Устройство для клепки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11 795711 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.11.78 (21) 2688367/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

В 21 J 15/38

Гоеударствеиимй комитет па делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.01.81. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 25.01.81 (53) УДК 621.976 (088.8) (72) Автор изобретения

В. М. Бойко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ KJIEIIKN где

Изобретение относится к клепально-сборочным работам, в частности, к ручному клепальному инструменту.

Известно устройство для клепки, содержащее связанную с силовым цилиндром скобу с поддержкой и пуансоном, взаимодействующим через ролик двуплечего рычага с рабочей поверхностью клина. Поверхность клина выполнена таким образом, что создаваемое им усилие возрастает пропорционально усилию деформации заклепки, т.е. выполнена в виде кривой с плавно уменьшающимся углом наклона (1).

Недостатком данной конструкции является то, что прй клепке деформация заклепки происходит при постоянном нагружении. Возникающее в контакте между заклепкой и пуансоном трение препятствует пластической деформации металла и снижает производительность устройства.

Кроме этого, при таком нагружении наблюдается неравномерное течение металла как по высоте стержня, так и по диаметру заклепки. В результате чего структура, а следовательно, физические свойства металла, в различных местах заклепки получаются различными. Неравномерность структуры ухудшает качество соединения и особенно нежелательно при клепке высокопрочными заклепками.

Цель изобретения — повышение качест5 ва клепки и производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для клепки, содержащем связанную с силовым цилиндром скобу с поддержкой и пуансоном, взаимодействующим через ролик двуплечего рычага с рабочей профилированной поверхностью клина, эта рабочая поверхность выполнена профилированной в виде сопрягающихся между собой выступов и впадин, чередующихся с периодом Т, уменьшающимся в сторону от

15 вершины клина и обрезуюших уменьшающийся в ту же сторону угол клина е, при этом каждый период Т определяется из соотношения:

3,2R si n (с + arccos — — ) > Т >

К-H

>2,6Rsin(ct+arccos " ), R ..

R — радиус клина; — изменяющийся угол клина, образованный касательной

7957

6s F Io

tg4 т

К Рн hv

20

40 к вершинам двух соседних выступов и плоскостью, параллельной основанию клина;

Н = const =

=0,1 — 0,5мм — разность высот выступов и

5 последующих впадин в направлении от вершины клина.

Такое выполнение рабочей поверхности клина создает на пуансоне переменное усклие, величина которого возрастает от нуля до необходимого для деформации. При таком нагружении уменьшается продолжительность контакта, следовательно, уменьшается и препятствующее пластической деформации трение между пуансоном и заклепкой. Для расклепывания необходимо меньшее усилие.

Поэтому на этом же оборудовании можно расклепывать заклепки большего диаметра.

На фиг. 1 изображен ручной клепальный пресс, общий вид; на фиг. 2 — клин с рабочей профилированной поверхностью; на фиг. 3 — то же, продолжение рабочей поверхности клина.

Устройство содержит скобу 1, на которой смонтированы силовой цилиндр 2, рычаг 3, пуансон 4 и поддержка 5, установленные соосно относительно друг друга. — На штоке силового цилиндра 2 закреплен клин 6.

Для уменьшения трения при движении клина 6 на рычаге 3 и на скобе 1 установлены ролики 7 и 8. Рабочая поверхность клина выполнена в виде чередующихся и сопрягающихся между собой выступов 9 и впадин 10. Высота впадин 10 выполнена меньше высоты предшествующих выступов 9 на величину Н равную 0,1 — 0,5 мм. При попадании ролика 7 во впадйну 10 между роликом 7 и клином 6 не должно быть натяга.

Профиль и расстояние между выступами 9 и впадинами 10 задаются в зависимости от условий нагружения. Период Т чередования выступов и впадин определяется соотношением:

3,2R sin (с + are cos — — — — ) )Т >

R — К

>2,6R з(п (с(,+ arc cos 1 ), й-Н

К вЂ” радиус ролика; с1 — изменяющийся угол клина, образованный касательной 1 к верши ам двух соседних выступов и плоскостью 11 параллельной основанию клина. Угол с уменьшается в 5@ сторону от вершин клина;

Н = const =

=0,1 — 0,5мм — разность высот выступов и последующих впадин в направлении от вершины клина. 55

Для материалов с высокой пластичностью угол с клина и период Т целесообразно делать большими, чем для материалов с мень11

ureA пластичностью. Усилие прессования задается таким, чтобы материал заклепки упрочнялся, незначительно переходя предел текучести, но не достигал предела прочности.

Профиль участка рабочей поверхности клина выполняется следующим образом. Строится профиль вершин выступов клина по омле: ф р у

Y = Xtg4+ В, где Y — координата высоты профиля клина;

Х вЂ” координата длины клина;

 — начальная высота рабочего участка профиля клина; где ás — истинное напряжение текучести материала заклепки при клепке с контактным трением;

F — площадь стержня заклепки;

h< — длина стержня заклепки, идущего на образование замыкающей головки;

h„— высота осаженной заклепки (замыкающей головки);

К вЂ” коэффициент усиления рычажного механизма;

P — усилие, развиваемое цилиндром.

Полученный профиль вершин выступов и впадин соответствует максимальным усилиям, необходимым для клепки. Для дальнейшего построения на линии 1 касательной к вершинам двух соседних выступов выбирается точка А — вершина первого выступа, соответствующая 10 — 20% осаживания заклепки. От этой точки на расстоянии заданной величины Н = const параллельно основанию проводится прямая II, параллельная плоскости основания клина. Радиусом Р ролика проводится линия, касающаяся точки

А и линии II, ограниченная на расстоянии

0,5 Т точкой С. Из точки С под углом (в угла выступа по отношению к основанию— проводится линия до пересечения с линией 1. Угол выступа q определяется из соотношения где б — истинное напряжение текучести материала заклепки при клепке с уменьшенным контактным трением.

Далее до окончания периода Т профиль клина проходит по линии 1. Последующие периоды профиля клина строятся аналогично, в результате которого с4(с(,, < с(; Т (< Т1 (T; Н вЂ” сг-."t.

Устройство работает следующим образом.

В рабочую полость цилиндра 2 подается воздух. Под воздействием давления воздуха поршень, а с ним клин 6, приходят в движение. Клин 6 перемещается между роликами

7 и 8 и через ролик 7 рычаг 3 приводит в

795711 движение пуансон 4. При этом на пуансон 4 действует усилие, во много раз увеличенное клинорычажным механизмом. В начальный момент движения происходит устранение зазора между заклепкой и пуансоном 4, затем начинается осаживание стержня заклепки.

На этом этапе большого усилия не требуется, поэтому профиль клина 6 имеет повышенный угол. По мере оеаживания стержня усилие деформ ;ч возрастает. Поэтому для увеличения давления клин выполнен с уменьшающимся углом d наклона. С увеличением давлечия увеличивается трение между пуансоном 4 и заклепкой, препятствующее пластической деформации. Металл на поверхности, прилегающей к пуансону, почти не течет. При попадании ролика 7 во впадину 10 прекращается воздействие пуансона 4 на заклепку. Сцепление между ними исчезает. На этом участке ролик 7, рычаг 3 с большей скоростью проскакивает впадину

10, достигает прежней высоты и затем поднимается по выступу. 9 клина. Вновь происходит осаживание стержня. Но при этом пуансон 4 воздействует на новую контактную площадку заклепки. Когда давление достигает критического для данного этапа деформации, ролик попадает во впадину, нагружение вновь прекращается. Такие пуль. .сации давления осуществляются до окончания движения клина, т.е. полного расклепы- . вания заклепки. Расклепывались заклепки диаметром 3, 5; 4; 5; 6 мм из алюминиевых сплавов. При клепке наблюдалось снижение эе усилия деформации на 25 — 40%. Если на прессе возможно было расклепывание заклепок диаметром до 4 мм, то после установки нового клина появилась возможность расклепывать заклепки диаметром до 5 мм.

С увеличением диаметра заклепок эффективность устройства увеличивается.

Применение подобной конфигурации клина эффективно не только в устройствах для клепки осаживанием стержня, но и для устройств односторонней клепки.

Применение в устройствах для клепки клиньев с предложенным профилем повышает их производительность по сравнению с ранее применяемыми на 25 — 40"/0 и уменьшает вес клепальных прессов. Также позволяет использовать пневмопрессы вместо гидропрессов, как более простые в устройстве и легкие по весу.

С уменьшением трения между инструментом и заклепкой изменяется характер деформации. Металл более равномерно течет по всему объему стержня, уменьшаются внутренние напряжения, улучшается структура.

В результате этого повышается качество . клепаного соединения.

Формула изобретения

Устройство для клепки, содержащее связанную с силовым цилиндром скобу с поддержкой и пуансоном, взаимодействующим через ролик двуплечего рычага с рабочей поверхностью клина, соединенного со штоком силового цилиндра, отличающееся тем, что, с целью повышения качества клепки и производительности, рабочая поверхность клина выполнена профилированной в виде сопрягающихся между собой выступов и впадин, чередующихся с периодом Т, уменьшающимся в сторону от вершины клина и образующих уменьшающийся в ту же сторону угол клина, при этом каждый период Т определен из соотношения:

R-Н

3,2 R siп (с + arccos — — > T )

>2,6R sin (с(+ arccos ), где R — радиус ролика;

cL — изменяющийся угол клина, образованный касательной к вершинам двух соседних выступов и плоскостью, параллельной основанию клина;

Н = const =

=0,1 — 0,5мм — разность высот выступов и последующих впадин в направлении от вершины клина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Григорьев В. П. Сборка клепальных агрегатов самолетов и вертолетов. М., «Машиностроение», 1975, с. 147, рис. 4.16.

795711

Составитель И. Басова

Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Типаж 751 Подписное

Редактор М. Макаревич

Заказ 9428/10

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4