303

Заказ 4336 Тираж " Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/6