Заклепка с потайной головкой Советский патент 1977 года по МПК F16B19/06 

Pi3o6:peTeinie относится к области машиностроения и может быть использовано организаииями и предприятиями, разрабатывающими, ИЗГОТОВЛЯЮЩИМИ и применяющими в производстве заклейки. Известны заклепки, выполненные в виде цилиндрического стержня с конической закладной головкой и со сферической выпуклостью на головке 1. 2. Доиолнительный материал выпуклости н проиессе клепки устанавливается внутрь головки, вызывая радиальное течение материала и раздачу стенок отверстия, что приводит к повышению прочности, выносливости и гермет;1Ч1 ости заклепочного соединения. Однако внеарение небольшой по высоте выпуклости не может карди ально изменить характер течения материала при деформации заклепки и обеспеч;1вает раздачу металла только в верхней части головки. Известна также потайная заклепка, выпол1 енная в виде цилиндрического стержня с конической закладной головкой и компенсатором в форме усеченного конуса, расположенным на внешнем торце головки 3. Даиное устройство по своей технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близко к изобрете ному. Извест:-1ая заклейка обеспечивает значиздачу ти з}1едаении компенсатора в зоне голозки и особенно в зоне перехода ее в цилиндрический стержень, однако ниже перехода действие компенсатора снижается. Это объясняется тем. что потайные заклепки обыч ю 1меют пологий угол конуса головки, равный 90, ПО и 120°. Радиальное раздачи материала на позерхности коитакта головки со стенкой отверстия раскладывается на нормальное н тангенц :альное. Нормальное усилие вызывает деформацию стенки отверстия, тангенциальное- деформацию стенки отверстия. Тангенциальное является паразитным. пр 1водит к вытеканию части материала головю из конического углубления в пакете и затрудняет смещение материала вглубь пакета. Недостаток указанной известной заклепки заключается в снижении показателей проч}10сти и выносливости соединения, особенно лри клепке элементов, толщина которых превышает высоту головки заклейки в два и более раза. При указанных уг.тах параз} тное лсилие дости ает значительной еличины. П 1евышающей трение на поверхности контакта материала заклепки со стенкой отверстия. Цель изобретения состоит в разработке заклейки с увеличенной раздачей материала головки и стержня заклейки ггли клепке элементов. которых превышает высоту голзвки зак :;и:-:и в лза и более ::аза.

Это достигается выполнением головки в виде двух сопряженных между собой усеченных конусов с .различными углами наклона их образующих, причем угол наклона образующей наружного конуса выполнен равным углу трения сопряженных материалов заклепки и склеиваемых элементов.

На фиг. представлена описываемая заклепка, общий вид; на фиг. 2- соединение заклепкой листов материала со схемой разложения сил.

Предложенная заклепка состоит из цилиндрического стержня 1, закладной головки, образованной основным .пологим конусо.м 2 и наружным конусом 3 с углом наклона образующей (5, близким к углу трения сонряженных материалов заклепки и соединяемых деталей, практически равным для алюминиевых сплавов 10-15°, и выступа компенсатора в виде усеченного конуса 4.

При клепке, когда происходит внедрение компенсатора внутрь головки, возникает радиальное усилие Р, которое на границе линии контактов головки со стенкой отверстия раскладывается на нормальное усилие .V и тангенциальное усилие Т. При этом усилие Л значительно превышает аналогичное усилие при использовании известных заклепок и, следовательно, приводит к увеличению радиальной деформации материала пакета в зоне головки по сравнению с известной заклепкой.

Кроме этого, нормальное усилие N предопределяет появление на поверхности контакта усилия трения F, направленного противоположно таНГенциальному усилию Т, величина которого меньше, а усилия F - больше, чем 3 известной заклепке, что обусловлено увеличением усилия Л .

Величина усилия трения F определяется соотношением

F I.N,

где / tga - коэффициент трения на поверхности контакта головкц заклепки и стенки отверстия;

а - угол между равнодействующей Р усилий N -ц Р, называемый углом трения.

Как Видно из схемы разложения сил при равенстве углов (3 и а усилие F равно усилию Т, следовательно, нейтрализует паразитное действие этого усилия и устраняет течение материала из зенкованного углубления в пакет. Кроме этого, крутой угол (3 облегчает осевое течение материала внутрь пакета, обусловленное внедрением компенсатора.

Кромки перехода между конусами головки ч между нижни.ми конусом головки и стержнем, обладающие повышенной жесткостью, как показывают эксперименты, находятся в зоне наибольшего радиального действия комиенсатора и раздаются наравне с остальными элемента.ми заклепки.

Описываемая заклепка обеспечивает значительное повышение прочности и выносливости соединений при действии срезающих повторно-переменных нагрузок и удовлетворительную работу на отрыв в соединениях элементов, толщина которых превышает высоту головки закленки в два и более раза.

Формула изобретения

Заклепка с потайной головкой, имеЮШей компенсирующий .выступ, отличающаяся тем, что, с целью повышения герметичности, прочности и надежности заклепочного соединения за счет увел.ичения раздачи материала при соединении толстостенных деталей, головка вынолнена в виде двух сонряженных между собой усеченных конусов с различными углами наклона их образующих, причем угол наклона образующей наружного конуса выполнен равным углу трення сонряженных материалов заклепки и соединяемых деталей.

Источники информации, принятые во внимание :при экспертизе:

1.Патент Великобритании Л 1219147, Кл. В 3, 1969.

2.Патент США Я 3526032, Кл. 85-37, 1971.

3.Авторское свидетельство СССР 409016, М. Кл.2 F 16 В 19/06, 1974. ФигЛ