RU1787645C - Способ изготовлени полутрубчатых заклепок - Google Patents

Abstract

Использование: клепально-сборочные работы, изготовление стержневых крепежных элементов, в частности заклепок. Сущность изобретени : мерную заготовку фиксируют в штамповой оснастке, осуществл ют формирование закладной головки и выполн ют глухой осевой канал со стороны торца стержн  заклепки. Глухой канал можно выполн ть путем формировани  сквозного канала с последующей установкой в него со стороны головки цилиндрического стержн  с плоским торцем. В глухой канал ввод т цилиндрический стержень с плоским торцем и формируют таким образом замкнутую полость. К торцу стержн  заклепки прикладывают осевое сжимающее усилие и производ т заполнение замкнутой полости деформационно упрочненным материалом. Изобретение обеспечивает получение заклепок повышенной прочности за счетобразовани  деформационно упрочненного участка. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к клепзльно- сборочным работам, в частности к способам получени  полутрубчатых заклепок, преимущественно дл  клепки пакетов из волокнистых композиционных материалов.

Известен способ получени  заклепок, заключающийс  в выполнении следующих операций: отрезка мерной длины заготовки, фиксаци  части ее в штамповой оснастке и последующее образование закладной головки в процесс осевого пластического сжати  свободной длины заготовки.

Недостатками известного способа  вл ютс  то, что стержень заклепки имеет плавающий диаметр, что затрудн ет их применение, например, в конструкци х, содержащих элементы из волокнистых композиционных материалов, где требуетс  беззазорна  постановка заклепки в отверстие пакета. Кроме того, прочность стержн  заклепки обладает большим запасом по отношению к прочности элементов пакета на см тие, а заклепка со сплошным стержнем предопредел ет относительно большой вес силовой точки.

Известен также способ изготовлени  Полутрубчатых заклепок, заключающийс  в отрезке мерной длины заготовки, фиксации части ее длины в штамповой оснастке, последующем образовании закладной головки путем осевого пластического сжати  свободной части заготовки и выполнении глухого осевого канала со стороны торца стержн .

Недостатком известного способа  вл етс  то, что дл  передачи больших усилий, например, на срез заклепка из алюминиевого сплава, например В65, должна обладать

ел

большим диаметром стержн . Последнее приводит к увеличению концентрации напр жений в элементах, образующих пакет, а также вызывает повышение веса силовой точки,

Цель изобретени  - повышение прочности заклепки, качества и надежности соединени , ...

Это достига етс  тем, что в способе изготовлени  полутрубчатых заклепок, при котором отрефлоЧ мерную длину заготовки, фиксируют Часть1 ее длины в штамповой оснастке , в последующем образуют закладную головку путем осевого пластического сжати  свободной части заготовки и выполн ют глухой осевой канал со стороны торца стержн , в осевом канале формируют замкнутую полость, а затем прикладывают осевое усилие сжати  к торцу стержн  заклепки и производ т заполнение упом нутой полости деформационно упрочненным материалом. При этом формирование замкнутой полости производ т путем ввода в канал цилиндрического стержн  с плоским торцем, кроме того, в заклепке выполн ют сквозной осевой канал, а глухой канал формируют путем ввода в сквозной канал со стороны головки цилиндрического стержн  с плоским торцем.

На фиг.1 показано исходное положение штамповой оснастки перед осевым пластическим сжатием стержн  заклепки, имеющего сквозной осевой канал; на фиг.2 - начальна  стади  процесса деформировани  стержн  заклепки; на фиг.З - окончание стадии заполнени  замкнутой полости деформационно упрочненным материалом заклепки; на фиг, 4 - исходное положение штамповой оснастки перед осевым пластическим сжатием стержн  заклепки, имеющего глухой осевой канал; на фиг.5л начальна  стади  заполнени  полости деформационно упрочненным материалом за- клёпки; на фиг.6 - окончание стадии заполнени  полости деформационным материалом . .;. ,..

Заклепку 1, например, из алюминиевого сплава В65, имеющую сквозной осевой канал диаметром d, устанавливают в прижим-контейнер 2. При этом высота контейнера Н больше начальной длины LH стержн  заклепки 1. Далее фиксируют заклепку 1 в контейнере 2 с усилием Рприж на поддержке 3, имеющей на рабочей поверхности углубление по форме закладной головки заклеп1- ки 1. Затем формируют замкнутую полость в стержне заклепки 1, дл  чего со стороны ее закладной головки в осевой канал ввод т цилиндрический стержень 4 диаметром d с плоским торцем на глубину h. В отверстие

контейнера 2 над торцем стержн  заклепки 1 устанавливают ступенчатый пуансон 5. Диаметр меньшей ее ступени равен диаметру осевого канала в стержне заклепки

5-1,а торце меньшей ступени отстоит от торца цилиндрического стержн  4 на рассто нии 1Н.

В результате формируетс  замкнута  полость, ограниченна  стенками осевого ка10 нала заклепки 1, торцами цилиндрического стержн  4 и меньшей ступени пуансона 5 (фиг.1).

Реализаци  изобретени  осуществл етс  по следующей схеме.

15 При воздействии импульсным усилием Рг на ступенчатый пуансон 5 в первый момент имеет место калибровка стержн  заклепки 1 до точностных размеров, определ емых точностью выполнени  диа0 метра отверсти  в контейнере 2. Калибровка обеспечиваетс  за счет осадки и раздачи стержн  заклепки 1, При дальнейшем перемещении пуансона 5 материал стержн  заклепки 1 последовательно выдавливаетс  в

5 вышеупом нутую замкнутую полость. Длина стержн  заклепки 1 при этом уменьшаетс  дои.

Процесс заполнени  замкнутой полости приводит к деформационному упрочнению материала заклепки 1 с образованием уп0 рочненной перемычки толщиной к вследствие изменени  структуры, св занной с превращением механической энергии при деформировании стержн  заклепки 1 в тепловую и усугубленной локализацией очага

35 течени  обрабатываемого материала по поверхности ABC и EFK (фиг.2). На стадии заполнени  замкнутой полости длина стержн  заклепки 1 уменьшаетс  от U до U (фиг.З). Отличительной особенностью способа

40 изготовлени  полутрубчатых заклепок, имеющих глухой осевой канал,  вл етс  то, что замкнутую полость образуют путем ввода в канал цилиндрического стержн  с плоским торцем (фиг.4).

45 При воздействии на ступенчатый пуансон 5, имеющий в качестве меньшей ступени цилиндрический стержень с плоским торцем, импульсным усилием РГ , как и в

..,: первом случае, первоначально имеет место

50 калибровка стержн  заклепки 1. Дальней . шее перемещение ступенчатого пуансона 5

. в направлении закладной головки заклепки

1 вызывает заполнение замкнутой полости.

Длина стержн  заклепки 1 при этом умень55 шаетс  до U (фиг,5).

На стадии полного заполнени  замкнутой полости е стержне заклепки 1 формиру- . етс  упрочненна  перемычка толщиной к,

при этом длина заклепки 1 уменьшаетс  до U. а глубина глухого осевого канала - до 0 (фиг.6).

Способ прошел опытно-промышленную проверку при формировании упрочненных перемычек на заклепках из сплава В65.

Геометрические размеры заклепок были

исходные: D LH 13 мм н 3 мм конечные: DK Ц 12.58мм ,58

: 3,950 мм, d- 1,5мм

4,013мм

Формирование упрочненной перемычки производили в штамповой оснастке из стали У8А, изготовленной по 7-му квалитету точности. Деформирование стержней заклепок производилось ударником с массой, равной 450 г, разгон емым с помощью МИУ-10. Энерги  разр да установки МИУ- 10 равна 2,3 кДж.

Дл  оценки эффективности изобретени  производились сравнительные испытани  на срез стержней заклепок в штамповой оснастке. При этом одну часть стержн  заклепки перемещали относительно неподвижной другой части по сечению в пределах длины U.

Прочностные характеристики заклепок, изготовленных по новой технологии, составл ют 105-110% от прочности заклепок, полученных по обычной технологии.

Способ Изготовлени  полутрубчатых заклепок по сравнению с прототипом эффективен , поскольку

обеспечивает стабильность размеров стержней заклепок, определ емую точност- ными размерами штамповой оснастки;

имеет место упрочнение материала заклепки в области стержн ;

снижаетс  вес заклепки от 5 до 11 % (дл  заклепок из сплава В65 диаметром 4 мм);

процесс может быть достаточно легко автоматизирован.

Claims (3)

1. Способ изготовлени  полутрубчатых заклепок, заключающийс  в отрезке мерной длины-заготовки, фиксации части ее длины в штамповой оснастке, последующем образовании закладной головки путем осевого

пластического сжати  свободной части заготовки и выполнении глухого осевого канала со стороны торца стержн , о т л и ч а- ю щи И с  . тем, что, с целью повышени  прочности заклепки, качества и надежности

соединени , в осевом канале формируют замкнутую полость, а затем прикладывают осевое усилие сжати  к торцу стержн  заклепки и производ т заполнение упом нутой полости деформационно упрочненным

материалом,.........

2. Способ по п..1, отличающийс  тем, что формирование замкнутой полости производ т путем ввода в канал цилиндрического стержн  с плоским торцом.

3. Способ по п.1 и 2, отличаю щи и с   тем, что в заклепке выполн ют сквозной осевой канал, а глухой канал формируют путем ввода в сквозной канал со стороны головки цилиндрического стержн  с плоским торцом.

ft/e. 6