Заклепочное соединение деталей из малопластичных материалов

О П ИЗО фвз Сфаетскик фцналистических Республик1767415 Я РЕТ АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТ 61 Дополнительное к ввт, свид-в 22) Заявлено 18, 05. 78 (21) 2617466/25-27 1)М,присоединением заявки йо 23) Приоритет -16 В 5/04 16 В 19/О осударственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования опис 09.80.Д.Алексеенко,О,С.Сироткин,А.И,Ярковец и В.П,Григорье ениЗаявител 4) ЗАКЛЕПОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЧ ИЗ МАЛОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВвтулкеовку сте стержня," "диаметр стержня; Изобретение относится к машиностроению, в частности к неразъемнымсоединениям деталей машин.Известно заклепочное соединениедеталей из крупных неметаллическихматериалов с применением сборной заклепки, состоящей иэ стержня и охватывающей его втулки Ц .Однако это соединение плохо работает на отрыв и может расшатываться при циклических нагрузках,Наиболее близким предлагаемомуявляется заклепочное соединение деталей из малопластичных материалов, на пример композиционных, с помощьюсборной заклепки, состоящей из стержня с головкой и установленной на немвтулки с головкой 2).Однако заклепка из высокопрочных 2материалов типа ст 15, 20 ГА, 12 Х 18 Н 9 Тв соединениях с образованием замыкающих головок с потайной стороны малопластичных материалов, например, стекло-, угле-,боро- и органопластиков,не обеспечивает качественное формирование потайной головки и не приводитк полному использованию высоких механических и усталостных характеристикматериалов, а в связи с высокими усилиями прессования стальных заклепок иневозможностью сдерживания радиальнойзаклепки в зоне выступающей и потайной головок малопластичным (хрупким).материалом использование заклепкиприводит к растрескиванию соединяемых деталей при клепке,Цель изобретения - повышение долговечности и надежности соединенияпутем устранения растрескивания дета,лей при снижении усилий клепки и натяга соединяемых деталей.Указанная цель достигается тем,что втулка выполнена с концентричным гнездом в форме цилиндра, переходящего в конус, в котором размещена, замыкающая головка стержня, при следующих размерных соотношениях:Ь = О/3 о д (мм); О = Ок 8 (мм)0,8-оМмм), при этом О - д,ЪО,82 Ч = 901 30где д - диаметр втулки;Ь - глубина гнезда вопод замыкающую голржня;О - диаметр гнезда во втулкепод эамыкаемую головкуд- диаметр отверстия во. втулке;2 М - угол конуса гнезда;обеспечивающих после клепки равно-прочность замыкающей головки стержня,Материалы втулки и стержня аналогичны материалам стандартных заклепок (для стержня) и болтов (длявтулки). При этом, изготавливая втулку и стержень из разных материлов,можно получить допустимое усилиепрессования и требуемые прочностные "характеристики.Для клиновидных пакетов при выполнении отверстий перпендикулярно по верхности детали, со стороны которойУстанавливается закладная головкастержня, перекос осей стержня и втулки компенсируется гарантированнымзазором между стержнем (д) и внутренним отверстием втулки (00 ), которыйдолжен обеспечиваться при изготовлении деталей в зависимости от углаклиновидности пакета Ж) и приведенной высоты втулки (Н - Ь),Приближенноь- (н-ь) дА, Дгде й- минимальный диаметральныйзазор, требуемый.для компенсации перекоса осейстержня и втулки.длина (1 ,) и припуск (и ) подбираются такйм образом, чтобы обеспечить выступание замыкающей головкиСтержня после клепки для потайныхсиловых элементов 0,05-0,15 мм (взависимости от требований аэродинамики), для элементов с выступающимиголовками - не более ,2 мм. В потай ных клиновйднйх соединениях технологическая часть припуска после клепки удаляется.На Фиг.1 в плоском пакете схематически"изо 6 ражено заклепочное соединение деталей из малопластичнйх материалов, собранное до образования замыкающей головки ступенчатого потайного стержня в потайной втулке; нафиг,2 " соединение металлической детали с деталью из малопластичногоматериала после образования замыкающейголовки сплошного стержня с выступающей закладной головкой во втул- оке с выступающей головкой; на фиг.Зто же, в клиновидном пакете.Ступенчатый стержень 4 вставлен в " бтверстие, ось"которого перпендикулярна поверхности детали 2, а ось потайного гнезда под втулку 3 перпендикулярна внешней поверхности детали 1. Втулка имеет увеличенный диаметр отверстия дО , обеспечивающий ее поворот относйтельно оси стержня на угол клиновидности пакета с(, . Длина стерж О няиподбирается из условия заполнения зазоров в пакете и необхоцимого технологического припуска 5 дляобеспечения прессовой клепки клиновидного пакета, удаляемого послеклепки,Соединение не приводит к растрес-киванию деталей иэ малопластичныхматериаловУсилие прессования снижается примерно в два раза, раздачасилового элемента по втулке в зонецйлийдрического участка детали изкомпоэиционного материала уменьшается прймерно в три раза и, как следствие , статическая прочность, например, односрезного соединения листов из углепластика марки.КИУ-Зл толщиной 2,5 мм, армированного 4 слоями титановой Фольги, выполненногосиловыми элементами диаметром 5 ммиз материала 12 Х 18 Н 9 Т, увеличиваетсяпримерно на 30, а вибрационная .прочность (при Р,- 0 6 08 РдмИкоэффициенте асимметрии цикла,йагружения= 0,1) - в 20-40 раэ по сравнению с характеристиками аналогичного соединения, выполненного полупустотелыми заклепками,формула изобретенияЗаклепочное соединение деталей измалопластичных материалов, напримеркомпозиционных,с помощью сборной заклепки, состоящей изстержня с закладной и замыкающей головками и установлЬнной на нем втулки с головкой,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения долговечности и надежности соединения путем устранениярастрескиванйя деталей при сниженииусилий клепки и натяга соединяемыхдеталей, втулка выполнена с концентричным гнездом в форме цилиндра, переходящего в конус, в котором размещена замыкающая головка стержня, приследующих размерных соотношенияхЬ = 0,3-р, с 3 (мм);0 = 0,8 д(мм);д= 0,8- д (мм);при этомР - сГоф 0,8 мм; 2 У = 90+30"где д .,- диаметр втулки;глубина гнезда во втулке;0 - диаметр гнезда во втулке;6 - диаметр стержня;д - диаметр отверстия во втулМОке;2 Ч - угол конца гнезда во втулке.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Орлов П,И. Основы конструирования. М., "Машиностроение", 1977,2-е изд., с.210, рис.212.2. Патент США Р 3787496,кл. 287-189 36, 1972 (прототип).