Способ клепки деталей из волокнистых композиционных материалов — SU 1409401 (original) (raw)

(51) 4 В 21 02 ОПИСАНЕ ЗОБРЕТЕН А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7. но озиционных ние техноло тем обеспеистовых пакей закладной тален 1 пак отропного м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(7,1) Куйбьппевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева(54) СПОСОБ КЛЕПКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к клепально-сборочным работам, в частности к способам клепки тонколистовых паке" тов из волокнистых комп териалов. Цель - расши гических возможностей чения соединения тонко тов заклепкой с потайн головкой. В одной из д та, выполненной из ани териала, образуют сквозное отверстие.В отверстие устанавливают втулку 2,высота которой превышает толщину детали 1. Осуществляют осевое деформирование втулки 2. Это позволяет обеспечить поле упругих деформаций по периметру втулки 2, Затем в отверстие устанавливают закладную головку заклепки 3, высота которой превьппает толщину детали 1, На боковой поверхности закладной головки заклепки 3 выполнена кольцевая проточка 4, заполненная клеем. Высота закладной головки превышает толщину детали 1 на величину Д Ь. Деталь 1 устанавливают на плиту 5, фиксируют .ее прижимом 6, а в отверстие прижима вводят пуансонНа пуансон 7 воздействуют импульсйй силой, под действием которой осуществляется пластическое дефориирова- Ва, ние закладной головки. В результате С объем кольцевой проточки уменьшается.Происходит.затекание клея в зазор ф между стенкой отверстия элемента и боковой поверхностью закладной головки. После этого собирают пакет и осу ф ществляют образование замыкающей головки. 4 ил. Ж4 ьИзобретение относится к клепальносборочным работам, в частности к спо, собам клепки тонколистовых пакетовиз волокнистых композиционных материалов.Целью изобретения является расши рение технологических возможностей ,путем обеспечения соединения тонко- ,листовых пакетов заклепкой с потай ной.закладной головкой.Эта цель достигается за счет надежной фиксации закладной головки заклепки в одной из деталей пакета.На фиг.1 показано исходное поло- .15 жение заклепки в одной иэ деталей пакета после выполнения отверстия и допрессовки в него цилиндрическойвтулки; на фиг.2 - стадия деформирования закладной головки; на фиг.3 - 20оложение закладной головки в дета 1 пи пакета после ее деформирования; на фиг.4 - собранный пакет перед образованием замыкающей головки.Способ осуществляют следующим25 Образом.В одной иэ деталей 1 пакета, выполненной, например, иэ аниэотропного материала - бороалюминия, выполняют сквозное отверстие. ПоследнееМожет быть образовано методом пробивки в штампе. Поскольку материал пакета является анизотропным, т.е. имеющим существенные различия в механических свойствах в направлениях, то 35это отверстие устанавливают втулкувыполненную из пластичного матенала, высота которой превьппает толну детали 1. Далее осуществляютОсевое деформирование втулки 2, что 40йозволяет обеспечить поле упругих Деформаций по периметру втулки 2. ПоДобную операцию необходимо выполнятьи для материалов с низкой контактнойпрочностью с целью повьппения контактвой прочности стенок отверстия, т.е. йх подкрепления. Для аниэотропного ыатериала и материала с высокой контактной прочностью операция подкрепЛения стенок отверстия не предусмат 11 ивается.После деформирования втулки 2 в Отверстие вставляют закладную головп 1 у заклепки 3, высота которой превып 1 ат толщину, детали 1 пакета. На боко ой поверхности закладной головки залепки 3 выполнена кольцевая проточпа 4, заполненная клеем. Высота закладной головки заклепки 3 превьппает толщину детали 1 пакет на величину ДЬ, Величину дЬ рассчитывают из условия 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 Ри в отверстие прижима 6 вводят пуансон 7 (фиг.1) При воздействии импульсной силы Рл (или статического воздействия) на пуансон 7 последний перемещается в направлении плиты 5. Под действием усилия Р имеет место пластическое сжатие закладной головки заклепки 3, в результате чего последняя деформируется и объем кольцевой проточки уменьшается (фиг.2).В результате прикладываемого импульсного усилия в пределах до 5 тс развивается значительное по величине импульсное давление клея, что позволяет осуществить радиальное перемещение стенок втулки 2. Увеличение внутреннего диаметра, втулки 2 определяется объемом кольцевой проточки на закладной головке заклепки. В процессе деформирования закладной головки происходит затекание клея в зазор между стенкой отверстия деталипакета и боковой поверхностью закладной головки.После снятия деформирующего усилия Рдеталь 1 пакета совместно с втулкой 2 воздействует на клеевую прослойку, тем самым обеспечивая равномерную постоянную толщину слоя клея по высоте втулки 2 (фиг,3).Затем на выступающую часть стержня заклепки 3 размещают вторую деталь пакета, устанавливают подкладное кольцо 8 и производят образование замыкающей головки за два перехода, предварительно создав выпучивание цилиндрической полости заклепки 3 с последующим формообразованием замыкающей головки обжимной с плоским торцом,.П, р и м е р, В качестве исследуемого материала использовался тонко- листовой пакет из волокнистого композиционного материала: бороалюминия (АМг 6+В) с объемной долей волокон 40 10 и толщиной деталей 1,25 мм.Использовалась заклепка, диаметр стержня. которой составлял 4 мм, диаметр закладной головки 10 мм, высо1409401 Фиг.2 та закладной головки 1,6 мм, кольцевая проточка имела ширину 0,8 мм и глубину 1,О мм, длина стержня заклепки равнялась 1 О мм. Кроме того, в стержне заклепки было выполнено осевое отверстие диаметром 1,5 мм и глубиной 6,5 мм.Фиксация заготовки на матрице осуществлялась с помощью ручного гидрав лического пресса, развивающего усилие 4,0 тс. В качестве нагружающего устройства использовали магнитоимпульсную установку (МИУ) с метаемым ударником при энергии разряда в 15 3,0 кДж.Технологическая последовательность операций клепки следующая: пробивка отверстий в пакете; установка детали пакета на матрицу; установка заклад ной головки в деталь пакета с заполненной клеем кольцевой проточкой; фиксация детали пакета прижимбм с усилием, не превышающим величину контактных напряжений 0,7 (б ) сжатия;. 25 установка пуансона в отверстие.прижима; деформирование закладной головки заклепки; установка второй детали пакета; образование замыкающей головки заклепки. 30 Данный способ позволяет образоватьпотайное эаклепочное соединение прималых толщинах деталей в пакете;поле напряжений по пеРиметру силовойточки и клеевая прослойка обеспечивает высокую прочность в клеезаклепочных соединениях. Кроме того, способ.применим для любых материалов с высокой и низкой контактной прочностью,Формула изобретения Способ клепки деталей из волокнистых композиционных материалов, заключающийся в выполнении в пакете склепываемых деталей атверстия, установке в это отверстие заклепки и последующем образовании замыкающей головки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей путем обеспечения соединения 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 выполняют диаметром, равным диаметру закладной головки, при этом высота закладной головки превьппает толщину детали с выполненным под нее отверстием, кольцевую проточку заполняют клеем, а после установки заклепки осуществляют осевое деформирование закладной головки до расположения ее торцовой поверхности заподлицо с деталью пакета и проникновения клея в зазор между стенкой отвер. стия детали пакета и боковой поверхностью закладной головки.1409401 Составитель Н.Пож Техред Л,Сердюков а Корректор Э.Лончако актор Н,Швьдкая Заказ 3433 ого ний 1130 ка 11 роектная, 4 венно-полиграфическое предприятие, г, Ужг оизв Тираж 589 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 35, Москва, Ж, Подписноемитета СССРоткрытийя наб., ц, 4/5

Смотреть

Способ клепки деталей из волокнистых композиционных материалов