Способ динамической клепки

(72) Авторы изобретеиия Куйбышевский ордена авиационный институ рудового Красного им. акад, С. П. К 1) Заявите ПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОЙ КЛЕ сп из Изобретение относится к клепаль- но-сборочным работам, в частности кособам динамической клепки пакетовполепозиционных материалов.Известен способ динамической клепки пакетов из листовых композиционных материалов, заключающийся в пробивке отверстия в пакете стержнем заклепки, в установке заклепки в этом отверстии с последующим образованием замыкаквцих головок и ввода в отверс 1 О тие герметичной вязкой среды1Однако известный способ не обес-, печивает получения качественного отверстия для пробивки заклепкой, осо-,15 бенно в пакетах, содержащих соединяемые элементы из волокнистых композиционных материалов. Вследствие даже минимального зазора между пробиваемым пуансоном и матрицей в процессе30 динамической пробивки отверстия, например в бороалюминиевой композиции, наблюдается изгиб упрочняющих волокон бора по периметру разделения, Качество механического точечного соединения будет невысоким, поскольку по периметру разделения возможно дробление упрочняющих волокон,из-за изгиба в процессе пробивки отверстия; в процессе образования замыкающей головки.Кроме того, вследствие наличия зазора между заклепкой и матрицей на толщине пакета образуются эоны среза и скола, характеризующиеся как различной шероховатостью, так и различным профилем. Последнее обуславливает низкие контактные напряжения, передаваемые поверхностью разделения,Цель изобретения - повышение качества пробиваемого отверстия и проч- ности клепанного соединения.Поставленная цель достигается тем, что в способе динамической клепки пакетов из листовых композиционных материалов, заключающемся в пробивке отверстия в пакете стержнем заклепки, в установке заклепки в этом отверстии с последующим образованием3 85900 замыкающих головок и ввода в отверстие пакета герметичной вязкой среды, в качестве заклепки берут стержень с диаметром меньшим диаметра пробива 25 30 На поставленном в отверстии стержне по месту соединения формообразуют замыкающие головки 8, на концах стержня 5 любым известным методом осадкой, развальцовкой и т.п.Длина стержня выбирается исходя из требуемого объема на заполнение пробитого отверстия в пакете и объемов, наобходимых для образования замыкающих головок.Предлагаемый способ эффективен, так как позволяет получать качественные отверстия в соединяемых листах пакета вследствие: устранения какого-либо зазора между стержнем заклепки и матрицей, т.е. осуществление процесса беззазориой пробивки отверстий; наличия вязкой среды между пакетом и направляющей плитой 2, обеспечивающей предварительное растяжение материала пакета и, как следствие, иземого отверстия в пакете, и передпробивкой отверстия стержень предварительно деформируют с образованиемна его концах утолщений в виде поясков с диаметром, равным диаметру пробиваемого отверстия, а герметичнуювязкую среду помещают между пояскамина стержне.Кроме того, пробивку отверстия в пакете стержнем заклепки осуществляют с усилием подпора склепываемого лакета.На фиг. 1 показано исходное положение; на фиг. 2 - конечная стадия процесса пластического деформирования торцов стержня заклепки; на фиг. 3 - конечная стадия пробивки отверстия и постановки в него стержня с утолщением в виде поясков на концах; на фиг. 4 - клееклепальное соединение.Соединяемый пакет листов из композиционного материала размещен на матрице 1 и зафиксирован направляющей плитой 2. Матрица 1 и направляющая плита 2 имеют соосные отверстия, диаметры которых равны. Пакет деталей сжимают с усилием прижима Р, р двух сторон направляющей плитой 2 и матрицей 1.Под пакетом в отверстии матрицы 1 установлен пуансон 3 подпора на упругом элементе 4. В отверстии направляющей плиты 2 размещен стержень 5 заклепки, с диаметром меньшедиаметра отверстия в пакете, например, из сплава В 65. В зазоре междустержнем 5 и направляющей плитой 2и под стержнем 5 находится герметичная вязкая среда 6, например жидкотекучий клей. Под действием импульса силы Р. на стержень 5 вначале энергия расходуется на предварительное пластическое деформирование кондов стержня с образованием утолщений 7 на его концах в виде поясков. Жесткость упругого элемента 4 выбрана таким образом, что на данном этапе нагружения пуансон 3 подпора остается неподвижным.Вязкая среда б из-под стержня 5 вытесняется в зазор между поясками 7,стержнем 5 (его центральная часть) и направляющей плитой 2. Пластическое увеличение диаметров торцов крепежно" го стержня 5 происходит.до диаметра отверстия в направляющей плите 2 (фиг. 2), Причем наличие вязкой среды под нижним торцом стержня 5 способствует оформлению утолщения и устоИ- чивости стержня при деформации.Дальнейшее воздействие импульса силы Р на стержень 5 вытесняет оставшуюся среду 6 из-под нижнего торца в направлении между направляющей плитой 2 и пакетом, что вызывает предварительное нагружение последнего растягивающими усилиями, и затем осуществляется процесс пробивки. При этом повышение давления вязкой среды б, заключенной между утолщениями 7 стержня 5, обуславливает устойчивость его центральной части.Процесс пробивки отверстия осуществляется с усилием подпора, которое обеспечивается пуансоном 3 посредством жесткости упругого элемента 4. После окончания процесса пробивки отверстия в пакете и постановки стержня по месту соединения прекращается действие пуансона 3 подпора на стержень 5 фи . 3).После прекращения действия импульса силы 1, вследствие разгрузки материала пакета от действия предвари" тельных растягивающих напряжений, а также остаточных напряжений, имевшихся в материалах соединяемых элементов, происходит фиксация стержня с утолщенными концами в уменьшенном относительно матрицы пробитом отверстии.менение схемы напряженно-деформированного состояния в очаге деформации.Кроме того, длительность процесса образования отверстия в соединяемых элементах пакета и постановки стержня по месту соединения не превышает 100-150 мкс.Предлагаемый способ опробован при клепке соединяемых листовых деталей, набранных из углепластика КИУ. Оформула изобретения1. Способ динамической клепки па- И кетов из листовых композиционных материалов, заключающийся в пробивке отверстия в пакете стержнем заклепки, в установке заклепки в этом отверстии с последующим образованием замы кающих головок и ввода в отверстие герметичной вязкой среды, о т л и -чающийся тем,что, сцелью повышения качества пробиваемого отверстияи прочности клепаннога со" единения, в качестве заклепки берут стержень с диаметром меньшим диаметра пробиваемого отверстия в пакете, и перед пробивкой отверстия стержень предварительно деформируют с образованием на его концах утолщений в виде поясков с диаметром, равным диаметру пробиваемого отверстия, а герметич" ную вязкую среду помещают между поясками на стержне.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и. й с я тем; что пробивку отверстия стержнем заклепки осуществляют с усилием подпора склепываемого па кета.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Патент США В 3072279,кл.218-1,опублик, 1963 (прототип)859002 Риг 3 витель И и Т.Мато сов Сост Синицкая За е 8 актоо Ю. Ковач Те 21 Тир ВНИИПИ Госупо делам 113035 Моск илиал ППП "П чка Корректор ВПодписноекомитета СССРи открытийрпская наб. 8. 4/5жгород, ул. Проектная 740ственногообретенийЖРаи