Способ клепки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 660826 А 1 19) (1 Ц РЕСПУВЛИ 21 3 15/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ке- авна м 4. ционныи институт сов, Т.Б. Козий и они ком ред етельст 1979.ют коклепальнок способам элементы из материалов повышение ловых точек характером жений по отполпр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗО 6 РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1(57) Изобретение относится к сборочным работам, в частности клепки пакетов, содержащих волокнистых композиционных (ВКМ). Цель изобретения прочностных характеристик си за счет управления величиной, распределения и знаком напря ношению к напряжениям, возникающи элементах пакета при эксплуатации, В и те 1 образуют отверстие, в которое уста ливают заклепку 2. Пакет размещаю опорной плите 3 и фиксируют прижимо На стержне заклепки 2 размещают подкл ную шайбу (Ш) 5, имеющую плоский и к ческий участки. Ш 5 плоским участ зафиксирована на элементе из ВКМ пос ством адгезионной прослойки, Посредст втулочного пуансона 6 и Ш 5 прикладыв деформирующее усилие, под действием торого она приобретает плоское состоян После этого осуществляют фиксацию об зованной иэ конического участка до нительной плоской поверхности, поверхностном слое элемента иэ ВКМ об эуются напряжения, Осуществляют обра вание замыкающей головки заклепки з.п,ф-лы, 7 ил,Изобретение относится к клепальносборочным работам и может быть использовано при клепке пакетов, содержащих элементы иэ волокнистых композиционных материалов (ВКМ).Целью изобретения является повышение прочностных характеристик силовых точек за счет управления величиной, характером распределения и знаком напряжений по отношению к напряжениям, возникающим в элементах пакета при эксплуатации.На фиг. 1 показано исходное положение штамповой оснастки перед деформацией конического участка подкладной шайбы для силовой точки пакета, работающего на сжатие; на фиг, 2 - стадия окончания процесса деформации подкладной шайбы; на фиг.3 - силовая точка с растягивающими напряжениями в поверхностном слое элемента пакета из ВКМ; на фиг. 4 - исходное положение штамповой оснастки перед деформацией конического участка подкладной шайбы для силовой точки пакета, работающего на растяжение; на фиг, 5 - стадия окончания процессадеформации накладной шайбы; на фиг. 6 - силовая точка со сжимающими напряжениями в поверхностном слое элемента пакета из ВКМ; на фиг, 7 - силовая точка на однородном пакете из ВКМ.Смешанный пакет 1 с предварительно образованным отверстием (например, методом пробивки в инструментальном штампе)и установленной в нем заклепкой 2 размещают на опорной плите 3 и фиксируют прижимом 4. На поверхности элемента пакета из волокнистого композиционного материала посредством адгезионной прослойки (например, клея) зафиксирована подкладная шайба 5, имеющая плоский и конический участки поверхности, Причем конический участок подкладной шайбы 5 контактирует с заклепкой 2. Диаметр отверстия в прижиме 4 превышает внешний диаметр подкладной шайбы 5 (фиг. 1), В отверстие прижима 4 установлен втулочный пуансон 6. При воздействии усилия Р на втулочный пуансон 6 имеет место, его перемещение в направлении пакета 1. Подкладная шайба под действием усилия Р приобретает плоское состояние. Поскольку длина образующей конического участка подкладной шайбы 5 больше ее проекции на плоскость, то перемещение втулочного пуансона 6 вызывает появление радиальных напряжений на плоском участке подкладной шайбы 5, Реализация напряжений в поверхностном слое элемента пакета 1 осуществляется через адгезионную прослойку; по которой шайба 5 зафиксирована5 10 15 Ф 20 25 30 35 40 45 50 55 на элементе пакета 1, Уровень создаваемых напряжений определяется деформационными характеристиками адгезион ной прослойки, а управление величиной деформации подкладной шайбы 5 достигается изменением угла образующей конического участка шайбы 5 по отношению к плоскости поверхности элемента пакета 1.На завершающей стадии деформации подкладной шайбы 5 осуществляют фиксацию посредством адгеэионной прослойки, образованной из конического участка дополнительной плоской поверхности (фиг, 2),После этого осуществляют образование замыкающей головки заклепки путем деформирования выступающего конца стержня, например, в соответствии с приемами изложенными в а,с. 829308,Образование силовой точки на пакете 1, работающем на растяжение, имеет ту особенность, что конический участок подкладной шайбы 5 контактирует со стенками отверстия в прижиме 4 (фиг. 4), При этом между заклепкой и отверстием в подкладной шайбе 5 имеется зазор, При воздействии усилия Р на втулочный пуансон 6 создается радиальное давление по внешнему контуру подкладной шайбы 5, в силу чего внутренний диаметр подкладной шайбы 5 уменьшается. Для фиксации данного состояния также, как и в вышерассмотренном случае, производят фиксацию подкладной шайбы 5 посредством адгезионной прослойки по внешнему контуру.Силовая точка (фиг. 6) отличается от силовой точки (фиг. 3) разными знаками создаваемых напряжений,Для однородного пакета из волокнистого композиционного материала (фиг, 7) подкладная шайба 5 устанавливается по одной из описанных технологий как со стороны выступающей части стержня, а также со стороны закладной головки заклепки 2. Следует подчеркнуть, что изменяя внешнюю конфигурацию подкладной шайбы, можно изменить характер создаваемого поля напряжений по периметру силовой точки,Способ прошел опытно-промышленную проверку при клепке образцов, содержащих элементы из традиционного материала (сплав 016 АТ) и волокнистого композиционного материала (КМУ-ЗЛ).Заклепки диаметром 2,2 мм и подкладные шайбы диаметром 10 мм и толщиной 1,0 мм изготавливались из сплава В 65. Угол конусности, выполненный на шайбах, составлял 27 40, Фиксацию подкладных шайб на их плоских поверхностях осущест.вляли по поверхности элемента из КМУ-ЗЛ посредством клея К, Деформацию ко 1660826нических участков подкладных шайб производили втулочным пуансоном на гидравлическом прессе с максимальным усилием 40 кН. Сормирование замыкающей головки заклепки производили за два перехода в соответствии с а.с. И 829308, при энергиях разряда магнитно-импульсной установки;Ю = 1,6 кДж и И/ = 1,8 кДж. В качестве энергетического привода использовалась установка МИУ,Технологическая оснастка для получения заклепочного соединения была выполнена из инструментальной стали У 8 А с твердостью после закалки НВСэ 5055 ед, Точность изготовления оснастки соответствовала седьмому квалитету.Изменение внешнего диаметра подкладной шайбы после ее деформации составляло 0,8 мм.В результате при испытаниях на сжатие полученные образцы имели прочность, на 15 - 20 О большую, чем по способу - прототипу,Предлагаемый способ позволяет управлять величиной, характером распределения и знаком напряжений в поверхностных слоях элементов из волокнистых композиционных материалов,Кроме того уровень создаваемых напряжений в поверхностном слое элемента не взаимосвязан с величиной радиальных давлений на стенках отверстия, а посредством адгеэионной прослойки устраняются возможные поверхностные дефекты по периметру силовой точки.Формула изобретения1.Способ клепки, преимущественно пакетов, содержащих элементы иэ волокнистого композиционного материала, заключающийся в образовании отверстий в элемен1660826 Составитель А. Буровехред М. Моргентал Корректор И. Муска актор С. Кулаков Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 2078 .Тираж 410 ВНИИПИ Государственного комитета по изобреПодписноениям и открытиям при ГКНТ СССкая наб., 4/5