Способ образования неразъемного соединения Советский патент 1987 года по МПК B21J15/02 F16B19/08 

Изобретение относится к кпепально сборочным работам, в частности к способам клепки пакетов, преимущественно из волокнистых композиционных материалов,

Цель изобрете}-тя - повышение качества полученного соедине1шя путем исключения повреждений деталей пакета, а также создания равномерного натяга по толщине соеданяемого гсаке- та.

На фиг.1 схематически изображен пакет и крепежный элемент в исходном положении; на фиг.2 - цилиндршгеский вкладыш на стадии осевого пластического сжатия; на фиг.З - образованное неразъемное соединение.

В пакете 1 элементов из волокнистых композиционных материалов выполняют соосное отверстие. Затем в один из элементов пакета устанавливают втулку 2 с буртом, длина стержня которой превышает толщину элемента пакета. На выступающем конце стержня втулки 2 располагают второй элемент пакета, в отверстие которого устанавливают втулку 3 с буртом. После этого в образованной втулками 2 и 3 -цилиндрической полости располагают вкладыш 4 в виде цилиндрического стержня, который имеет диаметр d (0,9 - 0,95)d, где d - диаметр отверстия цилиндрической полости.

Для получения неразъемного соединения пакет по буртам втулок 2 и 3 фиксируют посредством пружины 5 и ° по ддерживающего пуансона 6 усилием Р„ру, . Для обеспечения качественной фиксации пакета 1 суммарная длина стержней втулок 2 и 3 должна быть меньше толщины пакета 1. Вкладыш 4 нагружают расклепывающим пуансоном 7 усилием РИД (импульснс И7ш статически) . Его дeфop fflpoвaниe осуществляют в замкнутом объемеj образованном стенками втулки и рабочими торцами поддерживающего 6 и расклепывающего 7 пуансонов.

Деформируясь упругопластиЧески, вкладыш 4, благодаря сохранению свое го объема обеспечивает радиальное давление на стенках отверстия пакета 1S передаваемое через втулки 2 и 3. Сопряжение вкладыша 4 с втзшками 2 и 3 по глухой насадке приводит к образованию неразъемного соединения Стенки бтверстия претерпевают упругую или упругопластш ескую деформа

5

0

5

цию (фиг.З). Величиной напряжений на стенках отверстия в пакете 1 можно управлять за счет изменения толщины стенки втулок 2 и 3 и величины осадки лЬ вкладыша 4 при з РГ/г опласти- ческом его сжатии (фиг.З) с момента достиженкя контакта между стенкают отверстия в пакете 1 и внешним диаметром втулок 2 и 3.

В случае одностороннего подхода образоЕа ие неразъемного соединения производят с применением вкладьша 4, вьшолненного из титано-никелевого сплава. В этом случае втулки 2 вклеивают в элементы пакета I, затем производят сборку пакета и его фиксацию с последующей установкой зкладаппа 4 из титано-никелевого сплава. В зависимости от условий эксплуатации вкладыш 4 нагревают (или охлаждают), вызывая увеличение его диаметра.

Пример. Выполнение неразъемного соединения (размеры соединения приведены на фиг.З),

Листовые элементы пакета бьши изготовлены из углепластика КМУ-4ЛИ. В них быяи образованы отверстия.

Крепежные элементы (втулки и вкла- дапп) бьти вьтолнены соответственно из Д16 AT и AM. Последовательность технологических операций сборки: установка более длинной втулки в отверстие одного листового элемента; размещение второго листового элемента на выступающей части втулки; установка в отверстие втулок цилиндрического вкладыша; фиксация пакета по бу1этам втулок прижимом; нагружение вкладьщ1а импульсным приложением уси- .пия клепки.

Подцерживаюшзий пуансон б имел выступ диаметром 6 мм и высотой 1,5 мм, прижим был вьшолнен в виде втулки с внешним диаметром 18 мм, внутренним j диаметром 6 мм и высотой 15 мм, расклепывающий пуансон 7 имел диаметр 6 мм и высоту 20 мм.

Нагружение пуансона осуществляли с помощ1 ю магнитоимпульсной установки МИУ-10 с энергией разряда ,5 кДж. Масса ударника 450 г.

Испытания соединения на разрыв показали, что их про 1иость на 16-18% еьппе, чем при обычной клепке.

Предлагаемый способ позволяет исключить нерегламентированные нагрузки на пакет в процессе образования неразъемного соединения обеспечить

0

5

0

поля упругих или упругопластических напряжений, а также повысить ресурс силовой точки. Согласно способу втулки могут быть вьтолнены из материала не образующего коррозионную пару с материалами, составляющими пакет. Кроме того, способ можно использовать на конструкциях, собираемых при одностороннем подходе.

Формула изобретения

1. Способ образования неразъемного соединения, преимущественно пакета деталей из волокнистых композиционных материалов, заключающийся в образовании отверстия в пакете склепываемых деталей, размещеьши в нем крепежного элемента в виде втулки с кольцевым буртом и вкладьша, сжатии пакета и последующем деформировании вкладьппа в осевом направлении посредством поддерживающего и расклепывающего пуансонов, отличающийся тем, что, с целью повьщгения качества полученного соединения, используют составную в осевом направлении из двух частей втулку с дополнительным кольцевым буртом на свободном конце, части втулки вводят в отверстие с двух сторон пакета, в качестве вкладыша используют стержень с поперечным се0 чением, соответствующим поперечному сечению отверстия втулки, а деформирование стержня осуществляют в замкнутом объеме, образованном стенками втулки и рабочими торцами поддержи5 вающёго и расклепьшающего пуансонов.

2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что плоскость разъема втулки располагают со смещением относительно плоскости соприкоснове0 ния деталей пакета.

3.Способ по П.1, отличающийся тем, что стержень выполняют цилиндрическим.

Изобретение относится к клепаль- но-сборочным работам, в частности к способам образования неразъемного соединения. Целью изобретения является повышение качества полученного соединения путем исключения повреждения соединяемых деталей и обеспечения создания равномерного натяга в соединении. В пакете I элементов из волокнистых композиционных материалов выполняют соосное отверстие. Затем в один из элементов пакета устанавливают втулку 2 с буртом, длина стержня которой превышает толщину элемента пакета. На выступающий ко- нец стержня втулки 2 устанавливают второй элемент пакета, в отверстие которого устанавливают втулку 3 с буртом. После этого в образованную втулками 2 и 3 цилиндрическую полость устанавливают вкладыш, диаметр которого составляет 0,9-0,95 диаметра отверстия цилиндрической полости. Далее пакет 1 по буртам втулок 2 и 3 фиксируют посредством прижима 5 и поддерживающего пуансона 6 усилием прижима. Вкладыш 4 нагружают расклепывающим пуансоном 7 усилием клепки. Вкладыш 4, деформируясь упругопласти- чески в замкнутом объеме, обеспечивает радиальное давление на стенках отверстия пакета I, передаваемое через втулки 2 и 3. Вкладыш 4 сопрягается со втулками 2 и 3 по глухой посадке. Образуется неразъемное соединение . 2 3.п. ф-лы, 3 ил. с 5S (Л со ю оо to фиг/

(puRZ

Редактор Л.Пчелинская

Составитель А.Буров Техред А.Кравчук

Заказ 2900/11

Тираж 582Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москвал Ж-35, Раушская наб. ,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.З

Корректор Л.Пилипенко