СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ПОТАЙНОГО ЗАКЛЕПОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК B21J15/02 

Изобретение относится к области клепки металлических материалов.

Основным фактором, определяющим ресурс и герметичность клепаных конструкций, является радиальный натяг в заклепочном соединении.

В связи с ростом толщины пакетов современных магистральных самолетов возникла насущная необходимость в разработке способа стапельной клепки переносным ударным пневматическим инструментом, обеспечивающего гарантированный натяг в заклепочном соединении с толщиной пакета до 3d, где d диаметр заклепки.

Известен способ образования потайного заклепочного соединения, в соответствии с которым в склепываемом пакете образуют отверстие с гнездом под потайную головку, устанавливают в отверстие заклепку с закладной головкой стержнем в сторону гнезда, размещают со стороны закладной головки упор, импульсным ударом формируют полупотайную головку с одновременным сжатием пакета и механически обрабатывают (сфрезеровывают) выступающую над пакетом часть полупотайной головки [1]
Однако в связи с тем, что формирование головки заклепки осуществляется в условиях свободной деформации стержня заклепки плоской обжимкой, обеспечить гарантированный натяг в пакетах толщиной свыше 1,7d не удается.

Задача обеспечения гарантированного натяга при импульсной клепке соединения толщиной до 3d, где d диаметр заклепки, решается тем, что в пакете выполняют отверстие с гнездом под потайную головку, устанавливают в отверстие заклепку с закладной головкой стержнем в сторону гнезда, размещают со стороны закладной головки упор, сжимают пакет и формируют полупотайную головку путем ударного воздействия на заклепку последовательно в два этапа двумя обжимками, обеспечивающими различную степень стеснения головки, при этом на первом этапе первую обжимку жестко заклинивают на конце стержня заклепки, после чего ударами по заклиненной обжимке в условиях полустесненной осадки формируют промежуточную головку, а на втором этапе на промежуточную головку устанавливают вторую обжимку и формируют полупотайную головку в условиях свободной осадки промежуточной головки или в условиях полустесненной осадки при степени стеснения меньшей, чем при формировании промежуточной головки.

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1-8 представлены различные стадии процесса образования соединения: фиг. 1 - исходное состояние перед клепкой, фиг. 2 заклинивание первой обжимки перед формированием промежуточной головки, фиг. 3 формирование промежуточной головки, фиг. 4 внешний вид соединения после удаления первой обжимки (профилированной), фиг. 5 формирование полупотайной головки, фиг. 6 - внешний вид соединения после клепки, фиг. 7 механическая обработка (фрезерование) выступающей части полупотайной головки, фиг. 8 внешний вид окончательно образованного потайного соединения.

Способ осуществляют следующим образом.

В отверстие 1 пакета 2 устанавливают заклепку 3, располагая свободный конец стержня со стороны потайного гнезда 4. Упором 5 поджимают закладную головку 6, после чего первую (профилированную) обжимку 7 готовят к удару.

Затем сжимают пакет и ударом жестко заклинивают на конце стержня заклепки 3 профилированную обжимку 7 (фиг. 2), что предотвращает возможный "отскок" обжимки и повреждение заклепки или пакета при последующих ударах. Затем (фиг. 3) ударами по заклиненной обжимке 7 формируют промежуточную головку 8. Формирование осуществляется в условиях полустесненной осадки стержня заклепки, что обеспечивает направленное течение металла в отверстие и повышенный натяг в соединении. Затем первую обжимку удаляют. Внешний вид соединения после формирования промежуточной головки 8 показан на фиг. 4. Гнездо 4 может быть частично не заполнено и в ряде случае вокруг промежуточной головки 8 наблюдается кольцевой зазор 9. Для полного заполнения гнезда 4 наносят удар второй (например, плоской) обжимкой 10 (фиг. 5) и формируют полупотайную головку 11. Внешний вид соединения после клепки показан на фиг. 6. Далее сфрезеровывают выступающую часть полупотайной головки 11 фрезой 12 (фиг. 7). Внешний вид окончательно образованного соединения показан на фиг. 8.

При формировании полупотайной головки может быть использована обжимка, обеспечивающая направленную деформацию промежуточной головки при степени стеснения меньшей, чем при формировании промежуточной головки, что приведет к дополнительному повышению радиального натяга в гнезде.

Данный способ клепки был опробован на технологических образцах из алюминиевых сплавов Д16Т пч. В 95 пч Т2. Образцы толщиной 15 и 12,5 мм клепались заклепками ЗПВС и ЗПК из сплава В 65 диаметром 6 и 5 мм, соответственно. Анализ результатов клепки показал, что способ импульсной клепки обеспечивает натяг в среднем сечении пакета не менее 0,7% при 100%-ном заполнении потайного гнезда.

Использование: в области клепки металлических материалов. Сущность изобретения: в пакете соединяемых деталей выполняют отверстие с гнездом под потайную замыкающую головку. В отверстие устанавливают заклепку, располагая свободный конец стержня со стороны гнезда. Со стороны закладной головки размещают упор. Затем на конце стержня жестко заклинивают первую обжимку и ударами по ней в условиях полустесненной осадки формируют промежуточную головку. Далее на промежуточную головку устанавливают вторую обжимку и формируют полупотайную головку в условиях полустесненной осадки при степени стеснения меньшей, чем при формировании промежуточной головки. После этого механическим путем удаляют выступающую над поверхностью пакета часть полупотайной головки. 8 ил.

Способ образования потайного заклепочного соединения, заключающийся в том, что в пакете соединяемых деталей выполняют отверстие с гнездом под потайную замыкающую головку, в которое устанавливают заклепку с закладной головкой, располагая свободный конец стержня заклепки со стороны гнезда, размещают со стороны закладной головки упор, после чего за счет ударного воздействия обжимки на конец стержня заклепки формируют полупотайную головку с одновременным сжатием пакета и механическим путем удаляют выступающую над поверхностью пакета часть полупотайной головки, отличающийся тем, что формирование полупотайной головки производят последовательно в два этапа двумя обжимками и при разной степени стеснения головки, при этом на первом этапе первую обжимку жестко заклинивают на конце стержня заклепки и ударами по заклиненной обжимке в условиях полустесненной осадки формируют промежуточную головку, а на втором этапе на промежуточную головку устанавливают вторую обжимку и формируют полупотайную головку в условиях свободной осадки промежуточной головки или в условиях полустесненной осадки при степени стеснения меньшей, чем при формировании промежуточной головки.