ПРОФИЛИРОВАННАЯ ОБЖИМКА Российский патент 1997 года по МПК B21J15/36 

Изобретение относится к области клепки металлических материалов и может быть использовано в самолетостроении и других отраслях, где применяется клепка.

Потребность в увеличении радиального натяга при клепке толстых пакетов в условиях стапельной сборки привела к необходимости при формировании головки заклепки деформировать стержень заклепки в замкнутом объеме.

Существующие технологии пневмоимпульсной и многоударной клепки основаны на способе свободной деформации стержня заклепки плоскими обжимками, поскольку клепка профилированными обжимками приводит в этом случае к повреждению головок заклепок.

Известна профилированная обжимка, содержащая корпус с рабочей поверхностью, в которой образовано глухое гнездо, ориентированное вдоль оси обжимки и выполненное в виде двух смежных полостей: внешней (конической) и внутренней (цилиндрической), боковая поверхность каждой из которых получена вращением их образующих относительно оси обжимки, при этом внешняя полость выполнена расширяющейся в сторону рабочей поверхности.

Указанной обжимкой удается получить натяг в соединении, однако вследствие отскока обжима при ударе значительное количество замыкающих головок заклепок повреждается.

Задача обеспечения гарантированного натяга в соединении при импульсной клепке толстых пакетов и предотвращения повреждений заклепок и склепываемого пакета (толстые пакеты пакеты толщиной до 3 d, где d диаметр заклепки) решается тем, что в обжимке, содержащей корпус и рабочую поверхность, со стороны рабочей поверхности образовано глухое гнездо, ориентированное вдоль оси обжимки. Гнездо выполнено в виде двух полостей: внешней и внутренней с центрирующим пояском между ними. Боковые поверхности каждой полости получены вращением образующих относительно оси обжимки. При этом внешняя полость расширяется в сторону рабочей поверхности, а внутренняя выполнена таким образом, что ее диаметр хотя бы в одном сечении, перпендикулярном оси обжимки, превышает диаметр центрирующего пояска.

На фиг. 1 дана типовая конструкция предлагаемой обжимки; на фиг. 2 - исходное состояние элементов соединения перед клепкой; на фиг.3 схема процесса клепки профилированной обжимки; на фиг. 4-7 примеры выполнения внутренней полости; на фиг. 8-11 примеры выполнения внешней полости.

На фиг. 1 представлена типовая конструкция профилированной обжимки. В корпусе 1 со стороны рабочей поверхности 2 выполнено глухое гнездо, ориентированное вдоль оси 3 обжимки, состоящее из внутренней 4 и внешней 5 полостей и центрирующего пояска 6 между ними. Каждая из полостей получена вращением соответствующей образующей 7 или 8 вокруг оси обжимки 3. Диаметр внутренней полости d_i хотя бы в одном из сечений (или в каждом сечении) превышает диаметр центрирующего пояска d_n, а внешняя полость 5 выполнена расширяющейся в сторону рабочей поверхности.

На фиг. 2 представлены элементы соединения перед клепкой. В склепываемом пакете 9 выполнено отверстие 10, в которое установлена заклепка 11 и поджата упором 12. Профилированная обжимка установлена на конце стержня заклепки 11 строго по ее оси, функцию направляющего элемента выполняет центрирующий поясок 6.

На фиг. 3 схематично представлена схема процесса клепки профилированной обжимкой импульсным методом. При ударе по обжимке заклепка раздается. При этом конец стержня заклепки 11 заполняет внутреннюю полость 4, в результате чего обжимка жестко заклинивается на заклепке, чем предотвращает "отскок" обжимки и возможное повреждение соединения. Внешняя полость 5, расширяющаяся в сторону рабочей поверхности 2, формирует замыкающую головку 13 в условиях деформации стержня заклепки, в частично замкнутом объеме, что увеличивает радиальный натяг в соединении. Замыкающая головка 13 может быть окончательно сформирована одним или несколькими ударами по заклиненной обжимке.

На фиг. 4-7 представлены варианты выполнения внутренней полости. Внутренняя полость может быть образована вращением образующей, имеющей вид прямой линии, параболы, ломаной и т.д. Аналогичную форму может иметь внешняя полость (фиг. 8-11). Форма внешней полости определяется требуемой величиной стеснения деформации замыкающей головки ли клепке.

Данная обжимка была опробована при клепке импульсным методом закрепок диаметром 5 и 6 мм. Толщина технологических образцов составляла 1,6- 2,5 d, где d диаметр заклепки. Материал образцов -алюминиевые сплавы 1163 и В95 пч Т2. Использовались обжимки с формой внутренней полости, показанной на фиг. 1 и 6, внешняя полость имела коническую форму с углом конуса 60, 100 и 120^o.

Анализ результатов клепки показал, что данная обжимка обеспечивает натяг в соединении в пределах 0,6-2% в зависимости от толщины пакета и формы внешней полости. При этом обеспечивалось надежное заклинивание обжимки на стержне заклепки, что предотвращало повреждение заклепок в процессе клепки.

Использование: при импульсной клепке заклепок. Сущность изобретения: обжимка состоит из корпуса, в котором имеется профилированное глухое гнездо, состоящее из двух полостей. Между полостями расположен центрирующий поясок, диаметр которого меньше диаметра внутренней полости, по меньшей мере, в одном сечении, перпендикулярном оси обжимки. 11 ил.

Профилированная обжимка, содержащая корпус, рабочая поверхность которого выполнена с расположенным вдоль оси обжимки глухим гнездом, состоящим из внешней и внутренней полостей, боковая поверхность каждой из которых получена вращением ее образующей вокруг оси обжимки, отличающаяся тем, что гнездо выполнено с расположенным между полостями центрирующим пояском, а внутренняя полость по меньшей мере в одном сечении, перпендикулярном оси обжимки, имеет диаметр, превышающий диаметр центрирующего пояска.