Заклепка Советский патент 1991 года по МПК F16B19/08 

as to о J

ладной головки и производственными инструкциями на выполнение заклепочных соединений. Так выступание ступени 5 для заполнения гнезда во втулке должно быть равно 1,2 d. Длина ступени 6 стержня /2 5 выбрана равной 0,4 от диаметра стержня заклепки, т.е. ,,2D, так как в процессе расклепывания заклепки ступень б стержня испытывает нагружение усилием клепки через вкладыш. Длина деформируеИзобретение относится к машиностроению, в частности к заклепкам для высокоресурсных соединений.

Цель изобретения - повышение прочности заклепочного соединения.

На фиг. 1 представлена заклепка, общий вид; на фиг. 2 - заклепка, установленная в пакет толстостенных деталей перед образованием замыкающих головок; на фиг. 3 - заклепка в момент замыкания объема материала вкладыша; на фиг. 4 - заклепка с 10 мого участка втулки, из которого образу- расклепанными замыкающими головками. ется замыкающая головка, выбрана равной

Заклепка состоит из втулки 1, выполнен- ,2D, следовательно, ,2D, а величина заглубления торца ступени 6 стержня выбрана с учетом шага ряда заклепок п равной .2Ј)+/г.

во втулке выполнено ступенчатым с диа- Отсюда

метром с/2 на длине U и диаметром d на ос-l k- з-/2+l,2di(S-rc)+0,4D;

тальной части втулки. Во втулке размещен двухступенчатый стержень 4, который выполнен со ступенью 5 меньшего диаметра d и ступенью 6 большого диаметра d%. Во вту л- 20 ку также помещен со стороны торца ступени 6 стержня цилиндрический вкладыш 7. Диаметр ступени 5 выбран равным ,5D и обеспечивает (при расклепывании заклепки) радиальную раздачу втулки со стороны закладной головки.

ной с закладной головкой 2, коническим гнездом 3, концентричным отверстию во втулке со стороны закладной головки. Отверстие

+ /2-1.4Я + Я.

Сборку заклепки производят следующим образом.

Во втулку 1 вставляют стержень 4 до упора в ступеньку в отверстии втулки и помещают в полость над торцом ступени 6 стержня вкладыш 7. В качестве материала вкладыша выбран легкий пластичный сплав. Вкладыш вставляют в полость втулки по 25 легкопрессовой осадке. Для постановки в пакет заклепка поступает как единое целое. Стержень заклепки обеспечивает при расклепывании радиальную раздачу втулки, т.е. создает радиальный натяг в пакете соедиВеличина отношения диаметра ступени 6 стержня к наружному диаметру втулки

о я

pLg CL,

определяется из условия обесВо втулку 1 вставляют стержень 4 до упора в ступеньку в отверстии втулки и помещают в полость над торцом ступени 6 стержня вкладыш 7. В качестве материала вкладыша выбран легкий пластичный сплав. Вкладыш вставляют в полость втулки по 25 легкопрессовой осадке. Для постановки в пакет заклепка поступает как единое целое. Стержень заклепки обеспечивает при расклепывании радиальную раздачу втулки, т.е. создает радиальный натяг в пакете соедипечения равнопрочности соединения при ра- 30 няемых деталей. Вкладыш служит для обботе его на отрыв замыкающей головки и на срез. Втулка и стержень выполнены из одного материала.

Усилие, воспринимаемое соединением при его работе на отрыв, равно усилию разрыва втулки в виде полого стержня

Ј - -)).

Усилие, воспринимаемое соединением при его работе на срез, определяется соотноше35

легчения формообразования замыкающей головки заклепки, предотвращения ее скола и в работе соединения не участвует.

Сборка заклепочного соединения производится следующим образом.

Втулку 1 вместе с расположенным в ней стержнем 4 и вкладышем 7 устанавливают в отверстие жесткого пакета толстостенных деталей 8. Пакет помещают между прижимами пресса: верхним 9 и нижним 10, сжимают этими прижимами. Включают рабочий

нием с учетом того, что в заклепке на срез 40 Х°А пуансонов: верхнего 12 и нижнего 11.

работают два элемента - втулка и стержень.

$еЈ), при

(Ј&

,5Ј

(0,75 +0,25тсРс ). При условии равнопрочности

Рср Ротр

и так как 0,6ст/.

°ВА D2- сЈ rf| 0,450Ј02 + 0,2502тср di Н

1

,45+0,25-ff; в

d.

-0,5л&2 fST1

,. - s у л у - Г - ИЛИ

а

Длина /1 ступени 5 стержня с диаметром d определяется из условия создания замыкающей головки во втулке со стороны закПри этом в момент заполнения объема, ограниченного коническим гнездом 3 и верхним пуансоном 12 (для верхней замыкающей головки), материалом стержня, начи- . нается совместная осадка втулки 1 и размещенного в ней вкладыша нижним пуансоном 11 с деформированием торца втулки заклепки лункой 13. При этом на нижней границе пакета ,14 происходит перехват радиальной деформации втулки материалом пз- 50 кета. Вкладыш и стержень заклепки оказываются в замкнутом объеме, ограниченным сверху торцом пуансона 12, сбоку - внутренней поверхностью отверстия во втулке, а снизу - лункой 13 обжимки 11. Дальнейшее

увеличение усилия расклепывания приводит

,2- &&- 55 к радиальной деформации втулки. Причем 1б дополнительный участок втулки деформируется как тонкостенная оболочка, нагруженная внутренним растягивающим давлением, создаваемым несжимаемым материалом

ладной головки и производственными инструкциями на выполнение заклепочных соединений. Так выступание ступени 5 для заполнения гнезда во втулке должно быть равно 1,2 d. Длина ступени 6 стержня /2 выбрана равной 0,4 от диаметра стержня заклепки, т.е. ,,2D, так как в процессе расклепывания заклепки ступень б стержня испытывает нагружение усилием клепки через вкладыш. Длина деформируемого участка втулки, из которого образу- ется замыкающая головка, выбрана равной

l k- з-/2+l,2di(S-rc)+0,4D;

+ /2-1.4Я + Я.

Сборку заклепки производят следующим образом.

Во втулку 1 вставляют стержень 4 до упора в ступеньку в отверстии втулки и помещают в полость над торцом ступени 6 стержня вкладыш 7. В качестве материала вкладыша выбран легкий пластичный сплав. Вкладыш вставляют в полость втулки по легкопрессовой осадке. Для постановки в пакет заклепка поступает как единое целое. Стержень заклепки обеспечивает при расклепывании радиальную раздачу втулки, т.е. создает радиальный натяг в пакете соединяемых деталей. Вкладыш служит для обняемых деталей. Вкладыш служит для об

легчения формообразования замыкающей головки заклепки, предотвращения ее скола и в работе соединения не участвует.

Сборка заклепочного соединения производится следующим образом.

Втулку 1 вместе с расположенным в ней стержнем 4 и вкладышем 7 устанавливают в отверстие жесткого пакета толстостенных деталей 8. Пакет помещают между прижимами пресса: верхним 9 и нижним 10, сжимают этими прижимами. Включают рабочий

Х°А пуансонов: верхнего 12 и нижнего 11.

вкладыша 7, что облегчает формообразование замыкающей головки. Давление пуансонов осуществляется до образования замыкающих головок 15 и 16.

Пример. Проводится соединение пакета двух листовых деталей из материала Д16АТ общей толщиной 16 мм (2D). В отверстие диаметром 8,05 мм вставляют предварительно собранную заклепку. Заклепка собрана из втулки, стержня и вкладыша. Втулка выполнена из титанового сплава ВТ-16 (Og 1000 МПа) внешним диаметром 8 мм и длиной 25,6 мм. Во втулке выполнено отверстие диаметром 5,10 мм на длине 12,7 мм и диаметром 4 мм на остальной длине. Во втулку помещают стержень из титанового сплава ВТ-16 (оЈ 1200 МПа), имеющий диаметр ступени 5, равный 4 мм, длиной 17,7 мм и диаметр ступени 6, равный 4,9, длиной 1,6 мм. Полость в заклепке заполнена вставленным в нее цилиндрическим вкладышем из сплава В-65.

Клепку производят на клепальном автомате G-666. Удельное давление при сжатии пакета прижимами - 20 МПа. Клепку производят с усилием 60-85 кН. В результате в полученном соединении получен натяг ,5%.

Данная заклепка позволяет за счет включения материала втулки в работу соединения на отрыв и выполнения стержня заклепки из материала, равнопрочного материалу втулки, а также выполнения заклепки по предлагаемым соотношениям диаметров стержня и втулки и длин ступенчатых участков стержня повысить прочность соединения при работе на срез и отрыв.

За счет учета в конструкции заклепки дискретного изменения ее длины с шагом ,5 мм можно выполнять соединения с одинаковым качеством в пакетах толщиной,

различающейся на 1,5 мм (для конкретного примера толщиной 14,5-16 мм).

Формула изобретения

Заклепка, содержащая двухступенчатый стержень и охватывающую его втулку длиной 5 + 1,21) с закладной головкой, при этом первая ступень стержня меньшего диа метра ,5Z) расположена во втулке со стороны

Q ее закладной головки и выступает за ее торец, на котором выполнено коническое гнездо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности заклепочного соединения, она снабжена вкладышем из пластичного металла, установленным во втулке заподлицо с ее

торцом со стороны второй ступени стержня большего диаметра, при этом размеры стержня, втулки и вкладыша выбирают из следующих соотношений

20

,572,2 -

d2 D

Ъ

0

От -

/, 5

п

/2 /3

/i(S-rc)+0,4D; ,2D; , ,,

-диаметр первой ступени стержня;

-диаметр второй ступени стержня;

-наружный диаметр втулки;

-временное сопротивление срезу материала стержня;

предел прочности материала втулки;

-длина первой ступени стержня;

-толщина пакета соединяемых деталей;

-шаг ряда длин заклепок;

-длина второй ступени стержня;

-длина цилиндрического вкладыша;

-длина участка во втулке.

Изобретение относится к машинострое нию, в частности к заклепкам для высокоресурсных соединений Цель изобретения - повышение прочности заклепочного соети- нения Заклепка содержит втулку 1 и раз мещенные в ней стержень 4 и вкладыш ™ Втулка 1 выполнена с закладной голлвкой 2 с коническим гнездом 3 и со с.уптчгтым отверстием в ней Стержень 4 выполнен со ступенью 5 меньшего диаметра и ступенью 6 большего диаметра, которая утоплена во втулку ниже уровня пакета соединяемых деталей Вкладыш 7 размещен во втулке под ступенью 6 стержня. Заклепку устанавливают в отверстия соединяемых деталей, которые сжимают прижимами пресса Замыкающие головки образуются пуансонами, причем нижний пуансон имеет для деформирования торца втулки заклепки Материал стержня и вкладыша оказывается в замкнутом объеме межд гпянсонами Происходит деформация стержня, втулки и вкладыша Вктадыш выполняет Цнкцию активно деформирующего элемента облег формообразование замыкающей ютов кн заклепки Образуется радиальный натяг Замыкающая юловк заклепки обратится из материала и вкла шша, за счет чего увеличивается прочность соединения 4 ил (О (Л

Фиг. 2

фиг.з

16

Фиг А