Заклепка Советский патент 1992 года по МПК F16B19/08 

Изобретение относится к машиностроению, а именно тг соединению деталей при помощи клепки.

Наиболее близким известным техническим решением является заклепка, cOflefF жащая полый цилиндрический корпус с закладной голоакой и размещенный в нем стержень с закладной головкой. Недостатком данной заклепки является невысокая надежность соединения, т.к. деформации подвергается только незначительная чгастЪ объема материала полого цилиндрического корпуса заклепки и сплошного центрального стержня.

Целью изобретения является повышение надежности соединения, осуществляемого данной заклепкой.

Указанная цель достигается тем, чТб в заклепке. содержащей полый цилиндрический корпус с закладной головкой и размещенный в нем стержень с закладной головкой, на внешней поверхности полого цилиндрического корпуса выполнены равномерно расположенные по его длине клиновидные кольцевые выступы, вершины которых обращены наружу, при этом участки полого цилиндрического корпуса, расположенные между кольцевыми выступами, выполнены с различной толщиной стенки, ступенчато уменьшающейся в направлении от закладной головки стержня; кроме того, закладная головка полого цилиндрического корпуса сопряжена с крайним кольцевым выступом, а для упрощения и ускорения процесса клепки пол} Ш цилиндрический корпус и стержень скреплены между собой по спрягаемым в зоне закладной головки стержня поверхностям.

Сущность данной заклепки поясняется чертежами, где на с| игГТГ5 изображены сечение и общий вид заклепки для двухсторонней клепки в соединяемых деталях в исходном состоянии; на фиг. 2, 4 изображены сечение и общий вид заклепки для односторонней клепки в соединяемых деталях в исходном состоянии; на фиг. 5 - полученное соединение деталей при использовании заклепки для двухсторонней клепки, на фиг. 6 - вариант выполнения стержня.

В обоих вариантах своего исполнения(и для односторонней, и для двухсторонней клепки) заклепка включает (см.фиг. 1, 2) закладной центральный стержень 1 с головкой 2, который размещен внутри полого цилинсл

с

xj СЛ О

о

VJ

СЛ

дрического корпуса 3, имеющего на своих концах торцовые кольцевые выступы 4, 5 и равномерно расположенные на наружной поверхности промежуточные кольцевые выступы 6-9, имеющие каждый в сечений клиновидную форму и обращенные своими вершинами наружу. Участки полого цилиндрического корпуса 3 заклепки, расположенные соответственно между выступами, имеют различную толщину, причем, минимальную толщину имеет участок 10, прилегающий к торцевому выступу 5, а последующие участки 11, 12, 13, .14 выполнены с постепенно уменьшающейся в заданном направлении, а именно, в направлении От закладной головки 2 стержня 1, толщиной. При этом полый цилиндрический корпус 3 заклепки для двухсторонней клепки снабжен головкой 15, выполненной с ним за одно целое и расположенной возле торцевого выступа 5, прилегающего к участку 10 полого корпуса 3 заклепки, выполненного с наименьшей толщиной.

Заклепочное соединение получают следующим образом. В соединяемых деталях 16 и 17 выполняются отверстия, диаметры которых равны наружному диаметру полого корпуса 3 заклепки с клиновидными выступами 4-9, В эти совмещенные отверстия помещается заклепка вместе с центральным стержнем 1. устанавливаемым внутри корпуса 3 в зависимости от варианта выполнения деформируемого элемента и способа применяемой клепки (см.фиг. 3,4). При прикладывании усилия (условно показанного стрелками на фиг. 3, 4), воздействующего вдоль продольной оси заклепки, начинается последов гльчая деформация участков полого цилиндрического корпуса 3 заклепки, т.к. они выполнены различной толщиной, а следовательно, и различной силой сопротивления деформированию каждый Вначале происходит потеря устойчивости цилиндрического участка 10, расположенного между кольцевыми выступами 5, 9 и имеющего наименьшую толщину стенки, а затем происходит пластическое осесиммет- ричное выпучивание материала данного участка 10 деформируемого элемента заклепки, который, уменьшаясь по высоте, увеличивается в радиальном направлении. Далее последовательно происходит потеря устойчивости цилиндрического участка 11, расположенного между кольцевыми выступами 9 и 8, у которого толщина стенки выполнена несколько большей, и его пластическое осесимметричное выпучивание; затем описанным образом деформ иру- ются последовательно участки 12 и 13, а в

последнюю очередь теряет устойчивость и пластически выпучивается участок 14, имеющий наибольшую толщину стенки.

В процессе пластического осесимметричного выпучивания каждого из участков 10, 11,12 и других полого цилиндрического корпуса 3, каждый из них, упираясь своей наружной боковой поверхностью во внутренние поверхности соединяемых де0 талей 16 и 17, вступает с ними во взаимодействие и, деформируясь далее, зажимается между поверхностями соответствующих пар клиновидных выступов 5и9, 9и8, 8и7 и других и внутренними поверхностями со5 единяемых деталей 16 и 17 (см, фиг. 6), что обуславливает появление значительных радиальных усилий, которые фиксируют полый корпус 3 заклепки в соединяемых деталях.

0 Для усиления данного заклепочного соединения в заклепке могут быть применены и закладные элементы в виде центральных стержней 1, которые создают дополнительные радиальные усилия поджатия. Эти за5 кладные элементы могут быть выполнены, например, в виде известных сплошных центральных стержней 1 с головкой 2, снабженных в частности для упрочнения соединения кольцевыми выточками, а также стержней и

0 других известных видов.

Кроме того, для упрощения и ускорения процесса клепки(а также повышения надежности соединения в заклепке для односторонней клепки (фиг.2) полый корпус 3 и

5 центральный стержень 1 с головкой 2 могут быть заранее (т.е. при изготовлении) соединены между собой, например, посредством пайки по взаимно контактирующим поверхностям, прилегающим к головке 2 стержня

0 1, места нанесения слоя припоя или клея 18 показаны на центральной стержне 1 и поверхности его закладной головки 2.

Преимущества предлагаемой заклепки заключаются в повышении надежности сое5 динения деталей, обусловленном тем, что деформации подвергается практически весь объем полого корпуса заклепки; при этом, при пластическом выпучивании участков полого корпуса заклепки возникают

0 значительные радиальные усилия, которые фиксируют заклепку в соединяемых деталях. Применение кольцевых выступов, выполненных клиновидными и обращенными наружу своими вершинами, позволяет мате5 риалу корпуса заклепки заполнить практически весь объем, образованный кольцевыми выступами и внутренней поверхностью соединяемых деталей, в результате чего возникающие при деформации заклепки значительные радиальные усилия приложены практически по всей внутренней поверхности соединения, что также повышает надежность соединения.

Заклепка отличается также и значитель- но расширенными функциональными и тех- нологическими возможностями, т.к. возможно .ее использование как для односторонней, так и для двухсторонней клепки, а полый цилиндрический корпус данной заклепки может быть выпользован для соеди- нения деталей как самостоятельно - полая заклепка, так и в сочетании с центральными стержнями различного вида.

Формула изобретения

1. Заклепка, содержащая полый цилиндрический корпус с закладной головкой и размещенный в нем стержень с закладной головкой, отличающаяся тем, что, целью повышения надежности заклепочно-

го соединения, на внешней поверхности полого цилиндрического корпуса выполнены равномерно расположенные по длине полого цилиндрического корпуса клиновидные кольцевые выступы, вершины которых обращены наружу, при этом участки полого цилиндрического корпуса между кольцевыми выступами выполнены с различной толщиной стенки, ступенчато уменьшающейся в направлений от закладной головки стержня,

2.Заклепка по п.1,отличающаяся тем, что полый цилиндрический корпус и стержень скреплены между собой по сопрягаемым в зоне закладной головки стержня поверхностям.

3.Заклепка по п.1, отличающаяся тем, что закладная головка полого цилиндрического корпуса сопряжена с крайним кольцевым выступом.

Использование- образование заклепочных соединений в машиностроении. Сущность изобретения1 заклепка содержит полый цилиндрический корпус 3 с закладной головкой 15 и внешними клиновидными кольцевыми выступами 6-9 с различной толщиной стенки между выступами. В корпусе размещен стержень с закладной головкой. Заклепка может быть использована как для односторонней, так и для двусторонней клепки. Она повышает надежность заклепочного соединения деталей за счет того, что в деформации участвует весь объем полого корпуса и образуются значительные /радиальные усилия. 2 з.п. ф-лы. 6 ил.

t

Фиа.1

If

75

Фиг.З