Способ соединения стержня с фланцем Советский патент 1988 года по МПК B21D39/06 

(Л

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам неразъемного соединения деталей типа стержень - фланец или плита,

Цель изобретения - повьшение надежности путем обеспечения неподвижности соединения и расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности крепления стержней в относительно тонких фланцах и плитах.

На фиг. 1 представлена схема осуществления предлагаемого способа, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

На стержне выполняют направляющую часть 1 диаметром D и деформирующую часть 2 диаметром DJ, . Между ними выполняют выточку 3. Профиль стержня по выточке вьтолняют некруглым, а, например, зубчатым. Наибольший диаметр зубчатого профиля - D, . Зубчатый профиль вьшолняется на стержне, например, накаткой. Торец деформирующей части стержня выполняют в виде обратного конуса с углом у основания У 3-5°.

Во фланце 4 вьтолняют отверстие диаметром D. На торцовой части фланца выполняют, например, штампов- кой кольцевой выступ 5 диаметром Df такой высоты, чтобы объем металла этого выступа бьш больше объема выточки на стержне.

Соотношения диаметральных размеро на стержне и на фланце назначают из условия

D i DJ. D D Dj .

Диаметральные размеры стержня и фланца выбирают из условия хорошего заполнения деформируемым металлом выточки

D 0,9D,Dj 0,9D,,- D : D i Di ;

;

где D, - диаметр направляющей части

стержня; D - диаметр деформирующей части

стержняi D - диаметр выточки (зубчатой

части) стержня/ D4 - диаметр отверстия фланца, Df - наружный диаметр кольцевого

выступа фланца.

Длины пыточки 1 и направл Пощей части Ij гтержня выбираются из условия

г

0

5

0 5

Q

5

0

5

0

равнопрочности на срез и прочности стержня на разрыв

1, V 1. 0,2D,.

Высоту Ij кольцевого выступа фланца принргмают равным 1з (0,6-0,7)1 из условия, чтобы объем металла выступа был больше объема выточки на стержне.

В зависимости от условий работы и в целях экономии металла соединяемый с фланцем стержень может быть сплошным или трубчатой формы.

Соединение стержня с фланцем осуществляют следующим образом. Стержень вставляют направляющей частью 1 в отверстие фланца Л и проталкивают под действием силы Р. При перемещении в отверстии торец части 2 стержня деформирует контактные слои металла кольцевого выступа 5 фланца. Под действием конуса деформируемый металл надежно заполняет выточку 3 между направляющей и деформирующей частями стержня и плотно обжимает зубчатую часть стержня. Одновременно деформируемые слои металла фланца плотно обжимают и направляющую часть 1 стержня. В результате стержень надежно соединяется с фланцем.

Пример. Сборная ось шестар- ии, сост оящая из фланца и стержня, служит валом паразитной шестерни механизма газораспределения в двигателе трактора Т-130, при этом фланец предохраняет вал от выпадения и про- ворота.

Фланец имеет ромбическую форму общей толщиной 14 мм. Исходной заготовкой является алюминиевая отливка с выступом высотой Ij 2 мм и диаметром Dy 35 мм, в центре выступа - отверстие D 31 мм. Перед сборкой отверстие калибруется с точностью по Н7.

Стержень длиной 140 мм и диаметром Di 36 мм из стали 20 (может иметь трубчатую форму) перед сборкой обрабатывается с одной стороны и подвергается термической обработке. Длина обрабатываемой части 12 мм. Диаметр направляющей части D 31 h6 имеет выточку в форме многогранника с максимальным диаметром DI 28 мм. Многогранник обрабатывается на резьбошлифовальном станке

(выточка может иметь и зубчатую форму, получаеъгую накаткой) .

Торцовую деформирующую часть стержня вьтолняют конической формы с углом у основания 4°.

Стержень перед соединением с фланцем ориентируют в специальном приспособлении о

Проталкивание стержня в отверстие фланца производят на прессе. При ходе ползуна пресса вниз торцовая деформирующую часть стержня деформирует контактные слои металла кольцевого выступа фланца, заставляя металл течь в выточку стержня, плотно обхва тьшая его.

Рабочий ход прессования составляет 2 мм, скорость 12 м/мин, усилие 8 тс.

В результате прессования получают надежное неподвижное соединение стержня с фланцем.

Использование предлагаемого способа позволяет обеспечить неподвиж- ность соединения стержня с фланцем не только в осевом направлении, но и от взаимного проворота вокруг оси под действием крутящего момента, что в свою очередь повьппает надежность и долговечность соединения.

Кроме того, деформирующая часть стержня не входит в отверстие, располагаясь над торцовой частью фланца, Это значительно уменьшает длину

стержня, размещающуюся в отверстии, что позволяет соединять стержни предлагаемым способом с фланцами меньшей

д 5

0

5 О

5

тол1 Д1ны и расширяет область использования предлагаемого способа. Формула изобретения Способ соединения стержня с фланцем, изготовленным из относительно мягкого металла, при котором стержен содержащий сопряженные между собой через выточку направляющую и деформирующую части, проталкивают в отверстие, образованное во фланце, и одновременно деформируют его, заполняя выточку и образуя неразъемное соединение, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности соединения и расширения техноло- гических возможностей путем обеспечения . соединения стержня с относительно тонкими фланцами, профиль стержня в зоне выточки вьтолняют некруглым, преимущественно зубчатым, торец деформируюшей части стержня вьтолняют в виде обратного конуса, на торце фланца формообразуют кольцевой выступ с объемом металла, большим объема выточки на -стержне, а соотношение диаметральных размеров стержня и фланца выбирают из условия

D D5- D г D j D, , где D - диаметр направляющей части стержня;

Dj - диаметр деформирующей части стержня}

DJ - диаметр выточки (зубчатой части) стержня

D - диаметр отверстия фланца;

Df - наружный диаметр кольцевого выступа фланца.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам неразъемного соединения деталей типа стержень - фланец или плита. Цель - повышение надежности путем обеспечения неподвижности соединения и расширение технологических возможностей. Соединение стержня (С) с фланцем (Ф) 4, изготовленным из относительно мягкого металла, производят путем проталкивания С в отверстие фланца. С содержит направляющую 1 и деформирующую 2 части с выточкой (В) 3 между ними. Профиль С по В 3 выполняют некруглым. Торец деформирующей части 2 С выполняют в виде обратного са с у основания 3-5. На торце Ф 4 выполняют кольцевой выЬтуп 5 с объемом металла, большим объема выточки В 3 на С. При проталкивании в отверстие С деформирует металл Ф 4, заполняя им В 3 стержня и образуя неразъемное неподвижное соединение.2 ил., о

Редактор В.Ковтун

Составитель Н.Чернилевская

Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Заказ 1846/14

Тираж 709

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, А/5

Фик. 2

Подписное