Способ соединения листов

(5 5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ инстит Козий и ования, -с. 226-б. О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ЛИСТОВ (57) Изобретение касается клепально-сборочных работ, Цель - расширение технологических возможностей за счет обеспечения соединения материалов с низкими пластическими свойствами и образования соединений в широком диапазоне диаметров стержнеи, а также повышение качества путем устранения коробления листов. В листе (Л) 1 и Л 2 образуют отверстия, причем в Л 2 диаметр отверстия превышает диаметр отверстия Л 1. Пакет собирают и размещают на матрице, фиксируя прижимом 4, В отверстие прижима 4 устанавливают пуансон 5. имеющий на конце цилиндрический и конический участки, К пуансону 5 прикладывают импульсное усилие, при этом имеет место течение материала Л 1 в отверстие Л 2 с образованием втулочного стержня, длина которого превышает толщину Л 2, Далее прикладывают импульсное усилие Р, к торцу образованного втулочного стержня. Материал втулочного стержня допол няет полость матрицы до образования кольцевой замыкающей головки, 1 з,п, ф-лы, 4 ил,Изобретение относится к клепальносборочным работам, в частности к способам соединения двух деталей пуклевками,Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет обеспечения соединения материалов с низкими пластическими свойствами и образования соединений в широком диапазоне диаметров стержней, а также повышение качества путем устранения коробления листов,На фиг, 1 показаны соединяемые листы, исходное положение; на фиг, 2 - схема расположения листов и оснастки перед началом технологического процесса; на фиг, 3 - схема осуществления первого этапа образования соединения; на фиг, 4 - схема окончания этапа образования соединения; на фиг.5 - вариант образования соединения, на фиг. 6 - окончательный вид соединения.Пакет деталей состоит из двух листовых элементов. В первом листе 1 посредством пробивки выполняют отверстия диаметром д. Во втором листе 2 выполняют отверстие диаметром О, Пакет собирают, используя технологические штифты, имеющие ступенчатую форму (не показаны), Далее пакет листовых деталей размещают на матрице 3 и фиксируют прижимом 4, В отверстие прижима 4 устанавливают пуансон 5, имеющий на рабочем лотке цилиндрический и конический участки. Отверстия е прикиме 4 и матрице 3 соосные,Способ реализуют следующим образом,Прикладывая импульсное усилие Рг к пуансону 5 вызывают его перемещение в направлении матрицы 3, При этом имеет место течение материала листового элемента 1 пакета е отверстии второго листового элемента пакета с образованием втулочного стержня, имеющего длину, превышающую толщину второго листового элемента пакета (фиг. 3), Главным условием, обеспечивающим образование качественного соединения, является равенство обьема усеченного конуса и объема втулочного стержня. Затем производят замену матрицы 3 на прижим 6 и устанавливают втулочный пуансон 7 в отвертие прижима 6 (фиг.3).Прикладывая усилие Рт, к втулочному пуансону 7, вызывают осадку втулочного стержня за пределами толщины пакета, Поскольку в прижиме 6 имеется свободная полость, то перемещение втулочного пуансона г вызывает ее заполнение материалом первого элемента пакета (фиг, 4) и образование кольцевой замыкающей головки,Далее прижим 4 заменяют на прижим 8и в его отверстие устанавливают цилиндрический пуансон 9, В отверстие прижима 6 впределах толщины второго элемента пакета5 1 устанавливают цилиндрический стержень10 (фиг, 5).Прикладывая импульсное усилие Рг кпуансону 9, вызывают течение материалалистового элемента 1 в направлении цилин 10 дрическоге стержня 10, На стадии окончания данного процесса имеет место раздачалистового элемента 2 пакета с образованием упрочненного слоя (фиг. 6), причем диаметр пуансона 9 меньше, чем диаметр15 отверстия в листовом элементе 2 пакета.Технологические расчеты предлагаемого способа соединения листов состоят е следующем. Зная геометрические размерысоединения уточняют толщину элементов20 пакета и диаметр втулочного стержня, Находят длину выдавливаемого втулочного стержня по фомуле1 = Й 1+ Л 2+1,где и, - толщина листового элемента 2 паке 25 та;п 2 - толщина используемой е соединении подкладкой шайбы (не показана);1 - свободная длина втулочного стержня,30 Рассчитывают объем выдавливаемогостержняЧст, = И 1- б О)4.,где о 1 - внешний диаметр втулочного стер 35 жня;бо - диаметр отверстия втулочного стержня.Определяют наибольший диаметр усеченного конуса из условия равенства его40 объема объему стержня-д. +от +дд4 кон = Чвтул,ст., О 2 -= 245 2 .2где А = 2 б о+ - . (а 1 - а о), йо = Н - Ьонпогде Н - толщина заготовки с меньшим диаметром отверстия,50 Рассчитывают угол наклона образующей штампуемого конусадг - ба = Згс 1 Я ( -- 2 - ) кон55Для образования силовой точки попредлагаемой технологил необходимо выполнять следующую последовательность операций, Выполнить отверстия в листовыхэлементах пакета с неравными диаметрами, Из материала листового элемента 1 пакета выдавить втулочный стержень длиной, превышающей толщину листового элемента 2, Соединить элементы пакета путем осадки втулочного стержня за пределами толщины листового элемента 2 пакета, Раздать листовой элемент 2 пакета,Способ прошел опытно-промышленную . проверку при соединении листовых элементов иэ алюминиевого сплава АМгб и волокнистого композиционного материала КАС. Наибольший диаметр выдавливаемого конуса 16,0 мм, наименьший 4,0 мм, Толщина листового элемента 1 пакета (сплав АМгб) 5,0 мм, листового элемента 2 пакета (КАС) 1 мм, Внешний диаметр выдавливаемого втулочного стержня 8,0 мм, Свободная длина втулочного стержня под пакетом 2,5 мм, Штамповая оснастка изготавливалась из стали У 8 А по 7-ому квалитету точности. Нагружение заготовки осуществляли посредством ударника массой 450 г, разгоняемого до скоростей деформирования в пределах 20 - 25,0 м/с с помощью магнитно-импульсной установки МИУ.Предлагаемый способ соединения листов эффективен, поскольку устраняет необходимость в изготовлении крепежных элементов, уменьшает вес конструкции, повышает характеристики жесткости соединения в силу отсутствия сдвига одного листового элемента пакета относительного другого, обеспечивает достаточно широкую применимость способа соединения как по типу пакетов, так и по диаметру втулочных стержней, формируемых в процессе образования силовой точки,Формула изобретения1. Способ соединения листов, заключающийся в образовании отверстия в одномиз листов, сборке пакета, выдавливании ма 5 териала второго листа посредством штамповочного пуансона в отверстие первогО дообразования стержня с замыкающей головкой на противоположной стороне листа сиспользованием матрицы, о т л и ч а ю щ и й 10 с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечениясоединения материалов с низкими пластическими свойствами и образования соединений в широком диапазоне диаметров15 стержней, а также повышения качества путем устранения коробления листов, передвыдавливанием во втором листе образуютотверстие неравного диаметра с первым,при выдавливании материала штамповоч 20 ный пуансон выполняют с коническим и цилиндрическим рабочими участками,осуществляют выдавливание материала листа с меньшим диаметром отверстия в отверстие листа с большим диаметром с25 образованием втулочного стержня, длинакоторого превышает толщину листа с меньшим диаметром отверстия, после чего осуществляют осадку торца втулочногостержня при размещенном в нем цилиндри 30 ческом участке штамповочного пуансона дообразования кольцевой замыкающей головки и соответствующего радиального натягапо толщине листа с большим диаметром отверстия,35 2. Способ по п. 1, отл и ч а ю щи йс ятем, что после образования соединения осуществляют дополнительную осадку материала внутренней части втулочного стержняпосредством. пуансона, диаметр которого40 превышает диаметр внутреннего отверстия,но меньшедиаметра отверстия второго листа,1 б 96080 Составитель А, БуровТехред М,Моргентал Корректор Т. Малец Редактор И. Горная Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4257 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская нэб 4/5