Способ клепки
Патент 1359051
Авторы
Классы МПК
Способ клепки
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к области клепально-сборочных работ, в частности к способу для клепки. Изобретение позволяет повысить качество заклепочного соединения за счет предотвращения растрескивания материала замыкающей головки и создания равномерного радиального натяга по толщине пакета склепьшаемых деталей. Способ осуществляют устройством, имеющим,соосно расположенные поддержку 1 и расклёпывающий пуансон 2 с установленным на нем прижимом 3 пакета, выполненным в виде втулки с внутренним кольцевым вы ступом 4 на рабочем торце. Во внутренней полости прижима установлен упругий кольцевой элемент 5, внутренний диаметр которого превьппает или равен диаметру стержня заклепки. При движении вниз расклепывающего пуансона 2 с прижимом 3 последний сжимает пакет деталей, а выступающий из пакета конец стержня заклепки входит в отверстие упругого кольцевого элемента 5. Расклепывающий пуансон 2, двигаясь вниз относительно прижима 3, расклепьшает конец стержня заклепки. При дальнейшем увеличении клепального усилия в условиях замкнутого объема происходит окончательное образование замыкающей головки заклепки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. с S (Л с 00 ел со О ел
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) (И) (я) 4 В 21 J 15/02 15/36
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Фие/
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3837873/31-27 (22) 07.01.85 (46) 15.12.87. Бюл. 1Ф 46 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) M.Ë.Ëÿïóíîâ, С.Л.Васильев и В.Ф.Громов (53) 621.976(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1(518266, кл. В 21 J 15/02, 1973. (54) СПОСОБ КЛЕПКИ (57) Изобретение относится к области клепально-сборочных работ, в частности к способу для клепки. Изобретение позволяет повысить качество заклепочного соединения за счет предотвращения растрескивания материала замыкающей головки и создания равномерного радиального натяга по толщине пакета склепываемых деталей, Способ осуществляют устройством, имеющим,соосно 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 расклепывает конец стержня заклепки.
При дальнейшем увеличении клепального усилия в условиях замкнутого объема происходит окончательное образование замыкающей головки заклепки.
2 э.п. ф"лы. 3 ил.
5l 2
Пакет 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 заклепки входит в отверстие упругого кольцевого элемента 5. Прижим пакета деталей осуществляется с усилием Р„„, Расклепывающий пуансон 2, двигаясь вниз относительно прижима 3, расклепывает выступающий конец заклепки усилием
Р,, а при дальнейшем увеличении клепального усилия до значения P =
= (1, 5-2 ) Р„в условиях замкнутого объема при воздействии на боковую поверхностью замыкающей головки заклепки гидростатическим обжатием давлением q происходит окончательное образование эаклепочного соединения.
При этом в пакет перетекает излишек объема мат ериала з аклепки 4 V, что позволяет получить требуемый радиальный натяг.
Предлагаемый способ и устройство были опробованы в лабораторных условиях при клепке односрезных образцов из материала Д16АТ с элементами толщиной 3 мм. Клепка осуществлялась заклепками ЗУ диаметром 5 мм, материал заклепок В65. Расчет параметров элементов устройства и длины заклепки производится следующим образом. Длина заклепки равна
V =(V, r„+aV) (1+К), где V — объем упругого кольцевого элемента;
V — заданный объем гнезда при .н жима, заключенный между па- 45 кетом, прижимом и обжимкой в положении, когда замыкающая головка образована;
V — заданный объем замыкающей
З.r головки; 50
hV - приращение объема в отверстии пакета при радиальном натяге 2-5Х равно 0,04-0,1 объема стержня заклепки, находящегося в пакете;
К вЂ” коэффициент усадки упругого элемента, 0,05сК 0,2.
Способ клепки осуществляют следующим образом.
1 13590
Изобретение относится к клепальносборочным работам, в частности к кле- пальному оборудованию, которое может быть использовано в различных облас5 тях машиностроения, преимущественно самолетостроения.
Дель изобретения — повьш ение качества заклепочного соединения за счет предотвращения растрескивания.матери- 10 ала на боковой поверхности замыкающей головки и создания равномерного радиального натяга.
Дель достигается тем, что замыка-. ющая головка заклепки образуется в условиях замкнутого объема, образуемого пакетом, кольцевым упругим элементом и расклепывающим пуансоном.
На фиг. 1 изображен пакет с заклепKoH H устроиство pJIH клепки;.на AHI,? 20 и 3 — разные этапы образования заклепочного соединения.
Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит соосно размещенные поддержку I и расклепывающий пуансон
2 с установленным на нем прижимом 3 пакета. Прижим пакета выполнен в виде втулки. На рабочем торце прижимной втулки выполнен внутренний кольцевой выступ 4. Во внутренней полос30 ти прижимной втулки 3 установлен упругий кольцевой элемент 5, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру полости прижима, а внутренний диаметр кольцевого элемента 5 выполнен большим или равным диаметру 35 заклепки. Высота упругого кольцевого элемента выбирается таким образом, чтобы объем упругого. элемента соответствовал зависимости:
1-стэ где К- толщина пакета;
1 — длина выступающей части стержня.
При расчете задается окончательная форма и объем замыкающей головки.
Длина выступающей части стержня выбрана иэ соотношения
Чз.r + >V где V „ — объем выступающей части стержня;
Ч „ — заданный объем замыкающей головки;
gV — при радиальном натяге 2-5Х равно 0,05-0,1 от объема стержня заклепки, находящегося в пакете.
Дла данного соединения ьЧ соот3 ветствующее натягу 57, равно 12 мм
Выбрана замыкающая головка, площадь
1 4
10 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 формы 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 MRDIHHe YPN-2000 при „„ =14 МПа, Г„, =160 МПа. Образцы первой группы выдержали до разрушения в среднем на 307 больше циклов, чем образцы второй группы.
3 135905 основания которой равна площади. боковой поверхности. Назначен диаметр замыкающей головки 8 мм, которому для данного условия соответствует высо5 та замыкающей головки 2 мм, при этом объем замыкающей головки равен
100,48 мм, что соответствует 1 =
=0,6 мм и соответственно длина заклепки равна 12 мм. 10
При 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 упругоro элемента и объем гнезда выбраны таким образом, чтобы обеспечить пере. текание материала (объема Й Ч) из выступающей части стержня заклепки во внутрь пакета:
2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что гидростатическое обжатие осуществляют посредством упругого кольцевого элемента, который предварительно помещают на выступаю и 3 м 1 где Ч„„ — объем гнезда прижима в положении, когда замыкающая головка уже образована;
V„ — объем упругого элемента.
Назначены параметры гнезда прижима: внутренний диаметр 10 мм, диаметр З0 кольцевого выступа 9 мм, толщина кольцевого выступа 1 мм. Объем гнезда равен 142 ммЗ
Объем упругого элемента должен быть
Ч >Ч „V, +й =58,79 мм.
В качестве материала упругого эле.мента выбран полиуретан. Учитывая усадку полиуретана под нагрузкой на
5Х за счет пористости, назначен объ- 40 ем упругого элемента 61,73 мм
Наружный диаметр упругого элемента выбран 10 мм, внутренний 8 мм, высота кольца 2,2 мм.
Были изготовлены две группы образ- 45 цов по 5 шт. в каждой, отличающиеся . технологией клепки. Для клепки использовался клепальный автомат
"6-666".
Клепка по способу с формированием 50 замыкающей головки заклепки в усло. виях объемного сжатия с гидростатическим обжатием боковой поверхности замыкающей головки с применением прижима, имеющего внутренний диаметр
10 мм, диаметр кольцевого выступа
9 мм и его толщину 1 мм, упругого элемента 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, отличающийся 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:
Б Чг„--Чьг +4V) (i+ ) где Ч, - объем упругого кольцевого элемента;
Ч„н - заданный объем гнезда прижи-1О ма, заключенный между пакетом, прижимом и обжимкой в положении, когда замыкающая головка образована;
V, — заданный. объем замыкающей головки приращение объема в отвер» стии пакета, при радиальном натяге 2-5Х равно 0,04-0,1 от объема части стержня заклепки, находящегося в пакете; коэффициент усадки ynpyro"
ro элемента, 0,05сКс0,2;
3. Способ по п. 2, о т л и ч аю щ и " c я тем, что упругий кольцевой элемент предварительно фиксируют относительно прижима посредством кольцевого выступа, выполненного на внутренней поверхности последнего.
1359051
Составитель Н.Пожидаева
Редактор М.Товтин Техред А.Кравчук Корректор В. Бутяга
Заказ б102/13 Тираж 583 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграАическое препппиатяе. г. Ужгород, ул. Проектная, 4