Способ термической клепки

 

О Д И С А Н И Я 1 11670370

Союз Советских

Социалистических

Республик ®© el ÈÍÈÿ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I — ::. !

@FQ, - /

- " (51) М. Кл.2

В 21J 15/02 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.02.78 (21) 2583424/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.79

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.884 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. И. Козий, В. А, Глущенков, В. В. Козлов, В. Ф. Мануилов, В. С. Соколов и Ю. П. Курьянов

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Королева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ КЛЕПКИ

Изобретение относится к области клепально-сборочных работ, в частности к способам термической клепки пакета деталей, например, композиционных материалов на основе неметаллических связующих, преимущественно боропластиков, а также при клепке клеевого соединения деталей.

Известен способ термической клепки, заключающийся в том, что стержень установленной в отверстии пакета заклепки нагревают с последующим формированием замыкающей головки (11.

Однако при нагреве стержня заклепки нагревается вся заклепка, при этом под действием температуры возможны нежелательные превращения в связующих компонентах, например клее, или в неметаллических связующих, например боропластиках.

Целью изобретения является повышение качества клепки композиционных материалов.

Поставленная цель достигается за счет того, что при формировании замыкающей головки закладную головку заклепки охл аждают.

Предложенный способ иллюстрируется чертежом.

Пакет 1 из соединяемых элементов с отверстием размещают на рабочей поверхности опорного кольца 2, так что отверстия в пакете и опорном кольце располагаются соосно.

В отверстия устанавливают заклепку 3.

На закладную головку заклепки 3 устанав5 лпвают поддержку 4, имеющую внутренние каналы для перетекания охлаждающей жидкости. Поддержка 4 торцом контактирует с основанием 5. К торцу стержня заклепки 3 прижимают нагревательный эле1О мент 6.

Процесс образования замыкающей головки осуществляется следующим образом.

По каналам поддержки 4, установленной на закладной головке, пропускают охлаж15 дающую жидкость с тем, чтобы снизить до заданной величины температуру головки и стержня заклепки 3. С помощью нагревательного элемента 6 осуществляют нагрев торцовой поверхности стержня заклепки.

2р При достижении стержнем заклепки 3 на участке от нагревательного элемента 6 до торцовой поверхности опорного кольца 2 заданной температуры на нагретый стержень заклепки 3 через нагревательный эле25 мент 6 передают деформпрующее усилие (статическое или динамическое), которое формирует замыкающую головку заклепки.

В связи с тем, что заклепка нагревается контактным способом, то в стержне заЗО клепки создается температурное поле с

670370

Формула изобретения

35

50

ЦНИИПИ НПО «Поиск» Заказ 1308/15 Изд. № 382 Тираж 1034 Подписное пр. Сапунова, 2

Типография, максим мом на контактной поверхности стержня заклепки 3 и нагревательного элсмента 6 и минимумом на закладной головке и части стержня заклепки 3, размещенной в пакете из соединяемых элементов. Таким образом, прочность и пластичность материала заклепки по длине ее стержня различная, что устраняет или значительно уменьшает деформацию стержня заклепки на толщине соединяемых элементов.

Охлаждение закладной головки заклепки позволяет снизить температуру пакета (по отношению к нагреваемой части стержня), что весьма важно для композиционных материалов на неметаллических связующих.

Градиент температур по длине стержня заклепки 3 может быть создан, например, путем электронагрева элементом б торца стержня и охлаждением через поддержку 4 закладной головки заклепки 3.

Перепад температур по длине стержня заклепки определяется физическими свойствами материала заклепки, временем контакта между нагревательным элементом, заклепкой 3 и поддержкой 4, скоростью деформирования стержня заклепки 3 при образовании замыкающей головки и т. д.

Таким образом, предлагаемый способ клепки позволяет получать соединения методом клепки деталей из композиционных материалов между собой и элементами конструкции, при котором практически отсутствует разрушение армирующих волокон по периметру отверстия; устранять дробление волокон по периметру отверстия, что повышает прочность соединения; для композиционных материалов на неметаллической основе или в случае получения клеезаклепочного соединения дополнительно повышать прочность соединения за счет уменьшения температурного воздействия нагретой заклепки на связующее композиции или клей.

Пример. Брали пакет из композиционных материалов (углепластиков КМУ) общей толщиной 4,5 мм. Материалом заклепки служил сплав Вб5, при этом заклепка имела диаметр 4 мм, длина стержня заклепки 12 мм.

Клепка осуществлялась импульсным методом при скоростях деформирования 5—

10 м/сек и температуре пагрева торцовой поверхности стержня заклепки до 350 С.

Температура поддержки 4 не превышала

150 С.

Относительная деформация заклепки по диаметру стержня на длипе, равной толщинс пакета, по предлагаемому способу была постоянной и нс превышала 2,4%, При осуществлении клепки динамическим методом без охлаждения (только при

5 нагреве) относительная деформация характеризуется величинами 5 — 8% на длине стержня, равной толщине пакета. Кроме того, эта деформация возрастала от закладной головки до замыкающей от 3—

10 4% до 8 — 10% .

Способ термической клепки, заключаю15 щийся в том, что стержень установленной в отверстии пакета заклепки нагревают с последующим формированием замыкающей головки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества клепки ком20 позиционных материалов на неметаллических связующих, при формировании замыкающей головки закладную головку заклепки охлаждают.

Источники информации

25 принятые во внимание при экспертизе

1. Григорьев В. П. и Голдовский П. Б.

Клепка конструкций из легких сплавов.

М., Оборонгиз, 1954, с. 85, фиг. 94.