Способ клепки

"." " О 1)З ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЧСОИзобретениеотносится к клепально ," . волокнистых компози и сборочным работам преимущес твенно киз-за неуправляемой раздачи стержня наодержащих смешай- ,тол ине пакре пакета, что вцзывает разрушение рыть- использовано во; элемента из волвсех отраслях народного хозяиства,тде тре- -": " го материала.буется клепка конструкций с элементамйиз ":.":":.волокииСтых композиционнйх материалов.:," . Известен также спосЙзвестен способ клепки, заключают .й-; ся в образованйиотверстия в пакете, у"окниу - окнистых юеииционню мюм- акете, уста-"из волокнищфВЮ в,ебРММаНй ОТвер выстуг 1 ающей над пакетдм части стрй .: Осевцсти стержня осевым цилиндрическим углублением нац с 6 рйн; установке нВ вйст%ающвклепки не применим.части стержня по кладля Онстщкций щцержацщ лвьипы изенты йзциййакета с последующим формированием( )с"упениО диаммр большей "упени На71) Самарский авиацион ый нс т"аикинститут": навливают подкладное кольцо. После фик 72)СИКЩЮ ВФМан "ТБК56).Авторское свидетельство СССР .н илов иозйй ., дефо ми ю е%829308 кл В 213 18/02 198181.:-;.- .ступени пластическйдеформированным уп 57) Использование: клепально- бработы, клепка конструкций с эдеме тьно- орочныероМ- этайе об .азов нлов Сущность изобретен ия. впакетевьаол- . обеспечивает повышение прочностных ха-.устанавливают в него рактеристик силовой точки за счет деформат уржня.глубление выпол-,:области замыкаю ей гнано духщпеейе ибеино " -: обдйнения за счет. уменьшения веса и ы-"замыкающей головки путем приложения деформирующего усилия за два этапа.Этот способ клепки имеет тот йедостаток, что образование замыкающей головкизаклепки сопряжено с утонением стенок ци-линдрического углубления, поэтому воз можны заниженные прочностныехарактеристики соединения на отрыв.Целью изобретения является повышенйе йрочнбстнйх характеристик силовойточки на отрыв за счет деформационногоуГрочнения материала заклепки в областизамыкающей головки.Поставленная цель достигается тем, чтЬв способе клепки"преимущественно пакетов, содержащих элементы из волокнистыхкомпозиционных материалов; по которомуобразуют отверстие в пакете, размещают внем заклепку с осевым цилиндрическим углублением на конце стержня, устанавливают на выступающей части стержняподкладное кольцо, фиксируют пакет с последующим формированием- замыкающейголовки путем"приложения деформирующего усйлия" за два этапа, углубление накойце стержня заклепки -выполняют двухступенчатым с глубиной меньшей ступени,определяемой по формулеи=и 0 /(О -б ).где й - высота замыкающей головки;б - диаметр мен.ьаейступени;0 - диаметр большей, ступени,деформирующее усилие на первом этапеформирования замыкающей головки прикладывают- к площадке между ступенями сзаполнением полости меньшей ступени материалом заклепки, а на втором этапе - кторцу стержня заклепки,На фиг.1 показано исходное положениештамповой оснастки перед выполнениемпервого этапа клепки; на фиг,2 - стадия" окончания процесса выполйения первогоэтапа клепки; на фиг,З - исходное положение штамповой оснастки перед выпол некемвторого этапа клепки; на фиг.4-"стадия выполнения второго этапа клепки; на фиг.5 -, стадия окончания процесса выполнениявторого этапа клепки,В смешанном пакете, содержащем элемент 1 из волокнистогокомпозиционногоматериала типа углепластика и элемент 2 изоднородного материала, например алюминиевого сплава В 95 Т, выполняют сквозноеотверстие диаметром Оо. В отверстие пакета беззазорно устанавливают заклепку 3,На выс гупающую часть стержня заклепки 3размещают подкладное кольцо 4, Выступающая часть стержня заклепки 3 над пакетом длиной Н имеет двухступенчатое осевое цилиндрическое углубление с геометрическими размерами; диаметром меньшей ступени б; глубиной меньшей ступени Ь, диаметром 5 большей ступени О и глубиной большей ступени Н-Ь,Причем параметры й, б и 0 связаны свысотой замыкающей головки и заклепки 3, следующим соОтношением;1002й йПакет фиксируют прижимом 5 с усилиемРприж. Далее в отверстие прйжима 5 уста- .навливают втулочный пуансон 6, в отверстие которого размещают цилиндрическийпуансон 7 (фигЛ),Способ Осуществляется следующим об- .разом.Исходными данными процесса образования замыкающей головки являются ее вы-сота"и дйаметр,атакже степеньупрочнения .материала в области замыкающей головки,На первом этапе образования замыкающей головки заклепки 3 деформирующееусилие пуансоном 7 прикладывают к площадке между ступенями. В силу замкнуто 30 сти деформируемого объема и импульсногохарактера нагружения на площади контактапуансона 7 с заклепкой 3 создаются осевыедавлений, вызывающие течение материалазаклепкй 3 в направлении оси меньшей сту-.35 пени диаметром б. Процесс перемещения.пуансона 7 завершают на стадии, когда произойдет заполнение свободного объемаменьшей ступени диаметром д и будетиметь место формирование упрочненнойповерхности с образующей аЬ (фиг,2). Приэтом толщина упрочненного слоя и будетравна требуемой высоте замыкающей головки заклепки 3224502.Далее производят замену прижима 5 наприжим 8, имеющий ступенчатое отверстие 50 диаметром Оо, диаметром ступени 01 и глубиной ступени, равной и. Прижим 8 фиксируют на пакете по внещнему диаметру подкладного кольца 4 (фиг,3).55 На втором этапе образования замыкающей головки заклепки 3 прикладывают осевое усилие сжатия к торцу ее стержня, для чего производят импульсное воздействие на втулочный пуансон 6,В результате имеет место выдавлива- чило повышение прочностных характериние материала заклепки 3 в свободный объ- стик на отрыв в пределах от 16 до 18,5 Я. ем ступени прижима 8 (фиг.4). Второй этап Данный способ клепки по сравнению с завершается на стадии, когда рабочая пло- прототипом эффективен, поскольку позвоскость втулочного пуансона 6 разместится в 5 ляет повышать прочностные характеристиплоскости ступени пуансона 7(фиг.5), ки соединения на отрыв,Способ прошел опытно-промышленную высокопройзвбдифгелен, т,к,его реализация проверку при клепке смешанйцх пакетов возможназа один ход органа машины, и толщиной 6,0 мм, Приэтомтолщййаэлемен- йозволяетснизйтЬ весзаклепочного соедита 1 из углепластйка марки КМУЛ состав нения за счет уменьшения высоты замыкаляла 4,0 мм, а толщина элемента 2 из" ВЕКейголовки. алюминиевого сплава В 95 Т,0 мм. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яЗаклепка из сплава В 65 ймела диаметр " Способ клепки преимуществейно паке,0 мм и длину стержня 13 мм. Отверстие в . тов, содержащйх элементы из волокнистых пакете получали методом высокоскорост-. 15 композицйонных материалов, заключаюной пробивки в инструментальном штамйе : щийся в образовании отверстия в пакете, с магнитно-импульсным приводом. : . : размещении в нем заклепки с осевым ци. На стержень заклепки размещали под-".=линдрическим углублением на конце стержкладное кольцо из сплава Д 16 АТ толщинойня, установке на выступающей части 1,0 мм.;" .:. ,.:;" 20 стержня подкладного кольца, фиксации паВ стержне заклепки выполнялось двух- .кета с последующим:формированием Замы- ступенчатое углубление с геометрическими ка ющей головки путем приложения размерами: диаметром меньшей стуйени деформирующего уСйлия за два этапа, о т л,0 мм, глубиной меньшей ступени 4,0 Мм, йчающийся тем,что,сцельюповышения диаметром большей ступени 2,0 мм и ее 25 прочностных характериСтик силовой точки глубиной 2,0 мм,.:. . ; . :на отрыв за счетдеформационного упрочне Для образования заклепочного соеди-ния материала заклепки в области-замцканения использовалась штамповая оснасткающей головки, углубление на конце стержня из стали У 8 А, изготовленная по 7-му квали-": ": "заклепки вйпблняютдвухступенчатцм с глутету точности.:. "",.: ." ."- 30 бийой и меньшей ступени, определяемой поВ качестве нагружающего устройства : формуле использовалась инструментальная головка: с магнитно-импульсным. приводом от уСта-":.. Ь=иО /(О -б ), новки МИУ:.;.".:.:;,".ь;-."Энергия разряда МИУна обоих эта где й - высота замыкающей головки, пах составляла соответственно 1,6 кДж и 3,0, б - диаметр меньшей ступени, кДж, .;: - -"",::".:.:,;0-дйаметр большей ступени,.Фиксацию пакетаосуществляли руч-: деФормирующйе усилие на первом этапе ным гидравлическим прессой; развиваЮ- формирования замыкающей головки прищим максимальное усилие в 40 кН, .40 кладывают к площадке между ступенями сПроведенные исследования мйкрО-: заполнейием полости меньшей ступени маструктуры полностью йодтвердили 4 ано: . териалом заклепки, а на втором этапе - к мальное упрочнение материала заклепки в,тбрцу стержнй заклепки. области замыкающей головки, что обеспе-юЯ",Гер Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4336Тираж ВНИИПИ Государственного коиитета по и 113035, Москва, ЖПодписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРушская наб 4/5 .