Глухая заклепка с отрывным хвостовиком

(51)516 В 19/О ИТЕТЫТИЯМ 26 Р,",) 1;а НИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТЕНТУ 1981.ВНЬП"1 заклести к хвоста сширени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРПРИ ГКНТ СССР(72). Раймонд Деннис Лейсии Внлльям Дэвид Брэдли (СВ)(57) Изобретение относитсяночным соединениям, в частиглухим заклепкам с отрывнымвиком. Цель изобретения - р диапазона толщин соединяемых деталейи повышение надежности соединения.Заклепка содержит деформируемуюгильзу 1 н стержень 4 с отрывнымхвоставиком 5. На гильзе 1 выполненызоны модифицированной прочности в виде канавок 16-18. При клепке заклепку в сборе размещают в отверстияхсоединяемых деталей. К хвостовику 5прикладывают тянущее усилие. В зависимости ат толщины соединяемых деталей на одной из канавок начинаетсявынучивание гильзы. Образуетсязамыкающая головка с недоступнойстороны деталей. Приведены размерныесоотношения между канавками и головками стержня и гильзы. 9 з. . ф-лы,Изобретение относится к заклепочным соединениям, в частности к глухим заклепкам с отрывным хвостовиком.Цель изобретения " расширение диапазона толщин соединяемых деталей и повышение надежности соединения,На фиг, 1 изображена глухая за" клепка с отрывным хвостовиком, общий вид; на фиг. 2 - заклепочное соединение, осевое сечение.Заклепка содержит деформируемую трубообразную гильзу 1 из алюминиевого сплава с 23-ным содержанием магния с увеличенной головкой 2 с одного конца, В отверстии 3 гильзы по плотной посадке установлен стержень 4 с отрывным хвостовиком 5. Стержень выполнен из низкоуглеродистой стали, более твердой, чем материал гильзы и имеет увеличенную головку 6. На стержне имеются участки с уменьшенным диаметром: шейка 7, связынающая стержень с отрывным хвостовиком, и проточка 8 для образования замкового соединения с гильзой. Головка 6 выполнена со сферической поверхнос-. тью 9, цилиндрическим участком 10, поднутрением 11 и острой кромкой 12. Поднутрение 11 выполнено вогнутым с более крутым наклоном в периферийной зонеНаклон стороны прогрессивно увеличивается от периферийной точки 13 к внутренней точке 14. Диаметр кромки 12 немного меньше наружного диаметра торца 15 гильзы. Длина проточки 8 составляет около половины ее диаметра.Гильза 1 имеет три зоны модифицированной прочности, образованные канавками 16-18, выполненными на наружной поверхности гильзы и расположенными на расстоянии одна от другой по длине гильзы. Зоны модифицированной прочности могут быть образованы путем локального сжатия материала гильзы например, прокаткой. В этом случае зоны модифицированной прочности имеют большую прочность по сравнению с остальной частью гильзы. Канавки имеют дугообразную форму в поперечном сечении, идентичны по ширине, глубине и кривизне поперечного сечения. Расстояние между каждой последующей парой смежных зон модифицированной прочности прогрессивно уменьшено по отношению к расстоянию между двумя предыдущими зонами. Расстояние между канавками 18 и 17 меньше, чем ра.с 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 стояние между канавками 17 и 16, Расстояние между канавкой 18 и поверхностью 19 головки 2 не менее минимального расстояния между смежнымизонами модифицированной прочности,т.е. не менее расстояния между канавками 18 и 17, и не более максимального расстояния между двумя смежными зонами модифицированной прочности,т.е. между канавками 17 и 16. Расстояние между торцом 15 свободного концагильзы и ближайшей зоной модифицированной прочности (канавкой 16) меньше минимального расстояния между зонами модифицированной прочности, т,е.канавками 17 и 18,Максимальное расстояние междудвумя смежными зонами модифицированной прочности (канавками 16 и 17)меньше наружного диаметра гильзы.Зоны модифицированной прочностимогут иметь меньшую прочность посравнению с остальной частью гильзы.Каждая зона модифицированной прочности имеет меньшую толщину по сравнению с остальной частью гильзы,Гильза вначале изготавливаетсябез канавок 16-18. Затем она устанавливается на стержень с небольшимзазором между торцом 15 и кромкой12. После этого прокатываются канавки 16-18. Получившиеся от деформации три локальных выступа на внутренней стенке гильзы надежно удерживают ее на стержне.При получении заклепочного соединения гильза вставляется в отверстиясоединяемых деталей 20 и 21 до момента, когда поверхность 19 головки 2гильзы войдет в контакт с поверхностью соединяемой детали. Затем к хвостовику стержня прикладывают тянущееусилие, Головка 6 стержня упираетсяв торец 15 гильзы и создает осевоедавление. Гильза выпучивается наружу.Выпучивание начинается на следующейканавке со стороны детали 21. Наружное выпучивание части 22 гильзы заканавку 16 сдерживается, по крайнеймере, первоначально по причине вхождения в контакт кромки 12 с торцом15 гильзы. Выпучиваемая часть гильзыобразует головку с недоступной стороны соединяемых деталей, обеспечиваяплотный контакт последних, Непрерывное или продолжительное натягиваниестержня принуждает часть гильзы внутри соединяемои детали расширятьсяНаружный диаметр стержневой головки бЗазор-максимум Наружный диаметр гильзыКанавки 16-18 - ширина у поверхности гильзы Максимальная глубинаРасстояние:от торца 15 гильзы до канавки 16от канавки 16 до канавки 17 О, 120 (3,05) 0,015 (0,38)0,122 (Зэ 1)0,028 (0)71) 0,005 (0,127)0,036 (0,91)0,072 (1,82) радиально наружу, тем самым эапол" няя отверстие. Если сила вытягивания затем увеличивается, стержневая головка 6 входит тогда в наиболее близкую часть гильзы, Острая кромка 12 головки 6, которая меньше диаметра, чем периферия торца 15 гильзы, врезается в торец гильзы, так что материал наружной части гильзы движется вокруг кромки стержневой головки за цилиндрический участок 10 и сжимается на наружной кромке сферической поверхности 9.Наклонные стенки поднутрения 11 прогрессивно деформируют материал из гильзы радиально внутрь для вхождения в контакт с проточкой 8 стержняГоловка 6 и смежная часть 23 стержня тем самым запираются в самой близкой к торцу концевой части гильзы, Когда напряжение на стержень заклепки возрастает еще больше, тогда хвостовик 5 отрывается от стержня по шейке 7, оставляя заклепку пбпностью установленной (фиг. 2).Заклепка может использоваться для скрепления вместе листов, имеющих общую толщину (или схват), которая может находиться между пределами, определяемыми расстоянием между прилегающей стороной 19 головки гильзы и примерно половиной расстояния между прилегающей стороной 12 головки гильзы и наиболее близкой к головке канавкой 18 как минимум и промежуточной канавкой 17 (примерно на уровне с отрывной шейкой 7 стержня) как максимум. Таким образом, заклепка имеет диапазон схвата, схватывающий отношение от 6 до 1.Размеры заклепки следующие:Дюйм (мм)(толщина пакетадеталей) О, 187 (4, 75)Конкретная комбинация расстоянийканавок заклепки дает хорошее закрепление при использовании заклепки, т.е.заклепка, в частности, надежно стягивает вместе детали, которые первоначально были разделены зазором, иможет обеспечить сопротивление в отношении стягивания этого зазора.Кроме того, конфигурация стержневойГОлОВки дает хорошее закупориВаниестержня в гильзе.Например, заклепка может иметьболее трех канавок при условии, чторасстояние между каждой канавкой иследующей прогрессивно уменьшающейсяпо мере удаления вдоль гильзы от торца 15. Канавки могут прокатыватьсяв гильзе перед монтажом со стержнем.Зоны модифицированной прочностивдоль гильзы могут быть зонами пони женной прочности. Это может достигаться с помощью эон уменьшенной толщины, что является результатом удаления материала с гильзы, например,способом резания. Эти зоны понижен- "О ной прочности также содействуют радиальному выпучиванию гильзы, когдаона подвергается осевому сжатию.Внешний вид заклепки может быть идентичным с внешним видом, показанным 45 на Фиг. 1, хотя конФигурация выпучивания может немного отличаться отпоказанной на Фиг. 2, которая вытекает из зон повышенной прочности.Зоны модифицированной прочности 50 могут иметь другую конфигурацию вотличие от описанных канавок, Хотяудобно образовывать непрерывную канавку путем прокатки или резания,периферийная канавка или другая 55 форма модифицированной прочностинеобязательно должна проходить непрерывно вокруг гильзы, а можетпрерываться при условии, что Онаэффективная для вызывания удовлет1605932 ворительного выпучивания гильзы, когда заклепка устанавливается аналогично описанному. Конфигурация стержня и его головки может быть другой по сравнению с описан 5 ной.Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Глухая заклепка с отрывным хвобытовиком, содержащая деформируемуюгильзу с увеличенной головкой с одного конца и множеством периферийныхзон модифицированной прочности, расположенных на расстоянии одна от другой по длине гильзы, а также размеЩенный внутри нее стержень с отрывнымХвостовиком, о т л и ч а ю щ а я -Ф я тем, что, с целью расширениядиапазона толщин соединяемых деталей и повышения надежности соединения, расстояние между каждой последующей парой смежных зон модифицированной прочности в направлении отторца свободного конца гильзы к ееголовке прогрессивно уменьшено поотношению к расстоянию между двумяРредьРущими зонами,2. Заклепка по и. 1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что расстояние между торцом свободного концагильзы и ближайшей зоной модифицированной прочности меньше минимального расстояния между зонами модифицированной прочности на гильзе,3. Заклепка по пп. 1-2, о т -35л и ч а ю щ а я с я тем, что максимальное расстояние между двумя смеяными зонами модифицированной прочности меньше наружного диаметрагильзы. 4, Заклепка. по пп, 1-3, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что расстояние между головкой и ближайшей к ней зоной модифицированной прочности не менее минимального расстояния между смежными зонами модифицированной прочности на гильзе,5. Заклепка по пп. 1-4, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что расстояние между головкой и ближайшей к ней зоной модифицированной прочности не больше максимального расстояния между двумя смежными зонами модифицированной прочности на гильзе. 6, Заклепка по пп. 1-5, от л и - ч а ю щ а я с я тем, что зоны модифицированной прочности выполнены в виде канавок на наружной поверхности гильзы.7. Заклепка по пп. 1-6, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что гильза имеет три зоны модифицированной прочности.8. Заклепка по пп. 1-7, о тл и - ч а ю щ а я с я тем, что зоны модиФицированной прочности имеют большую прочность по сравнению с остальной частью гильзы.9. Заклепка по пп. 1-7, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что эоны модифицированной прочности имеют меньшую прочность по сравнению с остальной частью гильзы.10. Заклепка по пп, .8 и 9, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что каждая зона модифицированной прочности имеет меньшую толщину по сравнению с остальной частью гильзы.1605932 20 Составитель С. НикулинаТехред Л.Сердюкова Корректор С. Шевкун Редактор Л. Гратилло Тираж 552 Подписное Заказ 3459 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5