Способ клепки с электронагревом Советский патент 1990 года по МПК B21J15/02 

Фиг.1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам сборки клепкой, и может быть использовано для соединения заклепками повышенной прочности конструкций из высокопрочных сталей, титановых алюминиевых сплавов и композиционных материалов.

Цель изобретения - повышение качества и усталостной прочности полученного соединения путем локализации больших деформаций в выступающем конце стержня заклепки и получении равномерной степени деформации стержня заклепки по всей ее длине в отверстии пакета.

Ка фиг,1 представлена установка в исходном положении, общий вид; на фиг о 2 - предварительный этап образования замыкаюп;ей головки; на фиг,3 то же, окончательный этап; на фиг.4 распределение радиального натяга по высоте пакета склепывагопдах деталей.

Способ клепки осуществляют следующим образом, .

Заклепку 1 устанавливают в отверсти пакета склепываемых деталей 2 и 3 , На закладную головку,за1спепки устанавливют опорньш боек 4 „Посредством подвижной втулки 5 поджимают детали пакета с усилием Р,з устраняя зазор между ними. Затем к выступающему концу стержня заютепки прикладывают динамическое усилие Рд j через рабочий боек 6 {фиг,2)„ Под действием динами ческого усилия Рд,ц стержень заклепки частично деформируется .(осаждается) до степени деформирования 30-45%, при этом наблюдается локализация повышенной деформации в области замъ кающей головки.

Если степень дефоргшрования при осадке меньше 30%, то не проявляется ярко выраженный эффект локализации деформахщи вблизи ударяемого торца заклепки с одновременным формообразованием седлообразного профиля с образующей стержня заклепки по высоте пакета. Если степень деформирования больше 45%, то вблизи ударяе иого торца заютепки форма профиля образующей может принимать гр 1бовидную форму,, что приводит в конечном итоге при последующем деформировании к появлению эффекта поднз трения и образованию дефектов, с лцествеино снижающих прочность затшепочного соединения.

0

5

0

5

5

0

0

5

0

f

-. -После этого к бойкам 4 и б, контак-: тируюи им с загатадной головкой и частично образованной замыкающей головкой, подсоединяют выводы вторичной обмотки трансформатора 7

Через контактор 8 силовой трансформатор 7 подключают к питающей сети. При этом через бойки 4 и 6 и заклепку 1 протекает импульс электрического тока заданной величины, действу- в течение времени, необходимого для разогрева заклепки до пластического состояния, при этом контактор 8 размыкает цепь питания трансформатора 7. Затем бойки 4 и 6 сжимают заклепку при статическом усилии Р. , под действием которого стержень заклепки равномерно осаживается в отверстие пакета., а на частично деформированном конце стержня заклепки образуется замыкающая головка. Заклепочное соединение готово.

Примера Данный способ опробован при клепке пакета, состоящего из двух листов из сплавов Д16АТ тoл. 3 мм каждый, заклепками типа ЗПК и ЗУК из материала В65. Диаметр зак; 1епки б мМ; длина стержня заклепки 12,5 м „

Заклепку предварительно устанавливают в отверстие пакета деталей. На закладную головку устанавливают опорньй боек. Подвижной втулкой под- кимают детали пакета с усилием PJ . 5,0 кН и устраняют зазор между юх- . Затем к выступающему концу стержня заклепки прик-падывают динамическое усилие с энергией удара, эквивалентной статическому усилию 14 кН. После этого на закладную головку и частично деформированный конец стержня заклепки устанавливают бойки с подсоединенной к ней обмоткой трансформатора, и поджимают их с усилием Р,, 250 Н, Через заклепку пропускают электрический ток I 1,54 кА, Продолжительность нагрева заклепки 1,4 с, температура нагрева закпеп- ки 250-260 с.

По истечении времени нагрева производят окончательное формирование замыкающей .головки на конце частично деформ -фованного стержня нагретой эакпепки путем приложения статического расклепывающего усилия Р.,

4,5 кН„ i

Как показали эксперименты,, не- paвнo гepнocть распределения на шаге

по высоте наклепа в заклепочном соединении минимальна н не превьшает /1,5 (фиг.4).

Предлагаемый способ термодинамической клепки улучшает качество и повышает на 15-20% усталостную прочность заклепочного соединения.

Формула изобретения

Способ клепки- с электронагревом, включающий выполнение отверстия в пакете деталей, размещение в нем зак- лепки, нагрев последней путем пропускания через нее электрического

тока и образование замыкающей головки путем деформирования выступающего конца стержня заклепки в два этапа: предварительный и окончательный, отличающийся тем, что, с целью повьшения качества клепки и усталостной прочности полученного соединения, деформирование стержня заклепки на предварительном этапе осуществляют путем приложения к не- му динамического усилия, нагрев заклепки после предварительного этапа, а деформирование на окончательном этапе осуществляют путем приложения к стержню заклепки статического усилия .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам клепки с электронагревом. Цель изобретения - повышение качества клепки и усталостной прочности полученного соединения. Заклепку 1 устанавливают в отверстие склепываемого пакета деталей 2 и 3. На закладную головку заклепки устанавливают опорный боек 4. Посредством втулки 5 сжимают детали пакета с усилием P₁. Затем к выступающему концу стержня заклепки прикладывают динамическое усилие посредством бойка 6. При этом стержень частично деформируется до степени деформирования 30-45%. После этого через заклепку пропускают электрический ток и нагревают ее до пластического состояния. Затем бойки сжимают заклепку при статическом усилии, под действием которого полностью образуется замыкающая головка. 4 ил.

Фиг. г

Фиг.:5

. Q

с:

53

s о

ч.,

}