Заклепка Советский патент 1989 года по МПК F16B19/10 

Изобретение относится к машиностроению, к заклепкам для сборки с односторонним доступом деталей из композиционных материалов.

Цель изобретения - повышение качества заклепочного соединения путем исключения повреждения соединяемой детали из композиционного материала.

На фиг.1 изображена заклепка до образования заклепочного соединения; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - 5 последовательность сборк заклепочного соединения; на фиг.6 заклепочное соединение в сборе.

Заклепка для соединения листов 1 содержит втулку 2 с закладной головкой 3, резьбовым отверстием 4, цилинрической частью 5 и заходным участко 6, вьшолиенным скругленным по радиусу R, при этом цилиндрическая 5 и заходная 6 части пересекаются по линии 7, а также винт 8 с резьбой 9, головкой 10, технологическим хвостовиком 11 с лысками 12 и обрьшной шейкой 13, деформируемое кольцо 14 с проточкой 15, тонкостенной 16 и толстостенной 17 частями и вкладьш 18 с заходной 19 и внутренней 20 фасками. Вкладыш выполнен из материала более мягкого, чем втулка, винт и деформируемое кольцо.

Заклепка работает следующим образом.

Деформируемое кольцо 14 с вставленным в него вкладьш1ем 18 размещается на винте, который ввинчивается в резьбовое отверстие 4 втулки 2. Затем заклепка вводится в отверстие соединяемых листов 1 до упора в поверхность одного из них головки 3 втулки 2 (фиг.1). В процессе завинчивания винта вращением за лыски 12 технологического хвостовика 11 коль

и

м

49032 -5

бы вкладьш 18 отсутствовал, то дефор- мируемое кольцо 14 переместилось бы вдоль цилиндрической части 5 втулки до соприкосновения с соединяемым лис том 1. Наличие вкладыша 18 изменяет этот процесс:при подходе деформируемого кольца к линии 7 перегиба вкладыш запирается между начавшей перегиб тонкостенной

Q частью 16 и внутренним торцом толстостенной части 17. Деформируемое коль- . цо продолжает перемещаться под действием вращающегося винта, а запертый вкладыш сжимается с увеличением толщи15 ны, одновременно отгибая наружу тонкостенную часть 16 с образованием гофра 21 (фиг.4). Благодаря предварительной деформации тонкостенной части 16 по радиусу R образование

20 гофра 21 не требует приложения высоких

нагрузок. При дальнейшем вращении и ,перемещении винта-деформируемое кольцо . с образованным гофром 21 перемещается вниз вдоль цилиндрической части 5

25 втулки (фиг.5) до упора гофра 21 в лист 1 из композиционного материала без повреждения его поверхности. В дальнейшем под действием продолжающего перемещаться винта гофр 21 раздается

30 в радиальном направлении, как бы растекаясь по поверхности листа 1 и образуя замыкающую головку заклепки с большой площадью опорной поверхности. При дости кении заданной нагрузки стяжки пакета соединяемых листов 1 технологический хвостовик 11 обрывается по шейке 13, после чего сборка заканчивается (фиг.6).

Заходньш участок корпуса выполнен

дд закругленным по радиусу R (0,4 - 0,9)d и длиной 1 (0,18-0,25)d, где d - диаметр втулки.

Вьшолнение заходного участка втулки по радиусу R (0,,9)d позво35

Изобретение относится к машиностроению, к заклепкам для сборки с односторонним доступом деталей из композиционных материалов. Цель изобретения - повышение качества заклепочного соединения путем исключения повреждения соединяемой детали из композиционного материала. Заклепка содержит втулку 2, винт 8, деформируемое кольцо 14 с вкладышем 18. Втулка выполнена с закладной головкой и заходным участком радиусной формы, в нее завинчен винт с головкой и отрывным хвостовиком. Деформируемое кольцо с вкладышем установлено на винте между его головкой и втулкой. При завинчивании винта деформируемое кольцо выжимается на заходный участок втулки и образует гофр. Образование гофра не требует больших усилий. Гофр взаимодействует с поверхностью соединяемой детали из композиционного материала, не повреждая ее, что повышает качество заклепочного соединения. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

цо 14 начинает деформироваться, пере- д ляет обеспечить предварительное де давая осевую нагрузку на вкладьш 18, формирование тонкостенной части декоторый благодаря иаличию заходной фаски 19 легко выжимается на заход- ный участок 6, облегая ее, и деформирует тонкостенную часть 16 кольца 14, которая также принимает криволинейную форму (фиг.З). При подходе к линии пересечения цилиндрической 5 и заходной 6 частей втулки (к линии перегиба) тонкостенная часть 16 деформируемого кольца.14 изменяет свое направление, стремясь перегнуться и в дальнейшем перемещаться вдоль цилиндрической части 5 втулки. Если

0

5

формируемого кольца по радиусу R уже в Первоначальной стадии сборки, благодаря чему образование гофра в зоне линии пересечения заходной и цилиндрической части втулки происходит при значительно меньших нагрузках, чем при вьшолнении заходной час ти в форме конуса. Кроме того, исключается одностороннее образование гофра, связанное с биением втулки относительно резьбы, благодаря чему повышается качество образования соединения, исключающее возможность по

врежде.;ия соединяемых листов. При выполнении радиуса R величиной ;0,4d образуется пологий участок, удлиняю- щий торец корпуса со стороны эаходной части. В результате этого вкладьш и тонкостенная часть деформируемого кольца оказываются практически опертыми в торец корпуса, и нагрузка, необходимая для их деформации в процессе сборки, резко увеличивается. Увеличение нагрузки приводит к нарушению покрытия контактирующих деталей, неравномерному (одностороннему) образованию гофра и к ухудшению качества сборки, вплоть до непостанов- кн заклепки.

При выполнении радиуса R величиной 0,9d этот радиус фактически превращается в конус, т.е. эффект от исполь зования радиусной формы заходного участка сводится на нет.

Если длина заходного участка втулки 1 0,18d от торца втулки, то этот участок практически сам превращается в торец втулки. Если указанная длина 1 0,25d, то цилиндрическая и заход- ная части втулки оказываются практически сопряженными, а не пересекающимися, в результате чего гофр у деформируемого элемента не образуется и пpoиqxoдит разрушение поверхности соединяемого листа из композиш онного

материала кромкой торца деформируемо- 35 втулки, а вкладьшг выполнен со встречной заходной фаской. 2. Заклепка по п. 1 ,

го элемента.

Вьтолнение на вкладьш1е заходной

отличающаяся тем, что вкладьпп выполнен с дополнительной фаской со стороны головки винта.

фаски позволяет в процессе сборки обеспечить равномерный выжим вклады- .ша на заходную часть корпуса путем

5

о

5

0

приложения меньшей нагрузки и без частичного среза части вкладыша.

Вьтолнение аналогичной дополнительной фаски на противоположном конце вкладьппа позволяет регулировать объем материала вкладыша внутри деформируемого кольца. При превышении этого объема избыточная часть материала вкладьщ1а выдавливается из гофра деформируемого кольца.

Формула изобретения

втулки, а вкладьшг выполнен со встречной заходной фаской. 2. Заклепка по п. 1 ,

отличающаяся тем, что вкладьпп выполнен с дополнительной фаской со стороны головки винта.

Фаг. 5

Фиг.З

иг.