Заклепка Советский патент 1984 года по МПК F16B19/06 

иъ.1 h(OM ...O,05)d

Изобретение относится к машиностроению, в частности к заклепочным соединениям.

Известна заклепка, содержащая цилиндрической стержень и потайную закладную головку 1 .

Недостаток этбй заклепки состоит в том, что раздача материала заклепки при клепке происходит неравномерно по толщине склепываемого пакета, в зоне замыкающей головки раздача д достигает 0,,12 диаметра заклепки, в зоне закладной головки раздача практически равна нулю. Таким образом, стержень заклепки приобретает конусность, вершина конуса обращена в сторону закладной головки. Наличие конусности вызывает коробление - утяжки и волнистость склепываемых элементов конструкции. Особенно этот недостаток проявляется при склепывании тонких элементов конструкции с толщиной 0,125-0,2 диаметра заклепки, когда односторонняя раздача Д.в зоне замыкающей головки образует момент сил, приводящий к потере.устойчивости, искривлению склепываемых элементов и образованию утяжек. Кроме того, отсутствие раздачи в зоне закладной головки приводит к снижению долговечности и герметичности соединений.

.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является заклепка для соединения тонких листов, содержащая стержень и потайную закладную головку с углублением на.ее торце 2.

Однако и эта заклепка не исключает коробление листов, что вызывает снижение долговечности и потери герметичности заклепочного соединения.

Цель изобретения- повыщение долговечности и герметичности заклепочного соединения путем исключения коробления листов.

Поставленная цель достигается тем, что в заклепке для соединения тонких листов, содержащей стержень, и потайную закладную головку с углублением на её торце, углубление выполнено в форме усеченного конуса с диаметром больщего основания, равным диаметру закладной головки, диаметром меньшего основания, равным диаметру стержня, и высотой, равной 0,02-0,05 диаметра стержня.

На фиг. 1 изображена заклепка в исходном состоянии, размещенная в отверстии пакета соединяемых деталей; на фиг. 2 - заклепка в начальный этап расклепывания; на фиг. 3 - заклепочное соединение; . на фиг. 4 - узел I на фиг. 3.

Заклепка состоит из цилиндрического стержня 1, закладной потайной головки 2, на торце 3 которой выполнено углубление 4 в форме усеченного конуса. Диаметр большого основания конуса углубления равен диаметру головки 2 по торцу 3. Высота конуса уг«|уб.,1ения., измеренная на прод).1жении образующей цилиндра стержня 1, равна

. h - (0,02-0,05) d, где d - диаметр заклепки.

В начальном этапе расклепывания при приложении усилий Р к торцам стержня и головки заклепки ароисходит некоторая осадка стержня 1 заклепки с заполнением технологического зазора 5 и частичным образованием замыкающей головки, но без деформации закладной головки 2, жесткость которой позволяет воспринимать начальное усилие расюпепывания без изменений.

В заключительном этапе клепки с резКИМ возрастанием усилия расклепывания развивщаяся замыкающая головка б передает на пакет значительную часть усилия расклепывания. Усилие Ри .через пакет воздействует на закладную головку 2 и заставляет ее деформироваться до касания поверхности конического углубления рабочего торца 7 обжимки заподлицо с поверхностью пакета склепываемых элементов.

При этом, точка А конического углубления перемещается в положение А на расстояние h, точка Б закладной головки 2 и пакета 8 - в положение Б на то же расстояние, образующая закладной головки 2, являющаяся линией контакта с пакетом 8, перемещается в положение Б С без изменения своей длины. Таким образом, точка С принадлежащая закладной головке 2 и пакету 8, перемещается в положение С, создавая момент, противодействующий моменту образования утяжки от раздачи стержня заклепки Л....Высота h конуса углубления на торце закладной головки необходимого для уравновешивания момента утяжки определяется, если приравнять перемещение закладной головки к перемещению -|- на поверхности пакета со стороны замыкающей

головки

(1)

ее -f- - 0,02d. Высота h конуса углубления определяется выражением

h АА ББ АБ -А Б (z)

Полагая, что АБе 45°, а также для тонких склепываемых элементов высота головки АБ 0,2d, и учитывая, что Ae ,2d из треугольника АБе

получим..

/ Б V(

(3)

с )-(Ае )

АБ

где Ае А е+ ее 0,2d + 0.02d 0,22d,(4)

Б е определяется из треугольника АБе, допуская, что Бе Бе

55 Бе V(A5f + (Ае) V(0,2df + (0,2df 0,283d,(5)

тогдаI;;--7

А Б V(0,283df - (0,22dr 0,178d. (и)

Подставляя значение (6) а уравнение (2) получаем номинальное значение h при Д 0,04d

h 0,2d -0,178d 0,022d.

С некоторым запасом, учитывая, что величина раздачи в зоне замыкающей головки может меняться в пределах (0,3-0,12) d в зависимости от величины осадки заклепки и характеристик склепываемых элементов, высота принята равной h(0,02-0,05)d.

При использовании этой заклепки для соединения тонких листов за счет указанного характера распределения деформации участков стержня и закладной головки исключается коробление тонких листов, что в конечном итоге позволяет повысить долговечность заклепочного соединения и его герметичность, так как неискаженный профиль отверстий в соединяемых листах плотно охватывает участки стержня и закладной головки заклепки.

ЗАКЛЕПКА для соединения тонких листов, содержащая стержень и потайную закладную головку с углублением на ее торце, отличающаяся те.м, что, с целью повышения долговечности и герметичности заклепочного соединения путем исключения коробления листов, углубление выполнено в форме усеченного конуса с диаметром большего основания, равным диаметру закладной головки, диаметром меньшего основания равным диаметру стержня, и высотой, равной 0,02-0,05 диаметра стержня.