Способ клепки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 В 21 3 15/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ СВИ использов стоящего и кладной последней соединяем воположно Площадь к по определ мый спосо гичвские силовой т брака при Изобретение относится к клепально- полняеттолькооднозначную функцию - на сборочным работам и может быть использо"-". этапе"образования замыкающей головки вано во всех отраслях народного хозяйства" - предотвращает дробление упрочняющих для получения высококачественных закле- волокон вдетали йзволокнйстого композипочных соединений, преимущественно на цИИВогбматерлйала.пакетах, содержащих детали из полимер- Известен также способ клепки, при коных волокнистых композиционных матери- "тором всмешайноМйакете,содержащемдеалов. таль из волокнистого композиционногоИзвестен способ клепки смешанных па-" материала, образуют отверстие, далее прокетов, преимущественно содержащих дета- - изводят"раздачу йоДГЛадйой.шайбы, затем ли из волокнистых композициойнйЯ- осуществляютее фиксациюс помощьюадматериалов, при которОм в пакете Образуют гезионной прослойки на поверхности детаотверстие, в него беззазорно устанавйивв=" лй" йз волокнистого композиционного ют заклепку с глухой полостью, заполнен- материала, выполняют разгрузку подкладной вязкой средой, на выступающую частьной шайбы, после чего в отверстие пакета стержня заклепки размещают подкладйую устанавливаютэак)1 ИТкТййроизводятклепшайбу, после чего осуществляют образова-""ку за два перехода,ние замыкающей головки заклепки за два"К недостатку известного способа следу- перехода, , . ет отнестивозможный-непроклей при фикНедостатком известного способа клбп"-"- сации подкладной шайбы на поверхности ки является то, что подкладная шайба вы- -: - - детали из в 6 локнистого"кбмпозиционного4 ЯЙ М 1 ь";.";.;(71) Самарский авиационный институт им".акад. СЯ.Королева(56) Авторское свидетельство СССРМ 1660825, кл, В 21,/ 15/02, 1989.(54)СПОСОБ КЛЕПКИф 7) Использование: в области машиностроения для клепки композиционных материалов, Сущность изобретения: при ании крейежного элемента, соз полупустотелой заклепки и подшайбы, на рабочем торце выполняют кольцевую выемку, ую сквозным отверстием с протий от рабочего торца стороной. ольцевой выемки рассчитывают еннойзависимости, Предлагаеб позволяет расширить техноловозможности,"умен"ьшйть вес очки и устранить возможность фиксации подкладной шайбы. 5материала, Последнее снижает эффективность процесса фиксации шайбы на поверхности детали и, как следствие, может вызвать уменьшение прочностных характеристик соединения до величин, которые соответствуют способу клепки, не предусматривающему фиксацию подкладной шайбы. " "ЦельВ %изобретения является повышение нэдежностй соединения эа счет повышейия качества "й прочностных свойств клеевой прослойки между взаимообрэщенными поверхностями подкладной шайбы и соответствующей детали пакета из композиционного материала,Это достигается тем, что в способе клепки, при котором в смешанном пакете, содержащем деталь из волокнистого композиционного материала, образуют отверстие, далее производят раздачу подкладной шайбы, осуществляют ее фиксацию с помощью клеевой прослойки. на поверхности детали из волокнистого композиционного материала, выполняют разгрузку подкладной шайбы, затем в отверстие пакета устанавливают заклепку и производят клепку за два перехода. перед раздачей отверстия в подкладной шайбе на ее опорной поверхности выполняют кольцевую выемку, на противоположной - торце - сквозные отверстия для соединения полости выемки с атмосферой, при нанесении клеящего вещества нэ опорную поверхность подкладной шайбы заполняют весь объем полости выемки, а площадь кольцевой выемки определяют из выражения:йРРь=где 6 Р - расчетная величина потери передаваемого усилия подкладной шайбой от непроклея;Еь - площадь кольцевой выемки;т - предел прочности клеевой прослойки на сдвиг;К - эмпирический коэффициент, учитывающий возможность непроклея.На фиг.1 показана конструкция подкладной шайбы с кольцевой выемкой и сквозными отверстиями; на фиг,2 - стадия раздачи подкладной шайбы; на фиг.3 - стадия фиксации подкладной шайбы на детали из волокнистого композиционного материала; на фиг,4 - исходное положение пакета перед образованием заклепочного соединения; на фиг.5 - фрагмент пакета с силовой точкой.Силовую точку образуют составным крепежным элементом, который содержит заклепку с подкладной шайбой. Конструкция подкладной шайбы такова, что со стороны ее опорной поверхности выполненакольцевая чыемка со сквозными отверстиями, обеспечивающими удаление воздуха5 при заполнении свободного объема кольцевой выемки клеевой массой (фиг.1).Реализация способа клепки осуществляется следующим образом,Предварительно вне смешанного паке 10 та производят раздачу подкладной шайбы(фиг.2), для чего шайбу 1 размещают наплите 2 и фиксируют прижимом 3 с усилиемРпр. В плите 2 и прижиме 3 выполненысквозные соосные отверстия. Отверстие в15 подкладной шайбе 1 после ее размещенияна плите 2 также соосно названным вышеотверстиям, В отверстие прижима 3 устанавливают цилиндрический стержень 4,При воздействии осевым усилием Р на20 стержень 4 вызывают его внедрение в отверстие подкладной шайбы 1, Поскольку диаметр стержня 4 превышает диаметротверстия в подкладной шайбе 1, то имеетупругое место раздача последней и, как25 следствие, накопление упругой энергии.Таким образом, в результате раздачиподкладной шайбы 1 приобретают увеличенные размеры как внешний диаметр подкладной шайбы 1, так и размеры кольцевой30 выемки.Затем производят фиксацию шайбы 1на детали 5 смешанного пакета из волокнистого композиционного материала, Послевыполнения предварительных стандартных35 операций по подготовке поверхностей ксклеиванию наносят клей 6 на поверхностьдетали 5 по периметру отверстия. Далее через сквозные отверстия в подкладной шайбе 1 производят полное заполнение40 свободного объема кольцевой выемки клеем 6, с формированием кольцевого буртика,и осуществляют полимеризацию клея 6(фиг.3).После этого производят удаление ци 45 линдрического стержня 4 подкладной шайбы 1, В результате накопленная упругаяэнергия в подкладной шайбе 1 стремитсявернуть последней исходные геометрические размеры, чему препятствует клеевая50 прослойка 6. Тем самым в поверхностномслое детали 5 по периметру отверстия создают упругие сжимающие напряжения, чтои, в конечном счете, обеспечивает повышение прочностных характеристик силовых то 55 чек.Причем уровень этих напряжений зависит от качества приклеивания подкладнойшайбы 1 к поверхности детали 5, чему суще ственно способствует наличие кольцевогобуртика.,Геометрические размеры кольцевой вы- "заключающийся в образовании отверстия вемки определяются из того условия, что дей- элементах, их сборке,.установке в отверстиествующее на клеевую прослойку усилие при - заклепки, размещении подкладйой шайбыупругой разгрузке подкладной шайбы соот- на конец заклепки, выступающий со стороветствует усилию, воспринимаемому клее ны элемента йз волокнистого композиционвой прослойкой без каких-либо дефектовв ного материала, и последующемвиде непроклея;:., образовании замыкающей головки в два пеЗатем производят сборку смешайного рехода,йриэтомперед сборкой элементовпакета деталей 5 и 7 и в отверстие йакетз пакета подкладную шайбу раздают посредустанавливают заклепку 8, имеющую глу ствомприложенияуСилия;послечегошайбухую полость, заполненную вязкой средой 9 устанавливают на элемейт из волокнистого(фиг.4): . -, ." композиционнога .материала соосно с отСпособ прошел опытно-промышленнуЮ " верстием и фиксируют на поверхности элепроверку при клепке смешанного пакета, . мента клеем, ап 6 сле этого снимаютсодержащего деталь из сплава Д 16 АТ тол раздающее шайбу усилие, о т л и ч а ю щ и й щиной 3,0 мм и деталь из композйцйонногос я тем, что, с целью повышения качества иматериала СТГ-ЭВ толщиной 3,0 мм. Под- прочностйых свойств клеевой прослойки, .кладные шайбы изготавливались из алюми- - " между взаимообращенными поверхйостя-ниевого Сплава АМгб.:, ;:;:; ми подкладной шайбы и соответствующимРаздачу подкладной шайбы производи элементом пакета из композиционного мали путем запрессовки в ее отверстйе Стерж-териала перед раздачей отверстия в шайбеня. Диаметротверстия в пакетравнялся 4,1 на ее опорной поверхности выполняютмм, в подкладной шайбе -4,2 мм, диаметр кольцевуювыемкуисквозныеотверстиядляцилиндрического стержня -4,22 мм. Внеш-соединения полобти выемки с атмосферой,ний диаметр подкладной шайбы - 8,0 мм. 25 принанесении клеящеговеществанаопортолщина -2,0 мм. - : ,- .,:, . ную поверхность"шайбы заполняют весьПроведенные .испытания на растяЖе- обьем полости выемки; а площадь Рь кольние показали повышение прочностных ха- цевой вйемки ойределяют из выражения:рактеристик силовых точек на (17 - 25)% по . Гь=Р/(1 - К) т,сравнению с прочностными характеристи где Р - расчетная величина потери передаками силовмх точек, полученных по тради-ваемого усилия подкладйой шайбой от нецйонной технологии, .:проклея;т - предел прочносиф клеевой прослойФ о р и у л а и з о б р е т е н и я -кйнасдвиг;Способ клепки, преимущественно па К - эмпирический коэффициент, учитыкетоа, содержащих элементы из волосни- вающий возможность непроклея,стых композиционных материалов,1784398 Составитель С.КозийА,Тычина Техред М.Моргентал Кор едак П.Гереш роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,Заказ 4336 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 уЧ