Заклепка

 

Изобретение относится к машиностроению, к заклепкам для сборки с односторонним доступом деталей из композиционных материалов. Цель изобретения - повышение качества заклепочного соединения путем исключения повреждения соединяемой детали из композиционного материала. Заклепка содержит втулку 2, винт 8, деформируемое кольцо 14 с вкладышем 18. Втулка выполнена с закладной головкой и заходным участком радиусной формы, в нее завинчен винт с головкой и отрывным хвостовиком. Деформируемое кольцо с вкладышем установлено на винте между его головкой и втулкой. При завинчивании винта деформируемое кольцо выжимается на заходный участок втулки и образует гофр. Образование гофра не требует больших усилий. Гофр взаимодействует с поверхностью соединяемой детали из композиционного материала, не повреждая ее, что повышает качество заклепочного соединения. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

ССЮЭ СОЕЕТСНИХ

РЕС(ВЕРЛИН

А1 (191 (И1 (5ц 4 F 16 В 19/10

ГОСУД% СТВЕННЫЙ КОМИТЕ1Г

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯ4 И ОТКРЫТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8 < i 1 " ItIP> ÷

fibida.iT1 ", i;,,1 ю(.С1 .ЛЯ

Е.",Á) ì!O I 1 (".A

1 (21) 4320031/25-27 (22) 26.10.87 (46) 30.06.89. Бюл.1(24 (72) Б.Э.Смирнов и С.Г,Голинских (53) 621.884(088.8) (56) Патент СИА Ó 3643544, кл. F 16 В 19/00, 1969.

Патент США 4457652, кл. F 16 В 19/1О, 1984. .(54) ЗАКЛЕПКА (57) Изобретение относится к машиностроению, к заклепкам для сборки с односторонним доступом деталей из композиционных материалов. Цель изобретения - повьпаение качества эаклепочного соединения путем исключе" ния повреждения соединяемой детали иэ композиционного материала. Заклеп.

2 ка содержит втулку 2, винт 8, деформируемое кольцо 14 с вкладышем 18.

Втулка выполнена с закладной головкой и эаходным участком радиусной формы, в нее завинчен винт с головкой и отрывным хвостовиком. Деформируемое кольцо с вкладышем установлено на винте между его головкой и втулкой. При эавинчивании винта деформируемое кольцо выжимается на эаходный участок втулки и образует гофр. Образование гофра не требует больших усилий. Гофр взаимодействует с поверхностью соединяемой детали из композиционного материала, не повреждая ее, что повьппает качество заклепочного соединения. l з.п. ф-лы

У

6 ил.

3 !4903

Изобретение относится к машиностроению, к заклепкам для сборки с односторонним доступом деталей иэ композиционных материалов.

Цель изобретения - повышение качества заклепочного соединения путем исключения повреждения соединяемой детали из композиционного материала.

На фиг.l изображена заклепка до образования заклепочного соединения; на фиг.2 - узел ? на фиг.1- на фиг. 3 — 5 - последовательность сборки заклепочного соединения; на фиг.6заклепочное соединение в сборе. 15

Заклепка для соединения листов 1 содержит втулку 2 с закладной головкой 3, резьбовым отверстием 4, цилиндрической частью 5 и эаходным участком

6, выполненным скругленным по радиусу R, при этом цилиндрическая 5 и заходная 6 части пересекаются по ли» нии 7, а также винт 8 с резьбой 9, головкой 10, технологическим хвостовиком ll с лысками 12 и обрывной шейкой 13, деформируемое кольцо 14 с проточкой 15, тонкостенной 16 и толстостенной 17 частями, и вкладыш 18 с заходной 19 и внутренней 20 фасками. Вкладыш выполнен мз материала 3р более мягкого, чем втулка, винт и деформируемое кольцо.

Заклепка работает следующим образом.

Деформируемое кольцо 14 с вставленным в него вкладышем 18 размещается на винте, который ввинчивается в резьбовое отверстие 4 втулки 2.

Затем заклепка вводится в отверстие соединяемых листов 1 до упора в по- 4р верхность одного из них головки 3 втулки 2 (фиг.l). В процессе завинчивания винта вращением за лыски 12 технологического хвоетовика 11 кольцо 14 начинает деформироваться, пере- 45 давая осевую нагрузку на вкладыш 18, который благодаря наличию заходной фаски 19 легко выжимается на заходный участок 6, облегая ее, и деформирует тонкостенную часть 16 кольца 14, которая также принимает криволинейную форму (фиг.3). При подходе к линии пересечения цилиндрической 5 и эаходной 6 частей втулки (к линии перегиба) тонкостенная часть 16 деформируемого кольца.14 изменяет свое направление, стремясь "перегнуться" и в дальнейшем перемещаться вдоль цилиндрической части 5 втулки. Если

28 ! бы вкладьпп 18 отсутствовал, то дефор мируемое кольцо 14 переместилось бы вдоль цилиндрической части 5 втулки до соприкосновения с соединяемым лис том 1. Наличие вкладьппа 18 изменяет этот процесс: при подходе деформируемого кольца к линии 7 перегиба вкладьпп запирается между начавшей перегиб тонкостенноЯ частью 16 и внутренним торцом толстостенной части 17. Деформируемое кольцо продолжает перемещаться под действием вращающегося винта, а запертый вкладыш сжимается с увеличением толщины, одновременно отгибая наружу тонкостенную часть 16 с образованием гофра 21 (фиг.4). Благодаря предварительной деформации тонкостенной части 16 по радиусу R образование гофра 21 не требует приложения высоких нагрузок. При дальнейшем вращении и перемещении винта.деформируемое кольцо с образованным гофром 21 перемещается вниз вдоль цилиндрической части 5 втулки (фиг.5) до упора гофра 21 в лист 1 из композиционного материала без повреждения его поверхности. В дальнейшем под действием продолжающего перемещаться винта гофр 21 раздается, в радиальном направлении, как бы растекаясь по поверхности листа 1 и образуя замыкающую головку заклепки с большой площадью опорной поверхности.

При достижении заданной нагрузки стяжки пакета соединяемых листов 1 технологический хвостовик ll обрывается по шейке 13, после чего сборка заканчивается (Фиг.6), Заходный участок корпуса выполнен закругленным .по радиусу К (0,4

0,9)4 и длиной 1 = (0,18-0,25)d, где Й вЂ” диаметр втулки.

Выполнение эаходного участка втулки по радиусу R = (0,4-0,9)d позволяет обеспечить предварительное деформирование тонкостенной части деформируемого кольца по радиусу R уже в первоначальной стадии сборки, благодаря чему образование гофра в зоне линии пересечения эаходной и цилиндрической части втулки происходит при значительно меньших нагрузках, чем при выполнении заходной части в форме конуса. Кроме того, исключается одностороннее образование гофра, связанное с биением втулки относительно резьбы, благодаря чему повышается качество образования спединения, исключающее возможность по5 14903 врежде;;ия соединяемых листов. При выполнении радиуса R величиной (0,4d образуется пологий участок, удлиняющий торец корпуса со стороны эаходной части. В результате этого вкладыш и

5 тонкостенная часть деформируемого кольца оказываются практически опертыми в торец корпуса, и нагрузка, необходимая для их деформации в про- 10 цессе сборки, резко увеличивается.

Увеличение нагрузки приводит к нарушению покрытия контактирующих деталей, неравномерному (одностороннему) образованию гофра и к ухудшению качества сборки, вплоть до непостановки заклепки.

При выполнении радиуса R величиной

) 0,9d этот радиус фактически превращается в конус, т.е. эффект от исполь-20 эования радиусной формы заходного участка сводится на нет.

Если длина эаходного участка втулки 1 (0,18d от торца втулки, то этот 25 участок практически сам превращается в торец втулки. Если указанная длина

1 ) 0,25d, то цилиндрическая и эаходная части втулки оказываются практически сопряженными, а не пересекаю- 30 щимися, в результате чего rohp у деформируемого элемента не образуется и происходит разрушение поверхности соединяемого листа из композиционного материала кромкой торца деформируемо- 35 го элемента.

Выполнение на вкладыше заходной фаски позволяет в процессе сборки

4 обеспечить равномерный выжим вклады,ша на эаходную часть корпуса путем 40

2а 6 приложения меньшей нагрузки и без частичного среза части вкладыша.

Выполнение аналогичной дополнительной фаски на противоположном кон". це вкладыша позволяет регулировать объем материала вкладыша внутри де" формируемого кольца, При превышении этого объема избыточная часть материала вкладыша выдавливается иэ гофра деформируемого кольца. формула изобретения

1. Заклепка, содержащая втулку с закладной головкой на одном конце и эаходным участком на другом, завинченный во втулку винт с головкой и отрывным технологическим хвостовиком и размещенное на винте между его головкой. и заходным участком втулки деформируемое кольцо, в котором со стороны заходного участка втулки установлен вкладыш из материала более мягкого, чем материал втулки, винта и деформируемого кольца, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества заклепочного соединения путем исключения повреждения соединяемой детали из композиционного материала, заходный участок втулки выполнен скругленным по радиусу, равному 0,4-0,9 диаметра втулки, н длиной, равной 0,18-0,25 диаметра втулки, а вкладыш выполнен со встречной заходной фаской.

2. Заклепка по п.l, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что вкладыш выполнен с дополнительной фаской со стороны головки винта.

1490328 фиг. 2

Фиг.

2! иг. -

Составитель С.Никулина

Тех ред М., яндык

Редактор М.Келемеш

Корректор Т.Колб

Заказ 3667/38 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101