Способ клепки

(51) 4 В 21 Ю 15/О ЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ К АВТОРСК с ев тво СССР 2, 1973. т о и оче- р аю- П т о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗ(57) Изобретение относится к облас клепально-сборочных работ, в части ти к способу для клепки. Изобретен позволяет повысить качество заклеп ного соединения за счет предотвращ ния растрескивания материала замык щей головки и создания равномерног радиального натяга по толщине паке склепываемых деталей, Способ осуще ствляют устройством, имеющим,соосн расположенные поддержку 1 и расклепывающий пуансон 2 с установленным на нем прижимом 3 пакета, выполненным в виде втулки с внутренним кольцевым вы стулом 4 на рабочем торце. Во внутренней полости прижима установлен упругий кольцевой элемент 5, внутренний диаметр которого превышает или равен диаметру стержня заклепки. При движении вниз расклепывающего пуансона 2 с прижимом 3 последний сжимает пакет деталей, а выступающий иэ пакета конец стержня заклепки входит в отверстие упругого кольцевого элемента 5. Расклепывающий пуансон 2, двигаясь вниз относительно прижима 3, асклепывает конец стержня заклепки.ри дальнейшем увеличении клепального усилия в условиях замкнутого объема происходит окончательное образование замыкающей головки заклепки.2 э.п. "лы. 3 ил.51 2Пакет соединяемых деталей 6 с установленными в отверстия пакета заклепками 7 закладными головками последних устанавливают на поддержку 1,При движении вниз расклепывающего пуансона 2 с прижимом 3 пакета последний сжимает пакет деталей, а выступающий из пакета конец стержня заклепкивходит в отверстие упругого кольцевого элемента 5. Прижим пакета деталейосуществляется с усилием Р, Расклепывающий пуансон 2, двигаясь вниз относительно прижима 3, расклепываетвыступающий конец заклепки усилиемР а при дальнейшем увеличении клепального усилия до значения Р =а=(1,5-2)2, в условиях замкнутогообъема при воздействии на боковуюповерхностью замыкающей головки заклепки гидростатическим обжатиемдавлением о происходит окончательноеобразование эаклепочного соединения.При этом в пакет перетекает излишекобъема материала заклепки 4 Ч, чтопозволяет получить требуемый радиальный натяг,Предлагаемый способ и устройствобыли опробованы в лабораторных условиях при клепке односрезных образцовиз материала Д 16 АТ с элементами толщиной 3 мм. Клепка осуществлялась заклепками ЗУ диаметром 5 мм, материалзаклепок В 65. Расчет параметров элементов устройства и длины заклепкипроизводится следующим образом, Длиназаклепки равна 40 Ч =(Ч -Чз,. +ВЧ) (1+К),где Ч - объем упругого кольцевогоэлемента;Ч - заданный объем гнезда при.нжима, заключенный между пакетом, прижимом и обжимкойиногда заыка- щая головка образована;Ч - заданный объем замыкающей3,Гголовки 50ЬЧ - приращение объема в отверстии пакета при радиальномнатяге 2-57 равно 0,04-0,1объема стержня заклепки,находящегося в пакете;К - коэффициент усадки упругогоэлемента, 0,05 сК 0,2.Способ клепки осуществляют следующим образом. 55 1 13590Изобретение относится к клепальносборочным работам, в частности к кле-пальному оборудованию, которое можетбыть использовано в различных облас 5тях машиностроения, преимущественносамолетостроения.Дель изобретения - повьшение качества заклепочного соединения за счетпредотвращения растрескивания.материала на боковой поверхности замыкающей головки и создания равномерногорадиального натяга.Дель достигается тем, что замыка-.ющая головка заклепки образуется вусловиях замкнутого объема, образуемого пакетом, кольцевым упругим элементом и расклепывающим пуансоном,На фиг. 1 изображен пакет с заклепкой и устройство для клепки;,на фиг.2 20и 3 - разные этапы образования заклепочного соединения.Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит соосно размещенныеподдержку 1 и расклепывающий пуансон2 с установленным на нем прижимом 3пакета. Прижим пакета выполнен в виде втулки. На рабочем торце прижимной втулки выполнен внутренний кольцевой выступ 4, Во внутренней полос 30ти прижимной втулки 3 установлен упругий кольцевой элемент 5, наружныйдиаметр которого равен внутреннемудиаметру полости прижима, а внутренний диаметр кольцевого элемента 5 выполнен большим или равным диаметру 35заклепки. Высота упругого кольцевогоэлемента выбирается таким образом,чтобы объем упругого. элемента соответствовал зависимости:-саввгде К- толщина пакета;1 - длина выступающей частистержня.При расчете задается окончательная форма и объем замыкающей головки. Длина выступающей части стержня выбрана иэ соотношения Ч - Чз.г+Чвгде Ч- объем выступающей частистержня;Ч- заданный объем замыкающейголовки;Ч - при радиальном натяге 2-5 Хравно 0,05-0,1 от объемастержня заклепки, находящегося в пакете. Дла данного соединения ьЧ соот 3ветствующее натягу 57, равно 12 ммВыбрана замыкающая головка, площадь1 410 мм, внутренний диаметр 8 мм и высота кольца 2,2 мм, и плоской обжимки диаметром 9,95 мм.Клепка производилась при усилии прижима Р=6000 Н, усилии клепки Р = =78500 Н.Усилие клепки выбрано иэ условия достижения 57 радиального натяга на стыке деталей технологических образцов (контроль по цифрам на микроскопе). Снятие упругого элемента с замыкающей головки заклепки осуществляется при обратном ходе прижима кольцевым выступом.Клепка повышенным давлением осуществляется с применением прижима и обжимки профильной йормы усилие прижима Р =6000 Н, усилие клепки Р =60000 Н,На образцах из первой группы растрескивания замыкающих головок заклепок не выявлено, а во второй . группе растрескалось до 607 головок заклепок. Обе группы образцов испытаны на вибрационную нагрузку на испытательной машине УРМпри Г=14 МПа, 3, =160 МПа. Образцы первой группы выдержали до разрушения в среднем на 307 больше циклов, чем образцы вто. рой группы. 3 135905 основания которой равна площади. боковой поверхности. Назначен диаметр замыкающей головки 8 мм, которому для данного условия соответствует высо 5 та замыкающей головки 2 мм, при этом объем замыкающей головки равен 100,48 мм , что соответствует 1, =3=0,6 мм и соответственно длина заклепки равна 12 мм. 10При расчете параметров гнезда прижима и упругого элемента можно задавать объем гнезда прижима и рассчитывать объем упругого элемента либо наоборот. В данном случае назначены параметры гнезда, а параметры упругого элемента рассчитаны. Объем упругого элемента и объем гнезда выбраны таким образом, чтобы обеспечить перетекание материала (объема й Ч) из выступающей части стержня заклепки во внутрь пакета: 35 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что гидростатическое обжатие осуществляют посредством упругого кольцевого элемента, который предварительно помещают на выступаюЧ,:Чз г+Ч, - аЧгде Ч - объем гнезда прижима в положении, когда замыкающаяголовка уже образована;Ч - объем упругого элемента.Назначены параметры гнезда прижима: внутренний диаметр 10 мм, диаметр З 0 кольцевого выступа 9 мм, толщина кольцевого выступа 1 мм. Объем гнезда равен 142 ммЗ.Объем упругого элемента должен быть Ч)Ч Ч, +ьЧ=58,79 мм,В качестве материала упругого эле.мента выбран полиуретан. Учитываяусадку полиуретана под нагрузкой на5 Х за счет пористости, назначен объем упругого элемента 61,73 мм3Наружный диаметр упругого элемента выбран 10 мм, внутренний 8 мм,высота кольца 2,2 мм.Были изготовлены две группы образ" 45цов по 5 шт. в каждой, отличающиесятехнологией клепки. Для клепки использовался клепальный автомат"0-666".Клепка по способу с йормированием 50замыкающей головки заклепки в усло. виях объемного сжатия с гидростатическим обжатием боковой поверхностизамыкающей головки с применением прижима, имеющего внутренний диаметр10 мм, диаметр кольцевого выступа9 мм и его толщину 1 мм, упругогоэлемента в виде кольца из полиуретана, внешний диаметр которого равен Формула изобретения 1. Способ клепки, заключающийся в том, что в пакете соединяемых деталей образуют сквозное отверстие, в которое устанавливают заклепку, после чего производят сжатие пакета посредством прижимной втулки с помощью пуансона и образуют замыкающую головку с приложением к ней усилия, в 2,5-2 раза превышающего усилие, необходимое для образования замыкающей головки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества заклепочного соединения за счет предотвращения растрескивания материала на боковой поверхности замыкающей головки и создания равномерного радиального натяга по толщине пакета, замыкающую головку образуют в условиях замкнутого объема с гидростатическим обжатием ее боковой поверхности.5 135905 щую часть стержня заклепки между пакетом и .пуансоном, при этом объем кольцевого элемента определяют из сле,.дующей зависимости:БЧ=(Ч,-3, ьЧ) (11), где Ч - объем упругого кольцевогоэлемента;Чн - заДанный объем гнезда пРижи.1 Ома, заключенный между пакетом, прижимом и обжимкой вположении, когда замыкающая головка образована;Ч. - заданный. объем замыкающейголовки приращение объема в отверстии пакета, при радиальномнатяге 2-5 Х равно 0,04-0,1от объема части стержня заклепки, находящегося в пакете;коэд 4 ициент усадки упругого элемента, 0,05 сК 0,2; 3. Способ по п. 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что упругий кольцевой элемент предварительно Йиксируют относительно прижима посредством кольцевого выступа, выполненного на внутренней поверхности последнего.1359051 Составитель НТехред А. Кравч жидаеваКорректор В. Бутяга ктор М.Товт б 102/13ВНИИП краж 583 ПодписГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб д. 4/5 а 13035 Производственно-полиграАическое препппидтяе. г. Ужгород, ул. Проектна