Глухая заклепка с отрывным хвостовиком Советский патент 1990 года по МПК F16B19/08 

о: о сд со со to

Изобретение относится к заклепочным соединениям, в частности к глухим заклепкам с отрывным хвостовикам. Цель изобретения - расширение диапазона толщин соединяемых деталей и повышение надежности соединения. Заклепка содержит деформируемую гильзу 1 и стержень 4 с отрывным хвостовиком 5. На гильзе 1 выполнены зоны модифицированной прочности в виде канавок 16-18. При клепке заклепку в сборе размещают в отверстиях соединяемых деталей. К хвостовику 5 прикладывают тянущее усилие. В зависимости от толщины соединяемых деталей на одной из канавок начинается выпучивание гильзы. Образуется замыкающая головка с недоступной стороны деталей. Приведены размерные соотношения между канавками и головками стержня и гильзы. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

см

Изобретение относится к заклепочным соединениям, в частности к глухим заклепкам с отрывным хвостовиком

Цель изобретения - расширение диапазона толщин соединяемьгх деталей и повьшение надежности соединения.

На фиг, 1 изображена глухая заклепка с отрывным хвостовиком, общий вид; на фиг. 2 - заклепочное соеди- некие, осевое сечение.

Заклепка содержит деформируемую ;трубообразную гильзу 1 из алюминиевого сплава с 2%-ным содержанием маг ;ния с увеличенной головкой 2 с одног конца. В отверстии 3 гильзы по плот- |ной посадке установлен стержень 4 |с отрывным хвостовиком 5. Стержень |выполнен из низкоуглеродистой стали, более твердой, чем материал гильзы,, и имеет увеличенную головку 6. На стержне имеются з астки с уменьшенным диаметром: шейка 7, связыаающая стержень с отрывным хвостовиком, и проточка 8 для образовани-я замко- вого соединения с гильзой. Головка 6 выполнена со сферической поверхностью 9, цилиндрическим участком 10, поднутрением 11 и острой кромкой 12. Поднутрение 11 выполнено вогнутым с более крутым наклоном в периферийной зоне. Наклон стороны прогрессивно увеличивается от периферийной точки 13 к внутренней точке 14. Диаметр кромки 12 немного меньше наружного диаметра торца 15 гильзы. Длина проточки 8 составляет около половины ее диаметра.

Гильза 1 имеет три зоны модифицированной прочности, образованные канавками 16-18, вьшолненными на нарзгас- ной поверхности гипьзы и расположенными на расстоянии одна от другой по длине гильзы. Зоны модифицированной прочности могут быть образованы путем локального сжатия материала гильзы, например, прокаткой. В этом случае зоны модифицированной прочности имеют большую прочность по сравнению с остальной частью гильзы. Канавки имеют дугообразную форму в поперечном се- чении, идентичны по ширине, глубине и кривизне поперечного сечения. Расстояние между каждой последующей парой смежных зон модифицированной прочности прогрессивно уменьшено по отношению к расстоянию между двумя предьщущими зонами. Расстояние между канавками 18 и 17 меньше, чем рас

Q

п 5

5

0

5

стояние между канавками 17 и 16. Расстояние между канавкой 18 и поверхностью 19 головки 2 не менее минимального расстояния между смежными . зонами модифицированной прочности, т.е. не менее расстояния между ка- 18 и 17, и не более максимального расстояния между двумя смежными зонами модифицированной прочности, т.е. между канавками 17 и 16. Расстояние между торцом 13 свободного конца гильзы и ближайшей зоной модифицированной прочности (канавкой 16) меньше минимального расстояния между зонами модифицированной прочности, т.е. канавками 17 и 18.

Максимальное расстояние между двумя смежными зонами модифицированной прочности (канавками 16 и 17) меньше наружного диаметра гильзы.

Зоны модифицированной прочности могут иметь меньшую прочность по сравнению с остальной частью гильзы.

Каждая зона модифицированной прочности имеет меньшую толщину по сравнению с остальной частью гильзы.

Гильза вначале изготавливается без канавок 16-18. Затем она устанавливается на стержень с небольшим зазором между торцом 15 и кромкой 12. После этого прокатываются канавки 16-18. Получившиеся от деформации три локальных выступа на внутренней стенке гильзы надежно удерживают ее на стержне.

При получении заклепочного соединения гильза вставляется в отверстия соединяемых деталей 20 и 21 до момента, когда поверхность 19 головки 2 гильзы войдет в контакт с поверхностью соединяемой детали. Затем к хвостовику стержня прикладьшают тянущее усилие. Головка 6 стержня упирается в торец 15 гильзы и создает осевое давление. Гильза вьвпучивается наружу. Выпучивание начинается на следующей канавке со стороны детали 21. Наружное вьшучивание части 22 гильзы за канавку 16 сдерживается, по крайней мере, первоначально по причине вхождения в контакт кромки 12 с торцом 15 гильзы. Вьшучиваемая часть гильзы образует головку с недоступной стороны соединяемых деталей, обеспечивая плотный контакт последних. Непрерывное или продолжительное натягивание стержня принуждает часть гильзы внутри соединяемой детали расширяться

радиально наружу, тем самым заполняя отверстие. Если сила вытягивания затем увеличивается, стержневая головка 6 входит тогда в наиболее близкую часть гильзы. Острая кромка 12 головки 6, которая меньше диаметр чем периферия торца 15 гильзы, врезается в торец гильзы, так что материал наружной части гильзы движется вокруг кромки стержневой головки за цилиндрический участок 10 и сжимается на наружной кромке сферической поверхности 9.

Наклонные стенки поднутрения 11 прогрессивно деформируют материал из гильзы радиально внутрь для вхождения в контакт с проточкой 8 стержн Головка 6 и смежная часть 23 стержня тем самым запираются в самой близкой к торцу концевой части гильзы. Когда напряжение на стержень заклепки возрастает еще больше, тогда хвостовик 5 отрывается от стержня по шейке 7, оставляя заклепку псйтностью установленной (фиг. 2).

Заклепка может использоваться для скрепления вместе листов, имеющих общую толщину (или схват), которая может находиться между пределами, определяемыми расстоянием между прилегающей стороной 19 головки гильзы и примерно половиной расстояния между прилегающей стороной 12 головки гильзы и наиболее близкой к головке канавкой 18 как минимум и промежуточной канавкой 17 (примерно на уровне с отрывной шейкой 7 ст ержня) как максимум. Таким образом, заклепка имеет диапазон схвата, схватьшающий отношение от 6 до 1.

Размеры заклепки следующие:

Дюйм (мм)

Наружный диаметр

стержневой головки 6

Зазор-максимум

Наружный диаметр

гильзы

Канавки 16-18 ширина у поверхности гильзы

Максимальная

глубина

Расстояние:

от торца 15

гильзы до канавки 16

от канавки 16

до канавки 17

0,120 (3,05) 0,015 (0,38)

0,122 (3,1)

0,028(0,71)

0,005(0,127)

0,036(0,91)

0,072(1,82)

5

0

0,052 (1,32)

0,067 (1,70)

0,311 (7,9)

0,032 (0,81)

0,187 (4,75)

5

от канавки 17

до канавки 18

от канавки 18

до стороны 19

головки

от торца 15

до стороны 19

головки

Минимальный схват

толщина пакета

деталей)

Максимальный схват

(толщина пак ета

деталей)

Конкретная комбинация расстояний канавок заклепки дает хорошее закрепление при использовании заклепки, т.е. заклепка, в частности, надежно стягивает вместе детали, которые первоначально бьии разделены зазором, и может обеспечить сопротивление в отношении стягивания этого зазора. Кроме того, конфигурация стержневой головки дает хорошее закупоривание стержня в гильзе.

Например, 3ajEaienKa может иметь более трех канавок при условии, что расстояние между каждой канавкой и следующей прогрессивно уменьшающейся по мере удаления вдоль гильзы от торца 15. Канавки могут прокатываться в гильзе перед монтажом со стержнем.

Зоны модифицированной прочности вдоль гильзы могут быть зонами пони- 5 -женной прочности. Это может достигаться с помощью зон уменьшенной толщины, что является результатом удаления материала с гильзы, например, способом резания. Эти зоны понижен- 0 ной прочности также содействуют радиальному вьтучиванию гильзы, когда она подвергается осевому сжатию. Внешний вид заклепки может быть идентичным с внешним видом, показанным 5 на фиг. 1, хотя конфигурация вьшу- чивания может немного отличаться от показанной на фиг. 2, которая вытекает из зон повышенной прочности.

Зоны модифицированной прочности могут иметь другую конфигурацию в отличие от описанных канавок. Хотя удобно образовьшать непрерьганую канавку путем прокатки или резания, периферийная канавка или другая 5 форма модифицированной прочности необязательно должна проходить не- прерьшно вокруг гильзы, а может прерываться при условии, что она эффективная для вызывания удовлет0

0

верительного выпучивания гильзы, когда заклепка устанавливается аналогично описанному. Конфигурация стержня и его головки может 0ыть другой по сравнению с описан- Иой, формула изобретения

о т

личающаяся тем, что расстояние между головкой и ближайшей к ней зоной модифищфованной прочности не менее минимального расстояния между смежными зонами модифицированной прочности на гильзе.

5,Заклепка по пп. 1-4, отличающаяся тем, что расстояние между головкой и ближайшей к ней зоной модифицированной прочности не больше максимального расстояния между двумя смежными зонами модифицированной прочности на гильзе.

6,Заклепка по пп, 1-5, от л и - чающаяся тем, что зоны модифицированной прочности выполнены в виде канавок на наружной поверхности гильзы,

7,Заклепка по пп. 1-6, отличающаяся тем, что гильза имеет три зоны модифицированной прочности,.

8,Заклепка по пп, 1-7, отличающая ся тем, что зоны модифицированной прочности имеют большую прочность по сравнению с остальной частью гильзы,

9,Заклепка по пп, 1-7, о т л и - ч ающаяся тем, что зоны модифицированной прочности имеют меньшую прочность по сравнению с остальной частью гильзы,

10,Заклепка по пп, 8 и 9, отличающаяся тем, что каждая зона модифицированной прочности имеет меньшую толщину по сравнению с остальной частью гильзы.

/Z

fe.2