SU1409401A1 - Способ клепки деталей из волокнистых композиционных материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к клепаль- но-сборочным работам, в частности к способам клепки тонколистовых пакетов из волокнистых композиционных материалов . Цель - расширение технологических возможностей путем обеспечени  соединени  тонколистовых пакетов заклепкой с потайной закладной головкой. В одной из деталей 1 пакета , выполненной из анизотропного материала , образуют сквозное отверстие. В отверстие устанавливают втулку 2, высота которой превышает толщину детали 1. Осуществл ют осевое деформирование втулки 2. Это позвол ет обеспечить поле упругих деформаций по периметру втулки 2. Затем в отверстие устанавливают закладную головку заклепки 3, высота которой превышает толщину детали I. На боковой поверхности закладной головки заклепки 3 вьшолнена кольцева  проточка 4, заполненна  клеем. Высота закладной головки превьтает толщину детали 1 на величину /3h. Деталь 1 устанавливают на плиту 5, фиксируют .ее прижимом 6, а в отверстие прижима ввод т пуансон 7. На пуансон 7 воздействуют импульсной силой, под действием которой осуществл етс  пластическое деформирование закладной головки. В результате объем кольцевой проточки уменьшаетс . Происходит.затекание кле  в зазор между стенкой отверсти  элемента и боковой поверхностью .закладной головки . После этого собирают пакет и осуществл ют образование замыкающей го- ловки. 4 ил. с о: с ;о 42)

Description

Рпрши.

Рприж.

Изобретение относитс  к клепально- сборочным работам, в частности к способам клепки тонколистовых пакетов из волокнистых композиционных материалов ,

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей путем обеспечени  соединени  тонколистовых пакетов заклепкой с потайной , закладной головкой.

Эта цель достигаетс  за счет надежной фиксации закладной головки заклепки в одной из деталей пакета.

На фиг. показано исходное положение заклепки в одной из деталей пакета после выполнени  отверсти  и допрессовки в него цилиндрической втулки; на фиг.2 - стади  деформировани  закладной головки; на фиг.З - положение закладной головки в дета- пи пакета после ее деформировани ; на фиг.4 - собранный пакет перед об- |разованием замыкающей головки. I Способ осуществл ют следующим образом.

: В одной из деталей 1 пакета, вы- |п;олненной, например, из анизотропно- о материала - бороалюмини , выполн ют сквозное отверстие. Последнее Может быть образовано методом пробив- (си в штампе. Поскольку материал паке- га  вл етс  анизотропным, т.е. име- им существенные различи  в механи- fiecKHx свойствах в направлени х, то 3 это отверстие устанавливают втулку If выполненную из пластичного мате- зиала, высота которой превышает тол- цину детали 1. Далее осуществл ют Осевое деформирование втулки 2, что позвол ет обеспечить поле упругих 4 eфopмaций по периметру втулки 2. Подобную операцию необходимо выполн ть И дл  материалов с низкой контактной Прочностью с целью повьппени  контакт- йой прочности стенок отверсти , т.е. ikx подкреплени . Дл  анизотропного материала и материала с высокой кон- Мктной прочностью операци  подкреплени  стенок -отверсти  не предусмат- 1 иваетс .

После деформировани  втулки 2 в отверстие вставл ют закладную голов- заклепки 3, высота которой пре;.вь1- 4ат толщину; детали 1 пакета. На боко- поверхности закладной головки за- 1 лепки 3 выполнена кольцева  проточ- 4, заполненна  клеем. Высота зак- о адной головки заклепки 3 превьшает

толщину детали 1 пакет на величину ЛЬ. Величину ДЬ рассчитывают из услови  равенства объема кольцевой проточки объему материала закладной головки над плоскостью детали пакета. Деталь 1 пакета с размещенной заклепкой 3 устанавливают на плиту 5, фиксируют деталь 1 пакета прижимом 6

с усилием прижима Ррр и в отверстие прижима 6 ввод т пуансон 7 (фиг.)) При воздействии импульсной силы Р л (или статического воздействи ) на пуансон 7 последний перемещаетс  в

направлении плиты 5. Под действием

усили  Р/л имеет место пластическое

I/

сжатие закладной головки заклепки 3, в результате чего последн   деформируетс  и объем кольцевой проточки уменьшаетс  (фиг.2).

В результате прикладываемого импульсного усили  в пределах до 5 тс развиваетс  значительное по величине импульсное давление кле , что поз

вол ет осуществить радиальное перемещение стенок втулки 2. Увеличение внутреннего диаметра, втулки 2 определ етс  объемом кольцевой проточки на закладной головке заклепки. В процессе деформировани  закладной головки происходит затекание кле  в зазор между стенкой отверсти  детали 1 пакета и боковой поверхностью закладной головки.

После сн ти  деформирук цего усили  P/J) деталь 1 пакета совместно с втулкой 2 воздействует на клеевую прослойку, тем самым обеспечива  равномерную посто нную толщину сло 

кле  по высоте втулки 2 (фиг.З).

Затем на выступающую часть стержн  заклепки 3 размещают вторую деталь пакета, устанавливают подкладное кольцо 8 и производ т образование замыкающей головки за два перехода,

предварительно создав выпучивание цилиндрической полости заклепки 3 с последующим формообразованием замыкающей головки обжимной с плоским торЦОМ .

Пример, в качестве исследуемого материала использовалс  тонколистовой пакет из волокнистого композиционного материала: бороалюмини  (АМгб+В) с объемной долей волокон 40°10 и толщиной деталей 1,25 мм.

Использовалась заклепка, диаметр стержн , которой составл л 4 мм, диаметр закладной головки 10 мм, высота закладной головки 1,6 мм, кольцева  проточка имела ширину 0,8 мм и глубину 1,0 мм, длина стержн  заклепки равн лась 10 мм. Кроме того, в стержне заклепки было вьтолнено осевое отверстие диаметром 1,5 мм и глубиной 6,5 мм.

Фиксаци  заготовки на матрице осуществл лась с помощью ручного гидрав- лического пресса, развивающего усилив 4,0 тс. В качестве нагружающего устройства использовали магнитоим- пульсную установку (МИУ-10) с метаемым ударником при энергии разр да в 3,0 кДж.

Технологическа  последовательность операций клепки следующа : пробивка отверстий в пакете; установка детали пакета на матрицу; установка заклад- ной головки в деталь пакета с заполненной клеем кольцевой проточкой; фиксаци  детали пакета прижимом с усилием, не превышающим величину контактных напр жений 0,7 (6g) сжати ; установка пуансона в отверстие прижима; деформирование закладной головки заклепки; установка второй детали пакета; образование замыкающей головки заклепки.

Данный способ позвол ет образовать потайное заклепочное соединение при малых толщинах деталей в пакете; поле напр жений по периметру силовой точки и клеева  прослойка обеспечивает высокую прочность в клеезаклепоч- ных соединени х. Кроме того, способ применим дл  любых материалов с высокой и низкой контактной прочностью.

Claims (1)

1. Формула изобретен

   и  

   Способ клепки деталей из волокнистых композиционных материалов, заключающийс  в выполнении в пакете скле- пьшаемых деталей отверсти , установке в это отверстие заклепки и последующем образовании замыкающей головки , отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей путем обеспечени  соединени  тонколистовых пакетов заклепкой с потайной закладной головкой, используют заклепку с закладной головкой цилиндрической формы, имеющей кольцевую проточку на боковой поверхности , отверстие в одной из деталей пакета вьтолн ют диаметром, равным диаметру закладной головки, при этом высота закладной головки превышает толщину детали с выполненным под нее отверстием, кольцевую проточку заполн ют клеем, а после установки заклепки осуществл ют осевое деформирование закладной головки до расположени  ее торцовой поверхности заподлицо с деталью пакета и проникновени  кле  в зазор между стенкой отверсти  детали пакета и боковой поверхностью закладной головки.

   I рлриж.

   фиг.2

   f/rpu .

   Prf/ya.

   cfJue.

   сригЛ