Заклепка

(51)5 Г 16 В 19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕПЬСТВУ К АВТОРСКОМУ Бюл.ский авиджони кидзмов, С.Л.и М.Л. Л088.8)е свидетел(54) ЗА (57) Из нию, в ресурсн повыше нения. мещенн Втулка 2 с кони КЛЕ обре част ых со ние Заклее в 1 вь ческ тение относости к за единений. прочностипка содер ней стерж полнена с им гнездом ится и машинострое лепкам для высокоЦель изобретениязаклепочного сое.,ижит втулкуи разень 4 и вкладыш закладной го;ивкой 3 и со ступенчатым ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(21) 4436583/ (22) 06.06.88 (46) 15.01.91. (7) Москов им. Серго Ор (72) В.ф. Гро Ю.В. Маслов (53) 621.884( (56) Авторско1350386, клАвторское154503, кл отверстием в ней. Стержень 4 выполнен со ступенью 5 меньшего диаметра и ступенью 6 большего диаметра, которая утоплена во втулку ниже уровня пакета соединяемых деталей. Вкладыш 7 размещен во втулке под ступенью 6 стержня. Заклепку устанавливают в отверстия соединяемых деталей, которые сжимают прижимами пресса. Замыкающие головки образуются пуансонами, причем нижний пуансон имеет лунку для деформирования торца втулки заклепки. Материал стержня и вкладыша оказывается в замкнутом обьеме между пуансонами. Происходит деформация стержня, втулки и вкладыша. Вкладыш выполняет Ьункцию активно деформирующего элементаоблегчает формообразование замыкающв головки заклепки. Образуется радиальный натяг. Замыкающаяоловка заклепки образу;тся из материала втулки и вкладыша, за счет чего увеличивается прочнос ь соединения.4 ил.31620707Изобретение относится к машиностроению, в частности к заклепкам для высоко- ресурсных соединений.Цель изобретения - повышение прочности заклепочного соединения.На фиг. 1 представлена заклепка, общий вид; на фиг. 2 - заклепка, установленная в пакет толстостенных деталей перед образованием замыкающих головок; на фиг, 3 - заклепка в момент замыкания объема материала вкладыша; на фиг. 4 - заклепка с расклепанными замыкающими головками.Заклепка состоит из втулки 1, выполненной с закладной головкой 2, коническим гнездом 3, концентричным отверстию во втулке со стороны закладной головки. Отверстие во втулке выполнено ступенчатым с диаметром й 2 на длине 14 и диаметром А на остальной части втулки. Во втулке размещен двухступенчатый стержень 4, который выполнен со ступенью 5 меньшего диаметра й и ступенью б большого диаметра йр. Во втулку также помещен со стороны торца ступени б стержня цилиндрический вкладыш 7. Диаметр ступени 5 выбран равным 4=0,50 и обеспечивает (при расклепьвании заклепки) радиальную раздачу втулки со стороны закладной головки.Величина отношения диаметра ступени 6 стержня к наружному диаметру втулки й=0,50--- и -- определяется из условия обес- А лл 4в а,печения равнопрочности соединения при работе его на отрыв замыкающей головки и на срез, Втулка и стержень выполнены из одного материала.Усилие, воспринимаемое соединением при его работе на отрыв, равно усилию разрыва втулки в виде полого стержняли Усилие, воспринимаемое соединением при его работе на срез, определяется соотношением с учетом того, что в заклепке на срез работают два элемента - втулка и стержень.24 ЯР Я, С ЯРср=тср ( - "= ----) +тср, приФ Ф Рср= -- (0,75 тср +0,25 тср ). Я 3 к с При условии равнопрочностиРср = Ротри так как т."р =О,бо".Ов 02. - о" й =0,45 о" 0+О 250 тср1 ---- "-=0,45+0,25 - ф;а-- и=0,5 Д 2 - илл- или - л/2,2 - .М.Длина 1 ступени 5 стержня с диаметром А определяется из условия создания замыкающей головки во втулке со стороны закладной головки и производственными инструкциями на выполнение заклепочных соединений. Так выступание ступени 5 для заполнения гнезда во втулке должно быть равно 1,2 А. Длина ступени б стержня 1 г выбрана равной 0,4 от диаметра стержня заклепки, т.е. 12=0,4 А=0,20, так как в процессе расклепывания заклепки ступень 6 стержня испытывает нагружение усилием клепки через вкладыш. Длина деформируемого участка втулки, из которого образуется замыкающая головка, выбрана равной 16=1,20, следовательно, 15=5+1,20, а величина заглубления торца ступени 6 стержня выбрана с учетом шага ряда заклепок и равной Ь=1,20+п.Отсюда1=1 ь - 1 з - 6+1,2 й= (5 - и)+0,40;14=13+12=1,40+ и,Сборку заклепки производят следующим образом,Во втулку 1 вставляют стержень 4 до упора в ступеньку в отверстии втулки и помешают в полость над торцом ступени 6 стержня вкладыш 7. В качестве материала вкладыша выбран легкий пластичный сплав. Вкладыш вставляют в полость втулки по легкопрессовой осадке. Для постановки в пакет заклепка поступает как единое целое. Стержень заклепки обеспечивает при расклепывании радиальную раздачу втулки, т.е. создает радиальный натяг в пакете соединяемых деталей. Вкладыш служит для облегчения формообразования замыкающей головки заклепки, предотвращения ее скола и в работе соединения не участвует.Сборка заклепочного соединения производится следующим образом.Втулку 1 вместе с расположенным в ней стержнем 4 и вкладышем 7 устанавливают в отверстие жесткого пакета толстостенных деталей 8. Пакет помещают между прижимами пресса: верхним 9 и нижним 10, сжимают этими прижимами. Включают рабочий ход пуансонов: верхнего 12 и нижнего 11. При этом в момент заполнения объема, ограниченного коническим гнездом 3 и верхним пуансоном 12 (для верхней замыкающей головки), материалом стержня, начинается совместная осадка втулки 1 и размещенного в ней вкладыша нижним пуансоном 11 с деформированием торца втулки заклепки лункой 13. При этом на нижней границе пакета,14 происходит перехват радиальной деформации втулки материалом пакета. Вкладыш и стержень заклепки оказываются в замкнутом объеме, ограниченным сверху торцом пуансона 12, сбоку - внутренней поверхностью отверстия во втулке, а снизу - лункой 13 обжимки 11. Дальнейшее увеличение усилия расклепывания приводит к радиальной деформации втулки. Причем дополнительный участок втулки деформируется как тонкостенная оболочка, нагруженная внутренним растягивающим давлением, создаваемым несжимаемым материалом 5 10 15 20 25 30 35 ао 45 50 55оф Бвкладыша 7, что облегчает формообразова ние замыкающей головки. Давление пуан сонов осуществляется до образования замыкающих головок 15 и 16.Пример, Проводится соединение пакета двух листовых деталей из материала Д 16 АТ общей толщиной 16 мм (20), В отверстие диаметром 8,05 мм вставляют предварительно собранную заклепку. Заклепка собрана из втулки, стержня и вкладыша. Втулка выполнена из титанового сплава ВТ - 16 (о=1000 МПа) внешним диаметром 8 мм и длиной 25,6 мм. Во втулке выполнено отверстие диаметром 5,0 мм на длине 12,7 мм и диаметром 4 мм на остальной длине. Во втулку помещают стержень из титанового сплава ВТ - 16 (о=1200 МПа), имеющий диаметр ступени 5, равный 4 мм, длиной 17,7 мм и диаметр ступени 6, равный 4,9, длиной 1,6 мм, Полость в заклепке заполнена вставленным в нее цилиндрическим вкладышем из сплава В - 65.Клепку производят на клепальном автомате 6 в 6. Удельное давление при сжатии пакета прижимами - 20 МПа. Клепку производят с усилием 60 - 85 кН, В результате в полученном соединении получен натяг Ь =4 5 О. Данная заклепка позволяет за счет включения материала втулки в работу соединения на отрыв и выполнения стержня заклепки из материала, равнопрочного материалу втулки, а также выполнения заклепки по предлагаемым соотношениям диаметров стержня и втулки и длин ступенчатых участков стержня повысить прочность соединения при работе на срез и отрыв.За счет учета в конструкции заклепки дискретного изменения ее длины с шагом п=1,5 мм можно выполнять соединения с одинаковым качеством в пакетах толщиной,5 Заклепка, содержащая двухступенчатыйстержень и охватывающую его втулку длиной 5+1,20 с закладной головкой, при этом первая ступень стержня меньшего диаметра 4=0,50 расположена во втулке со стороны 1 О ее закладной головки и выступает за ее торец,на котором выполнено коническое гнездо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности заклепочного соединения, она снабжена вкладышем из пластичного металла, установленным во втулке заподлицо с ее 15 торцом со стороны второй ступени стержнябольшего диаметра, при этом размеры стержня, втулки и вкладыша выбирают из следующих соотношений 1= (5 - и)+0,40;12=0,20;1 з=1,20+а;14=1,40+л,- диаметр первой ступени стержня;- диаметр второй ступени стержня;- наружный диаметр втулки;- временное сопротивление срезуматериала стержня;- предел прочности материала втулки;- длина первой ступени стержня;- толщина пакета соединяемых деталей;- шаг ряда длин заклепок;- длина второй ступени стержня;- длина цилиндрического вкладыша;- длина участка во втулке,1620707 г,1 Сос сарда Техред Тираж твенного комитета по 035, Москва, Ж - 3 издательский комбинаулина Корре Подпи открыти наб., д. Ужгородтор Н. Корольсноеям при ГКНТ СССР4/5ул. Гагарина 1