СПОСОБ ИМПУЛЬСНОЙ КЛЕПКИ Российский патент 1997 года по МПК B21J15/02 

Изобретение относится к области клепки металлических материалов.

В последнее время в связи с увеличением толщины пакетов и напряжений в конструкциях магистральных самолетов возникла насущная необходимость в разработке способа стапельной клепки переносным инструментом, обеспечивающего ресурс и герметичность соединений в пакетах толщиной до 3d, где d диаметр заклепки.

Основным фактором, определяющим ресурс и герметичность заклепочных соединений, является радиальный натяг в среднем по толщине сечения пакета.

Известен способ импульсной клепки, заключающийся в том, что в пакете соединяемых деталей образуют отверстие с фаской, в которое со стороны, противоположной фаске, устанавливают заклепку с закладкой головкой, поджимают ее упором, сжимают пакет и производят формообразование замыкающей головки с помощью обжимки [1]
Недостатком указанного выше известного способа является невозможность получения натяга в соединении при клепке пакетов, толщина которых превышает 1,5 d, где d диаметр заклепки.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение гарантированного натяга при клепке пакетов толщиной до 3d.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе импульсной клепки, заключающемся в том, что в пакете соединяемых деталей образуют отверстие с фаской, в которое со стороны, противоположной фаске, устанавливают заклепку с закладной головкой, поджимают ее упором, сжимают пакет и производят формообразование замыкающей головки с помощью обжимки, используют обжимку, которую заклинивают на конце стержня заклепки, противоположном закладной головке, а формообразование замыкающей головки производят ударами по заклиненной обжимке в условиях полустесненной осадки.

Кроме того, перед формообразованием замыкающей головки упор размещают на заклененной профилированной обжимке и производят деформирование закладной головки путем воздействия на нее вспомогательной плоской или профилированной обжимкой.

на фиг. 1 представлено исходное состояние элементов перед клепкой; на фиг. 2 первый этап клепки заклинивание профилированной обжимки; на фиг. 3 деформирование закладной головки в условиях свободной деформации; на фиг. 4 деформирование закладной головки в условиях полустесненной деформации; на фиг. 5 формообразование замыкающей головки; на фиг. 6, 7 внешний вид соединения после клепки.

Способ осуществляют следующим образом.

В отверстие 1 с фаской 2, образованное в пакете 3, устанавливают заклепку 4 стержнем в сторону фаски 2 (фиг. 1). Закладную головку 5 заклепки поджимают упором 6. Профилированную обжимку 7 готовят к нанесению удара по заклепке.

Клепку осуществляют в следующей последовательности.

На первом этапе ударом жестко заклинивают профилированную обжимку 7 на конце стержня заклепки 4. При этом происходит частичная деформация стержня заклепки 4 и закладной головки 5 (фиг. 2). Заклинивание обжимки 7 предотвращает ее отскок при ударах и предохраняет от повреждения заклепку и поверхность пакета.

На втором этапе деформируют закладную головку 5, для чего упор 6 размещают на заклененной профилированной обжимке 7, а формирование закладной головки 5 осуществляют другой обжимкой 9, плоской или профилированной, в зависимости от необходимости степени стеснения деформации (фиг. 3, 4). Размещение упора 6 на заклиненной обжимке 7 предотвращает раздачу торца стержня заклепки и позволяет сохранить жесткое соединение заклиненной профилированной обжимки и заклепки.

На третьем этапе формируют замыкающую головку, для чего упор 6 переносят на сформированную закладную головку 5 и наносят удары (удар) по заклененной профилированной обжимке 7 (фиг. 5). Формирование замыкающей головки 8 происходит в условиях полустесненной деформации стержня заклепки, что приводит к повышению радиального натяга в соединении.

Внешний вид полученного соединения после удаления профилированной обжимки и упора представлен на фиг. 6 (при свободной деформации закладной головки) и фиг. 7 (при полустесненной деформации закладной головки).

Следует отметить, что вследствие высоких скоростей деформирования в нижней части замыкающей головки происходит сдвиг металла, приводя к образованию кольцевых трещин вокруг головки. Для предотвращения этого явления в отверстии со стороны замыкающей головки выполняют фаску, глубина и угол конуса которой определяются диаметром заклепки и материалом склепываемого пакета.

Данный способ импульсной клепки был опробован на технологических образцах из алюминиевых сплавов Д16 ач В95 ач Т2.

Образцы толщиной 15 и 12,5 мм клепались заклепками УЗ (ОСТ 1 34043-80) диаметром 6 и 5 мм, соответственно. Материал заклепок сплав Б65. Анализ результатов клетки показал, что при сетевом давлении воздуха 4,5-5 атм клепка импульсным методом по предлагаемой технологии позволяет получить натяг в среднем сечении пакета порядка 0,6-1,5%

Использование: в области соединения металлических материалов методом клепки. Сущность изобретения: в пакете соединяемых деталей образуют отверстие с фаской, в которое со стороны, противоположной фаске, устанавливают заклепку с закладной головкой. На свободном конце стержня заклинивают профилированную обжимку. Закладную головку поджимают упором. Сжимают пакет соединяемых деталей и производят формообразование замыкающей головки в условиях полустесненной осадки, осуществляя удары по заклиненной обжимке. Для увеличения величины натяга перед формообразованием замыкающей головки упор размещают на заклиненной профилированной обжимке. Затем производят деформирование закладной головки путем воздействия на нее вспомогательной плоской или профилированной обжимкой. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ импульсной клепки, заключающийся в том, что в пакете соединяемых деталей образуют отверстие с фаской, в которое со стороны, противоположной фаске, устанавливают заклепку с закладной головкой, поджимают ее упором, сжимают пакет и производят формообразование замыкающей головки с помощью обжимки, отличающийся тем, что используют профилированную обжимку, которую заклинивают на конце стержня заклепки, противоположном закладной головке, а формообразование замыкающей головки производят ударами по заклиненной обжимке в условиях полустесненной осадки. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед формообразованием замыкающей головки упор размещают на заклиненной профилированной обжимке и производят деформирование закладной головки путем воздействия на нее вспомогательной плоской или профилированной обжимкой.