Заклепка

(51)5 Е 16 В 19 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССРо (ГОСПАТЕНТ СССР АтентнО БРЕТЕН ПИСАНИЕ ИПАТЕНТУ(71) Украинский Филиал Научно-исследовательского института авиационной технологии и организации производства(73) Украинский филиал Научно-исследовательского института авиационной технологии и организации производства(56) Авторское свидетельство СССРМ 1278500, кл. Р 16 В 19/08, 1986,(57) ИспользОвание: клепально-сборочныеработы при сборке конструкций из металлических и композиционных материалов вавиа- и ракетостроении, судостроении. Сущность изобретения: заклепка содержит 2стержень 1 с закладной головкой 2 на одном конце, расширяющимся конусом 3 на другом и втулку 4 с ответным конусным отверстием и цилиндрической частью 5, расположенной в отверстии пакета деталей 6, Стержень 1 и втулка 4 выполнены из материалов, обладающих термомеханической памятью, но с разными температурами фазового перехода. Размеры цилиндрической части и втулки и стержня выбраны из соотношений, обеспечивающих создание радиального натяга заданной величины между втулкой и стержнем, а также между втулкой и пакетом собираемых деталей с учетом механических характеристик материалов, из которых изготовлены детали пакета, втулки а и стержня. Заклепка обеспечивает высокую статическую и усталостную прочность, а так- (д же герметичность соединений. 5 ил.до дсК1 .- сод -оо ов К2 . 1Ви 25 где бо - диаметр отверстия в пакете;д 1 - величина радиального натяга между собираемыми деталями и втулкой;Ь 2 - величина радиального натяга между втулкой и стержнем;Кс - коэффициент, характеризующиймаксимально допустимую степень деформирования материала стержня в мартенситном состоянии, при которой обеспечиваетсяполное восстановление его формы;КВ - коэффициент, характеризующиймаксимально допустимую степень деформирования материала втулки в мартенситном состоянии, при которой обеспечиваетсяполное восстановление ее формы;бо - диаметр отверстия в цилиндрической, размещаемой в отверстии пакета, части втулки до деформирования ее вмартенситном состоянии;ьдс - диаметр цилиндрической частистержня до деформирования в мартенситНОМ СОСТОЯНИИ;бв - наружный диаметр цилиндрической, размещаемой в отверстии пакетачасти втулки до деформирования ее в мартенситном состоя нии,Предлагаемая конструкция и соотношение размеров втулки и стержня обеспечивают образование герметичных соединений,обладающих высокой статической и усталостной прочностью вследствие создания раИзобретение относится к конструкции заклепочных соединений и может быть использовано при сборке конструкции из металлических и композиционных материалов в авиа- и ракетостроении, судостроении и 5 других отраслях промышленностиЦелью изобретения является повышение прочности и герметичности соединений.Поставленная цель достигается тем, что 10 в заклепке, содержащей стержень с закладной головкой на одном конце и срасширяющимся конусом и втулкой с ответным конусным отверстием на другом конце,выполненными из материалов, обладающих термомеханической памятью формы с разными температурами фазового перехода, согласно изобретению, втулка со стороны стержня выполнена цилиндрической частью для размещения в отверстии пакета, 20 при этом размеры стержня и цилиндриче- . ской части втулки заданы соотношениями: Г диальных натягов заданной величины между втулкой и стержнем, а также между втулкой и пакетом собираемых деталей с учетом механических характеристик материалов, из которых они изготовлены, а также возможностей с точки зрения полного восстановления формы сплавов, из которых изготовлены втулка и стержень.На фиг. 1 показано эаклепочное соединение в сборе; на фиг, 2 - стержень до деформирования в мартенситном состоянии; на фиг. 3- стержень после деформирования в мартенситном состоянии; на фиг. 4 - втулка до деформирования в мартенситном состояниии.Заклепка состоит из стержня 1 с закладной головкой 2 на одном конце, расширяющимся конусом 3 - на другом и втулки 4 с ответным конусным отверстием и цилиндрической частью 5, расположенной.в отверстии пакета деталей б (фиг, 1), Стержень 1 и втулка 4 выполнены из материалов, обладающих термомеханической памятью с разными температурами фазового перехода.Выполнение соединения с использованием предлагаемой заклепки производится в следующей последовательности.Методами механической обработки или обработки давлением получают стержень (фиг. 2) и втулки (фиг, 4), при выборе размеров которых пользуются соотношениями;д Оо-бс (1 1 - сод бо - бв2 д - ви где до - диаметр отверстия в пакете;Д 1 - величина радиального натяга между собираемыми деталями и втулкой;Ь 2 - величина радиального натяга между втулкой и стержнем;Кс - коэффициент, характеризующий максимально допустимую степень деформирования материала стержня в мартенситном состоянии, при которой обеспечивается полное восстановление его формы;Кв - коэффициент, характеризующий максимально допустимую степень деформирования материала втулки в мартенситном состоянии, при которой обеспечивается полное восстановление ее формы.Величина Д 1 принимается из условия достижения максимальной усталостной прочности и обеспечения герметичности соединения в эксплуатации и неповреждаемости собираемых деталей в процессе выполнения соединений, Д 2 - из условия достижения максимальной усталостнойпрочности и обеспечения герметичности соединения, При этом для обеспечения сжатия пакета в собранном соединении, выполняют условие д,д. Далее доводят стержень и втулку до температур прямого 5 мартенситного состояния материалов, из которых они изготовлены, соответственно и придают им форму и размеры, показэнные на фиг. 3 и 5. При этом используют соотношения и условия, позволяющие в дальней шем произвести сборку заклепочного соединения: двбп, дс( до, Затем втулку устанавливают в отверстие в пакете собираемых деталей и стержень устанавливают во втулку, После этого доводят стержень до 15 температур обратного мартенситного превр;,щения материалов, из которых они изготовлены соответственно. При этом происходит восстановление формы и размеров стержня и втулки, вследствие чего 20 коническая часть стержня заполняет коническое отверстие во втулке, ликвидируются зазоры и создаются заданные величины радиальных натягов между втулкой и пакетом; втулкой и стержнем, происходит сжатие па кета деталей между закладной головкой стержня и замыкающей частью втулки.По сравнению с известной предлагаемая заклепка обеспечивает повышение ста- .тической и усталостной прочности, а также 30 герметичность соединений, Эти преимущества обусловлены оптимальными конструкцией втулки и соотношением размероввтулки и стержня, которые обеспечивают создание радиального натяга зэданной ве личины между втулкой и стержнем, а также между втулкой и пакетом собираемых деталей с учетом механических характеристик материалов, из которых изготовлены детали пакета, втулка и стержень, 40Перечисленные преимущества предлагаемого изобретения обеспечивают повышение ресурса соединения на 85-95;6 и статической прочности в 2-3 раза, Это приводит к снижению амортизационных расхо дОв в процессе эксплуатации изделий. Формула изобретения Заклепка, содержащая стержень с зэкладной головкой на одном конце и с расширяющимся конусом и втулкой с ответным конусным отверстием на другом конце, при этом стержень и втулка выполнены из материалов, обладающих термомеханической памятью формы, но с разными температурами фазового перехода, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что втулка со стороны стержня выполнена с цилиндрической частью для размещения в отверстии пакета, при этом размеры стержня и цилиндрической части втулки заданы соотношениямисто - бсС о гп 18 2 .я 8 й где б - диаметр отверстия в пакете;Ь 1 - величина радиального натяга между собираемыми деталями и втулкой;Л 2 - величина радиального натяга между втулкой и стержнем;Кс - коэффициент, характеризующий максимально допустимую степень деформирования материала стержня в мартенситном состоянии, при которой обеспечивается полное восстановление его формы;Кв - коэффициент, характеризующий максимально допустимую степень деформирования материала втулки в мартенситном состоянии, при которой обеспечивается полное восстановление формы;бо - диаметр отверстия в цилиндрической, размещаемой в отверстии пакета, части втулки до деформирования ее в мартенситном состоянии:бс - диаметр цилиндрической части стержня до деформирования в мартенситном состоянии;Ов - наружный диаметр цилиндрической, размещаемой в отверстии пакета части втулки до деформирования ее в мартенситном состоянии.1817820 остэвитель 8, Матвиеехред М.Моргентал ректор А Мотыль еда кто Тираж Подписноетвенного комитета по изобретейиям и откры113035, Москва, Ж, Раушская наб, 4/5 ри ГКНТ ССС изводственно-издательс каз 1739 ВНИИПИ Госу омбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101