Способ образования неразъемного соединения

 

Использование: машиностроение, для соединения листовых деталей методом клепки. Сущность изобретения: в одной из деталей пакета выполняют сквозное отверстие , а во второй - глухое со ступенчатой полостью. В отверстия устанавливают крепежный элемент со сквозным отверстием , внутри которого размещают эластичный вкладыш до упора в донную поверхность полости и с выступанием над торцем закладной головки. В заключении выступающему торцу эластичного элемента прикладывают силовое воздействие, что вызывает раздачу стенок крепежного элемента и образование замыкающей головки. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 J 15/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ. 4 00

,о Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4866017/27 (22) 18.06.90 (46) 15.01,93. Бюл, М 2 (71) Харьковский авиационный институт им.

Н.Е.Жуковского (72) С,Г. Кушнаренко, В.П. Цыганов, В.Г. Чистяк, С.А. Бычков, И.В. Павлов и Ю.А. Воробьев (56) Патент Великобритании

% 1269952, кл; В 21 J 15/04, 1968, (54) СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ НЕРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ (57) Использование; машиностроение, для соединения листовых деталей методом

Изобретение относится к клепальносборочным работам, в частности, в самолетостроении.

Широки известен способ образования неразъемного соединения с использованием заклепки с сердечником, заключающимся в осуществлении операций образования отверстия в пакете соединяемых деталей, установки в него заклепки, втягивание сердечника, образования замыкающей головки, обрыва и удаления выступающей части сердечника (1). Данный способ применяется, как правило, для односторонней клепки и сопровождается образованием отходных хвостовых частей сердечников.

Наиболее близким по назначению и технической сущности является способ клепки, включающий образование отверстия в пакете соединяемых деталей, установку в него пустотелой заклепки, имеющей закладную головку и стержень с глухим отверстием, установку в глухое отверстие эластичного.БЫ 1787641 А1 клепки. Сущность изобретения: в одной из деталей пакета выполняют сквозное отверстие, а во второй — глухое со ступенчатой полостью. В отверстия устанавливают крепежный элемент со сквозным отверстием, внутри которого размещают эластичный вкладыш до упора в донную поверхность полости и с выступанием над торцем закладной головки. В заключении выступающему торцу эластичного элемента прикладывают силовое воздействие, что вызывает раздачу стенок крепежного элемента и образование замыкающей головки.

4 ил. вкладыша, вдавливание вкладыша пуансоном, в результате деформирования вкладыша происходит радиальная раздача стержня заклепки и образование замыкающей головки, удаление эластичного вкладыша из глухого отверстия.

Недостатком известного способа является следующее. Осевая нагрузка, передаваемая пуансоном через эластичный вкладыш на донную часть стержня пустотелой заклепки, вследствие стесненного деформированного состояния, вызывает значительные деформации растяжения стенок стержня, особенно в области замыкающей головки, Это приводит в подавляющем большинстве случаев к образованию надрывов (трещин) стенок стержня заклепки или отрыву замыкающей головки, Вариации упругости и длин эластичных вкладышей, длин выступающей части стержней для образования замыкающей головки, толщин стенок полых стержней заклепок, усилий клепки к

1787641

25 требует выполнения отверстия со значи50

55 положительному результату не приводят, т, к, вызывают либо формование замыкающих головок явно недостаточных размеров, либо их разрушение. Таким образом, данный способ образования соединений не обеспечивает гарантированного качества.

Цель изобретения — повышение качества соединения.

Поставленная цель достигается тем, что в изве тном способе. образования неразьемного соединения, заключа)ощемся в обФ разовании отверстия ч па ете деталей, установк в него пол, крепе>кного элемента с закладной co.: .кой, размещении внутри него эластичного вкладыша. образовании замыка|ощей головки путем приложения уси, ия к эластичному вкладышу с последующим его удалением из полости крепежного элемента отверстие--в крепежном элементе выполняют сквозным, элаCTI ЧНЫй BK lBgblI1J l43 :. TBBflMBBI0T ДЛИНОЙ, превышающей длину крепежного элемента, отверстие в одной из деталей выполняют с глухой ступенчатой полостью, диаметр которой превышает диаметр отверстия, крепежный эгемент выполняют длиной, превышающеЙ толщину деталей пакета с наименьшим диаметром ступенчатого отверстия, а эластичный вкладыш размещают до его упора в донную поверхность с одноBðåMåHныM выступанием над торцеM закладной головки, при этом силовое возда icTBNB прикладывают к выступающему торцу эластичного вкладыша. Усилие клепки, подаваемое пуансоном на эластичный вкладыш, не замыкается на конструкции крепежного элемента, TBM самым создается стесненное деформированное состояние, соп рово>кдающееся черезмерно большими напряжениями. вызывающими 4 разрушение замыкающих головок.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что отверстие в одной из соединяемых 4 деталей выполняют с глухой ступенчатой полостью, диаметр которой превышает диаметр отверстия. Отверстие в крепежном элементе выполняют сквозным, при этом крепежный элемент выполняют длиной, превышающей толщину деталей пакета с наи- меньшим диаметром ступенчатого отверстия, Эластичный вкладыш изготавливают длиной, превышающей длину крепежного элемента, его размещают в отверстии крепежного элемента до упора в донную поверхность с одновременным выступанием над торцом . закладной головки, при этом силовое воздействие *прикладывают к выступающему торцу эластичного вкладыша.

Известно технические решение, в котором установку трубчатой закгепки с головкой и хвостовиком осуществляют протягиванием через сквозное отверстие заклепки оправки с цилиндрической головкой и направляющим конусом, Оправка является принадлежностью инструмента, Однако этот способ не сбеспечивает высокого качества соединения в связи с тем, что оправка, определяющая Величину радиальной раздачи заклепки, выполнена жесткой, а отверстие в пакете "îåäèíÿåìûõ деталей, а также сам,: заклепки выполняют с определенными допусками как по форме, так и по диаметрам.

По этой причине, а также в связи с износом жесткой оправки, способ не обеспечивает равномерное заполнение отверстия и стабиль",ый натяг, а следовательно, и качество соединения. Затруднена также использование способа для клепки соединений с глухими ступенчатыми отверстиями из-за значительной длины цилиндрической головки и направляющего конуса оправки, выступающих за пределы заклепки. Это тельной глубиной ступенчатой полости, что, как правило, невозмо>кно из-за малых толщин пакета деталей.

На фиг. 1 ":îêÿçàH крепежный элемент; на фиг. 2 — пакет соединяемых де алей с глухим ступенчатым отверстием в одной из них, в которое вставлен крепежный элемент с эластичным вкладb,øåM; на фиг, 3 — то же, В Mомент Окончания фор ловдния замыкающей головки; на фиг, 4 — Образованное соединение.

Предложенный способ образоьания неразьемного соединения ложет быть реализован следующим образом.

В пакете соединяемых деталей 1 и 2 с помощью сверлильно-расточной головки выполняют глухое ступенчатое отверстие с полостью, превышающей диаметр отверстия, в отверстие вставляют крепежный элемент 3, выполненный в виде полой тонкостенной втулки с фланцем (закладной головкой). В сквозное отверстие крепе>кного элемента с зазором вставляют эластичный вкладыш 4, изготовленный, например, из полиуретана и упирающийся одним csoим концом в торец глухого отверстия, К свободному торцу эластичного вкладыша, выступающему чад торцом закладной головки, прикладывают деформирующую нагрузку поср@фтвом пуансона 5 (см. фиг. 2).

При этом за 4чет деформирования эластичного вкладыща 4 происходит заполнение зазора межщфкладышем и крепежным элементом 3, руфдача стенок крепежного элемента до подйого заполнения им отверстия

1787641 в пакете соединяемых деталей и создания стабильного радиального натяга в соединении, образование замыкающей головки, стяжка пакета и создание стабильного осевого натяга, На фиг. 4 показано выполненное соединение после удаления эластичного вкладыша, Использование предлагаемого способа образования неразъемного соединения позволяет, по сравнению с существующими способами, избежать стесненного деформированного состояния, сопровождающегося черезмерно большими напряжениями, вызывающими растрескивание или отрыв замыкающих головок, обеспечить более полное и равномерное заполнение крепежньим элементом отверстия в соединяемых деталях. Все это позволяет повысить качество соединения.

Кроме того, заявляемый способ позволяет обеспечить повышенную герметичность конструкции и гладкость ее поверхности за счет того, что внешняя поверхность одной из соединяемыхдеталей остается при выполнении соединения не нарушенной.

Формула изобретения

Способ образования неразъемного соединения, заключающийся в образовании отверстия в пакете деталей, установке в него

5 полого крепежного элемента с закладной головкой, размещении внутри него эластичного вкладыша, образовании замыкающей головки путем приложения усилия к эластичному вкладышу с последующем его

10 удалением из полости крепежного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения, отверстие в крепежном элементе выполняют сквозным, эластичный вкладыш изготавливают

15 длиной, превышающей длину крепежного элемента, отверстие в одной из деталей выполняют с глухой ступенчатой полостью, диаметр которой превышаетдиаметр отверстия, крепежный элемент выполняют дли20 ной, превышающей толщину деталей пакета, с наименьшим диаметром ступенчатого отверстия, а эластичный вкладыш размещают до его упора в донную поверхность с одновременным выступанием над торцем

25 закладной головки, при этом, силовое воздействие прикладывают к выступающему тор Jó эластичного элемента.

1787641

Составитель Ю. Воробьев

Техред М,Моргентал Корректор Q. Густи

Редактор Т, Соколова

Заказ 30 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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