Способ изготовления заклепок

 

Использование: клепально-сборочные работы, производство заклепок с компенсатором . Сущность изобретения: после формирования закладной головки заклепку устанавливают в штамповую оснастку, при этом закладную головку размещают над отверстием в матрице. Диаметр отверстия не превышает диаметр заклепки. Прикладывают осевое усилие к торцу стержня заклепки и, выдавливая материал заклепки в отверстие матрицы, формируют компенсатор. Заклепки i-.меют высокую точность и повышенные прочностные характеристики в области закладной головки. 4 ил.

(19) (I I) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 (Л

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4904352/27 (22) 22.01.91 (46) 07.10.92. Бюл. М 37 (71) Самарский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) С.И.Козий, Т,А.Карпухина, А.В.Власов и

Т.Б,Козий (56) Григорьев В.П., Голдовский П.Б, Клепка конструкций из легких сплавов, -- M,; Оборонгиз, 1954, с.98 — 102. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАКЛЕПОК

Изобретение касается клепально-сборочных работ и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где требуется производство неразъемных соединений заклепками с компенсаторами.

Известны способы изготовления заклепок, при котором отрезают мерную длину заготовки, часть ее фиксируют в штамповой оснастке и далее производят образование закладной головки заклепки в процессе осевого сжатия свободной длины заготовки, Недостатками известного способа изготовления заклепок являются: отсутствие локального упрочнения материала заклепки в области закладной головки, что обуславливает при передаче больших эксплуатационных усилий необходимость применения заклепок, имеющих повышенные диаметры стержня; стержня заклепок имеют "плавающий" диаметр, что затрудняет их применение в конструкциях, (sI)s В 21 К 1/58, F 16 В 19/06 (57) Использование: клепально-сборочные работы, производство заклепок с компенсатором, Сущность изобретения: после формирования закладной головки заклепку устанавливают в штамповую оснастку, при этом закладную головку размещают над отверстием в матрице. Диаметр отверстия не превышает диаметр заклепки. Прикладывают осевое усилие к торцу стержня заклепки и, выдавливая материал заклепки в отверстие матрицы, формируют компенсатор, Заклепки имеют высокую точность и повышенные прочностные характеристики в области закладной головки. 4 ил. содержащих элементы из волокнистых композиционныхх материалов.

Известен также способ изготовления заклепок, включающий отрезку мерной длины, фиксацию одного конца заготовки в штамповой оснастке и формирование закладной головки путем осевого пластического сжатия свободного конца.

Недостатками этого способа являются сравнительно низкие прочностные характериФф стики заклепок в области закладной головки повышенная себестоимость производства заклепки вследствие необходимости использования повышенных усилий для ее получения.

Цель изобретения — повышение прочностных характеристик заклепок в области закладной головки, преимущественно при изготовлении заклепок с компенсаторами.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления заклепок, включающем отрезку заготовки мерной длины, фик1766574

10

45

55 сацию одного кОнца заготовки в штамповой оснастке и формирование закладной гоповки путем осевого пластического сжатия свободного конца, заклепку устанавливаю1 в штамповую оснастку, размещая закладную головку над отверстием в матрице, диаметр которого не превышает диаметр стержня заклепки, затем прикладывают осевое усилие к торцу стержня заклепки и, выдавливая материал заклепки в отверстие матрицы, формируют компенсатор.

На фиг.1 изображена заклепка в штамповой оснастке перед формированием компенсатора в исходном положении; на фиг.2 — начальная стадия процесса образования компенсатора; на фиг.4 — заклепка с образованным KQMlleHGGTOpoM и поверхностью локального упрочнения в области закладной головки заклепки, Заклепку 1, например из алюминиевого сплава В65, устанавливают в контейнер 2 с длиной h, превышающей длину стержня 4 заклепки 1. Далее фиксируют заклепку 1 с усилием P p>®. B контейнере 2 на матрице

3, имеющей на рабочем торце углубление с геометрическими размерами, соответствующими геометрическим размерам закладной головки заклепки 1, и отверстие диаметром d, расположенным по оси симметрии заклепки 1. В отверстие матрицы 3 устанавливают упор 4 в виде цилиндрического вкладыша диаметром, выполненным по посадке движения по отношению к отверстию диаметром d. Рабочий торец упора

4 отстоит от поверхности закладной головки заклепки 1 на расстоянии h>, образуя в матрице 3 замкнутый свободный объем.

В отверстие контейнера 2 над торцем стержня заклепки 1 устанавливают пуансон

5 (фиг.1).

Реализация изобретения осуществля.ется следующим образом.

При воздействии на пуансон 5 импульсным усилием Pr на первой стадии процесса имеет место калибровка и доведение точностных размеров диаметра стержня до размеров, определяемых диаметром контейнера 2, При дальнейшем перемещении пуансона 5 усилие через стержень заклепки 1 передается ее материалу в области закладной головки, что вызывает его выдавливание в свободный объем матрицы 3 (фиг,2). Длина стержня заклепки 1 при этом уменьшается до 1, Локальное течение материала заклепки 1 в области ее закладной головки формирует упрочненную поверхность в виде усеченного конуса с образующими AC u BD (фиг.3). Упрочнение материала заклепки 1 в области закладной головки объясняется формированием аномальной структуры, объясняемой интенсивным тепловыделением при высокоскоростном деформировании в сочетании со значительным давлением, вызывающими пластическое течение материала заклепки 1.

Процесс образования компенсатора заканчивается стадией окончательного заполнения свободного объема матрицы 3 (фиг.3), При этом длина стержня заклепки 1 приобретает конечный размер, равный!» компенсатор имеет высоту h1, диаметр d и по поверхности упрочнения с образующими

АС и BD создается после сжимающих остаточных напряжений, обуславливаемое пластическим деформированием (стрелками на фиг.4), Способ прошел опытно-промышленную проверку при образовании компенсаторов на заклепках из стали В 65, имеющими следующие геометрические размеры: исходные — диаметр D = 3,95 мм, длину

1 =13 мм; конечные — диаметр D = 4,013 мм, длину

1к = 12,86 мм; диаметр компенсатора d = 1,5 мм, длину компенсатора п1 = 1,0 мм.

Образование компенсаторов производили в штамповой оснастке, выполненной из стали УЗА по 7-му квалитету точности.

Нагружение стержней заклепок проводили ударником массой 450 г., разгоняемым с помощью МИУ-10 при энергиях ее разряда

3 — з,зкД .

В экспериментах использовался гидравлический ручной пресс с максимальным усилием в 40 кН. Оценку эффективности изобретения выполняли на сравнительных испытаниях на срез закладных головок заклепок в штамповой оснастке, Результаты испытаний показали повышение на 10-150 0 прочностных характеристик заклепок, изготовленных по новой технологии, по отношению к закрепкам с компенсаторами, полученными по обычной технологии.

Способ изготовления заклепок эффективен, поскольку повышает прочностные характеристики заклепок, не требуется повышенных усилий для формирования компенсатора, обеспечивается требуемая точность диаметров стержней заклепок, технологический процесс может быть легко автоматизируем, применим для любых марок материалов заклепок.

Формула изобретения

Способ изготовления заклепок, включающий отрезку заготовки мерной длины, фиксацию одного конца заготовки в штамповой оснастке и формирование закладной головки путем осевого пластического сжатия свободного конца, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных

1766574 характеристик заклепок в области закладной головки преимущественно при изготовлении заклепок с компенсатором, заклепку устанавливают в штамповую оснастку, размещая закладную головку над отверстием в матрице, диаметр которого не превышает диаметра стержня заклепки, затем прикладывают осевое усилие к торцу стержня заклепки и, выдавливая материал заклепки в отверстие матрицы, формируют компенса5 тор, 1766574

1766574

Составитель С,Козий

Редактор Т.Шарганова Техред M.Moðãåíòàë Корректор С.Лисина

Заказ 3503 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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