Заклепка

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к заклепкам для соединения деталей из композиционных материалов. Цель изобретения - упрощение конструкции и технологии изготовления стопорящего участка и исключение повреждения соединяемой детали из композиционного материала путем обеспечения центрирования деформируемой втулки. Заклепка содержит корпус 2 с закладной головкой 3 и заходной частью 6 и размещенный в резьбовом отверстии 4 корпуса 2 винт 8 с технологическим хвостовиком 11, головкой 10 и прилегающим к ней стопорящим участком 14 в виде цилиндрического пояска. Между головкой винта 8 и корпусом 2 установлена диформируемая втулка 17 с вкладышем 21. При завинчивании винта деформируемая втулка образует гофр на поверхности соединяемой детали. Торец заходной части корпуса упирается в стопорящий участок, прекращая движение винта, и ограничивает давление на поверхность соединяемой детали. Втулка при этом центрируется на цилиндрическом пояске с топорящего участка, что также способствует исключению повреждения соединяемой детали. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 п1 4 F 16 В !9/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Патент США М 4457652, кл. Г 1б В 19/10, 1984.

Патент США М 4595324, кr. 1" 1б В 19/10, 1986.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (2 l ) 437 7870/25-27 (22) 15.02.88 (46) 23.! 0 89. Вюл. 11 39 (72) h.0t. .;ìèðíîÿ и С.Г.Голинских (53, 621.884(088,8) э4) ЗАК 1ЕПКА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к заклепкам ц-я соединения деталей из композицио; ных материалов. Цель изобретения упрощение конструкции и технологии изготовления стопорящего участка и исключение повреждения соединяемой детали из композиционного материала путем обеспечения центрирования де)516637

50 формируемой втулки, Заклепка содер>ItIIT .Ko ptl ) с " c з,1кл ад>>ой i o JloBK QH 3 и заходной ча< тью 6 и размещенной в резьбовом отверстии 4 корпуса 2 винт 8 с технологическим хвостовиком 11, головкой 10 и прилегающим к ней стопорящим участком 14 в виде цилиндрическогo пояска. Между головкой винта 8 и корпусом 2 установлена деформируемая втулка 17 с вкладышем 21. При завинчивании винта деИзобретение относится к машиностроению,. K заклепкам для соедине

1 1 дс т: i,.i> il 3 hot tlto 1иlп>онных мате риалов „

Бель изс>б>ретения — упрощение консс грукции и технологии изготовления стопорящего участка и исключение повреждения соединяемой детали из композиционного материала путем центрирования деформируемой втулки, На фиг.) изображена заклепка для соединения деталей до сборки; на фиг ° 2 . — заготовка винта со стопоряш 1м участком после изготовления методом Jilt «дки; на фиг.3 — винт со

czoitopsIIIp!It участком после накатывания рс зьбк>; на с)>иг.4 — заклепка после сборки ..

В дет, >л> 1 уста>>оплел корпус 2 с. закладной го:1овкой 3, резьбовым с.тверстие>i 4 ц>>линдрической частью 5, з,>ходной частью 6 и фаской 7 реэьбь>> Jl :JI1 8 с резьбой 9, головкой 10 > технологическим хвостовиком 11 с лысками 12, обрывной шейкой

13 и стопорящим участком 14 в виде цилиндрического пояска 15 с коническим переходным участком 16, деформируемая втулка )7 с проточкой 18, тонкостенной частью 19 и толстостенной частью 20, а также вкладыш 21 из более мягкого материала:, чем деформирус..>ая втулка 17.

Стопорящий участок 14 изготавливается выселкой .одновременно с головкой 10 винта 8, при этом цилиндрический поясок )5 ди",ìåòðoì с) сопрягается по радиусу R с коническим пояском 16, который переходит в цилиндричес>сую поверхность диаметром с1„ под накатывание резьбы 9, )!осле н>псатывания резьбы 9 ее наружный д>1л; >,.тр с) . получается меньше

>; >p

55 форм>>руемая втулка образует гофр на по1>ерхности соеди1>яе>>ой детали. Тоp LIl, з аходной части к<>риу с а упир: ется в стопорящий участок, прекращая движение винта, и ограни11ивает давление на поверхность соединяемой детали. Втулки при этом центрируется на цилиндрическом пояске стопорящего участка, что также способствует исключению повреждения соединяемой детали. 4 ил ° диаметра с) цилиндрического пояска 15, который равен внутреннему диаметру с)„„ толстостенной части 20 цеформируемой втулки 17, Сборка эаклепочного соединения производится следующим образом, Деформируемая втулка 17 с вставленным в нее вкладышем 2) размещается на заходной части 6 корпуса 2 и фиксируется винтом 8, который ввинчивается в резьбовое отверстие 4 корпуса 2. Затем заклепка вводится в отверстие соединяемых деталей до упора в поверхность одного из них за— кладной головки 3 корпуса 2.

В процессе завинчивания винта 8 вращением эа лыски 12 технологического хвостовика )1 втулка 17 начинает деформироваться, передавая осевую нагрузку на вкладыш 21, который вьгжимается на заходную часть 6 корпуса 2 и деформирует тонкостенную часть 19 втулки 17. При подходе к линии пересечения цилиндрической 5 и заходной 6 частей корпуса 2 тонкостенная часть 19 изменяет свое направление, стремясь перегнуться и перемещаться далее вдоль цилиндрической части 5 корпуса 2. В этот, момент вкладь>ш 21 запирается между начавшей перегиб тонкостенной частью 19 и внутренним торном толстостенной части 20.

Деформируемая втулка )7 продолжает перемещаться под действием вращающегося винта 8, а запертый вкладыш. 21 сжимается с увеличением толщины, одн;> временно отгибая наружу тонкостенную часть 19 с образованием грфра 22.

При дальнейшем вращении и перемещении винта 8 деформируемая втулка 17 с образованным гофром 22 перемещается вниз вдоль цилиндрической части 5 корп с;> 2 до упора гофра 22 в поверх)516637 ность детали из композиционного материала.

Под действием продолжающегося перемещаться винта 8 гофр 22 раздается

5 в радиальном направлении, как бы растекаясь по поверхности детали 1, образуя замыкающую головку заклепки.

В этот момент конический участок 16 стопорящего участка 14 упирается- в 10 торец эаходной части 6 корпуса 2 со стороны заходной фаски 7 резьбового отверстия 4 корпуса 2, прекращая поступательное движение винта 8 и ограничивая давление на поверхность де- 15 тали 1 иэ композиционного материала, благодаря чему стабилизируются нагрузки стяжки пакета соединяемых деталей.

Сборка заклепки заканчивается обрь:— вом технологического хвостовиха 11 20 винта 8 по обрывной шейке 13.

В процессе сборки деформируемая втулка центрируется относительно винта по цилиндрической части стопорящего участка, в результате чего обеспечивается равномерное образование гофра и высокое качество сборки без разрушения композиционного материала. При постановке заклепок в пакеты с минимальной для данного 30 типоразмера толщиной происходит стопорение винта относительно корпуса, предотвращающее дальнейшее вЂ,;оступательное движение винта и рост осевой нагрузки, а следовательно,стабилизируя нагрузку стяжки пакета и не допуская разрушения головки винта.

Длина цилиндрического пояска выбирается в пределах 0,08 — 0,3 е> о ди аме тр а . 40

При выполнении цилиндрического nosicKa длиной 1 =- 0,08 d не обеспечивается надежное центрирование из-за воэможности перекоса деформируемого элемента в процессе сборки заклепки, 45 когда углы опорной поверхности голов— ки винта и торца толстостенной части не совпадают вследствие неблагоприятного сочетания полей допусков.При

1 ) 0,3d возникают трудности иэго- 50 товления цилиндрического пояска высадкой и, кроме того, уменьшается необходимая длина осевого перемещения деформируемой втулки, Влагозаря данной конструкции сто- 55 порящего участка обеспечивается возможность его изготовления одновременНо с изготовлением винта методом высадки. Для этого в высадочной матрице делается специальная расточка, воспроизводящая форму стопорящего участка, которая заполняется металлом в процессе высадки. При использовании обработки резанием изготовление стопорящего участка точением одновременно с винтом также не вызывает трудностей.

Центрирование деформируемой втулки по цилиндрическому пояску стопорящего участка исключает ее смещение относительно винта и корпуса, благодаря чему повышается качество сборки заклепки путем ликвидации повреждения соединяемых деталей торцом деформируемой втулки из-эа неодновременного несимметричного перемещения втулки.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Заклепка, содержащая корпус, винт и деформируемую втулку с вкладышем, при этом корпус выполнен с заходной частью на одном конце, закладной головкой на другом конце и осевым резьбовым отверстием, в которое эавинчен винт, выполненный с технологическим хвостовиком на одном конце его реэь-. бового стержня и головкой на другом конце и со стопорящим участком под головкой, а деформируемая втулка расположена между корпусом и головкой винта. и выполнена с проточкой под вкладьпп со стороны заходной части корпуса, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и технологии изготовления стопорящего участка и исключения повреждения соединяемой детали из композици— онного материала путем обеспечения центрирования деформируемой втулки, стопорящий участок выполнен в виде цилиндрического пояска с коническим или радиусным переходным участком к резьбовому стержню винта, при этом диаметр цилиндрического пояска превышает наружный диаметр резьбы стержня винта и равен внутреннему диаметру деформируемой втулки, а длина цилиндрического пояска равна 0,080,3 его диаметра, 1516637

Составитель С. Никулина

Техред И.Верес Корректор M.1Иаропiи

Редактор В.Данко

Заказ 6363/32 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ 1 осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Гаушская наб., д. 4/5 (1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101