Способ изготовления заклепок

)5 В 21 К 1/58, В 21 3 15/02,Г 16 В 19/06 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) БР ИЯ ПИСАН КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТ(21) 4941043/27: . ют в него цилиндрический вкладыш из высо- (22) 03.06,91 .копрочного материала, длина которого (46)15,12.92. Бюл. %46 меньше глубины канала. После фиксации (71) Центральное специализированное кон- пакета прикладывают деформирующее усиструкторское бюро -лие к поверхности закладной головки на ди- (72) С.И.Козий, П.В.Рассказов, Г,Ф.Таран,аметре, меньшем диаметра стержня, с Т.Б,Козий и В.А.Шилкина : обеспечением заполнения свободного обь- (56) Григорьев В.П Голдовский П,Б. Клепка ема полости над вкладышем материалом гоконструкций из легких сплавов. М Оборон- ловки. Формируют закладную головку гиз, 1954, с.102, рис.101, 103, путем осевого сдвига стержня заклепки относительно закладной головки, прикладц- (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАКЛЕПОК вая усилие к торцу стержня заклепки.(57) Йспользование: отрасли народного хо-Способ обеспечивает повышение прочнозяйства, где требуется клепка конструкций стных характеристик заклепок в области за, сэлементамиизволокнистыхкомпозицион- кладной головки;" что позволяет ных материалов, Сущность изобретенйя: в" обоснованно применять заклепки с увелиэаклепке образуют глухой осевой канал со ценными прочностными характеристиками стороны закладной головки и устанавлива- на срез. 5 ил. Изобретение относится к клепальносборочным работам, в частности, к Способам йолучения заклепок, преимущественно для клепки пакетов из волокнистых композиционных материалов.Известен способ изготовления заклепок, заключающийся в выполнении следукщей последовательности операций: отрезка мерной длины заготовки, фиксация части ее в штамповой оснастке и последующее образование закладной головки в процессе осевого пластического сжатия свободной длины заготовки,Недостатком известного способа являются относительно большие геометрические размеры заклепок для передачи больших по величине эксплуатационных нагрузок; последнее существенно повышает концентрацию напряжений и, особенно, в пакетах из волокнистых композиционных материалов.Известен также способ изготовления заклепок, заключающийся в отрезке мерной длины заготовки, ФикСации части ее длины в штамповой оснастке и последующем образовании закладной головки путем осевого пластического сжатия свободной части заготовки,Недостатком известного способа является тот факт, что увеличение прочностных характеристик заклепки на срез, наряду с уменьшением геометрических размеров заклепки, не обеспечивает адекватного повышения прочностных характеристик закладной головки на отрыв. В результате при работе силовой точки предсказуемы место и вид ее разрушения..Целью изобретения является повышенйе прочностйыххарактеристик заклепки вобласти закладной головки.Поставленная цель достигается тем, чтов способе изготовления заклепок, при которомотрезают мерную длину заготовки, фиксируют часть ее длины в штамповойоснастке с последующим образованием закладной головки путем осевого пластического сжатия свободной части заготовки, состороны головки выполняют глухой осевойканал, устанавливают в канал цилиндрический вкладыш с длиной, меньшей глубины- канала; .выполненный из высокопрочногоматериала, затем производят пластическоесжатйе головки заклепки на йоверхности сдиаметром, меньшим диаметра стержня, сзаполнением свободного объема полостинад вкладышем материалом головки, послечего осуществляют осевой сдвиг стержнязаклепки относительно закладной головкипутем приложения усилия к торцу стержнязаклепки.На фиг,1 показайоисходное йоложениезаклепки и штамповой оснастки перед осуществлением пластического сжатия материала заклепки, на диаметре, меньшем,диаметра стержня; на фиг.2 - окончаниестадии пластического сжатия материала заклепки; на фиг.3 - исходное положение заклепки и штамповой оснастки передосуществлением осевого сдвига стержня заклепки относительно закладной головки; нафиг.4 - стадия окончания осевого сдвигастержня заклепки относительно закладнойголовки;. на фиг.5 - упрочненная заклепка.В заклепке 1, например из алюминиевого сплава В 65, со стороны закладной головки образуют глухой осевой каналдиаметром бо и глубиной Ь. Затем заклепку1 размещают в контейнере 2, при этом торец заклепки 1 контактирует с цилиндриче:ским выступом плиты 3. Далее в каналзаклепки 1 устанавливают цилиндрическийвкладыш 4 из высокопрочного материала,Причем длина цилиндрического вкладыша .4 меньше глубины канала Ь,Затем производят фиксирование усилием Рприж заклепки 1 с помощью прижима 5,имеющего отверстие, соосное оси глухогоосевого канала в заклепке 1. В отверстиепрйжима 5 устанавливают цилиндрическийпуансон 6 с диаметром 01, меньшим диаметраста 9 жня-заклепки 1,Реализация изобретения осуществляется следующим образом.При воздействии импульсным усилиемРна торец пуансона 6 создают контактныедавления, обуславливающие пластическоетечение материала заклепки 1 в свободныйобъем глухого осевого канала. В результате этого течения над цилиндрическим вкладышем 4 формируют упрочненный слой толщиной й и обраэуют углубление диаметром б 1 5 и глубиной Ь.Толщина упрочненного слоя Ь рассчитывается по формуле: бФормирование упрочненного слоя вызывает на поверхности, образуемойлиниями максимального сдвига аЬ, появление 10 радиального давления (показано на фиг,2 15 стрелками).С целью интенсификации процесса упрочнения материала заклепки 1 в областизакладной головки дополнительно производят сдвиг стержня заклепки 1 относительно 20 ее закладной головки, для чего плиту 3 заменяют на пуансон 7, а пуансон 5 удаляютизуглубления в заклепке 1 и устанавливаюттаким образом, чтобы рабочий его торецрасполагался в плоскости недеформирован ной поверхности закладной головки. Через. контейнер 2 осуществляют фиксацию за- .клепки 1 усилием прижима Рприж.При воздействии импульсным усилиемР на торец пуансона 7 вызывают выдавли вание материала из области стержня в свободный объем углубления. Тем самымобеспечивается осевой сдвиг материала заклепкина поверхности, определяемой диаметром ее стержня (фиг.4), и образование 35 линий максимальных сдвигов (со);Процесс осевого сдвига стержня заклепки 1 завершают на стадии, когда поверхность упрочненного слоя достигнетплоскости рабочего торца пуансона 6.40 Способ прошел опытно-промышленнуюпроверку при изготовлении упрочненныхзаклепок из алюминиевого сплава В 65.В качеСтве заготовок выбирались заклепки "С плоскбскругленной головкой диа метром 4,0 мм и длиной стержня 11 мм(ГОСТ 34073-85).В заклепках производиливысверливание глухих осевых каналов диметром 1 5 мми глубиной 5,2 мм, В глухой канал плотно 50 устанавливали цилиндрический стерженьиэ стали ЗОХГСА длийой, равной 4,0 мм,Затем производили пластичное сжатиематериала заклепки на диаметре, равном2,5 мм.55В результате формировали упрочненный слой толщиной 0,77 мм и образовывалиуглубление с глубиной 0,5 мм, после чеговыполняли сдвиг стержня заклепки с заполнением свободного объема углубления. Уко1780916 ф " Ф рочение стержня заклепки составило - 0,19 мм.В экспериментах использовалась технологическая оснастка, изготовленная из стали У 8 А по 7-му квалитету точности. 5В качестве нагружающего элемента йспользовался боек массой 450 г, разгоняемый энергией импульсного магнитного поляпри разряде МИУ-.10, Энергия разряда ус-тановки МИУсоставляла 2,0 кДж и 2,4 10 кДж, соответственнодля формирования уп- : рочненного слоя и сдвига Стержня отйоси-тельно закладной головки.Упрочнение заклепок контролировали с помощью замера микротвердости на прибо ре ПУТ. Возрастание микротвердости полиниям максимальнйх сдвигов составило:в, среднем 28-32, что обеспечило йовйше- ние прочнбстныххарактеристйк наогрыв на19-21,., . ", ",:.-: , 20Размещение вкладыша из высокопроч- . ного материала повысило прочностнйеха-рактеристики на срез в пределах 25-32.Способ изготовления заклейок эффек-, тивен, поскольку йоаышает прочностные 25 характеристики заклепок в области эаклздной головки; что позволяет обоснованно применять заклепки с увеличенными проч- костными характеристиками на срез.ф о.р м у л а и з о б р е т е н и я Способ изготовленйя заклепок, заключающийся в отрезке мерной длины заготовки, фиксации частй ее длины вштамповой оснастке и последующем образовании закладной головкй путем осевого пластического сжатия свободной части заготовки; о т л.и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения прочностнйх характеристик заклепки в области зкладйой головки, состороны головки выпОлня)от глухой осевой канал, устанавливают в канал,цилиндрический вкладыш с длиной, меньшей глубины канайа, выполйенный йз высокОпрочного материала; затем производят пластическое сжатие головкй заклепкй на поверхностй с диаметром, меньшим диаметра стержня, с заполйением свободного объема полости над вкладышем материалом головки, йосле чего осуществляют бсевой сдвиг стержня заклейка отйосительн 6"закладной головки путем приложения усилия кторцу стержня заклейки,1780916 7.2 ЯЬг Составитель С.КозийРедактор М.Васильева Техред М.Моргентал ректор П,Гер Заказ 4237 Тираж Подписное ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям п 113035, Москва, Ж, Раушскал наб., 4/5 ТСС Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Уж ул. Гагарина, 101