Способ заклепочного соединения деталей Советский патент 1979 года по МПК F16B19/06 

1

Изобретение относится к машиностроению.

Известен способ повьлиения прочноти заклепочного соединения созданием натяга за счет кольцевого обжатия материала вокруг закладной потайной головкн путем вдавливания после клепи специальной обжимки l

Кольцевое обжатие материала вокруг потайной закладной головки может обеспечить повышение усталостной долговечности, но при этом поверхность со стороны закладной головки оказывается неровной, что является серьезным недостатком потайного соединения. Кроме того, технология соединения с обжатнем после клепки весьма сложна. Кольцевое обжатие, вместе с тем, .не является оптимальным с точки зрения получения наиболее высокой усталостной долговечности соединения с использованием наклепа.

Известен также способ заклепочного соединения, при котором соединяемые детали пластически деформируют в зоне отверстия под заклепки, выполняют эти отверстия, затем устанавливают в них заклепки и производят их обжатие 2.

Этот способ является наиболее близким к изобретению по техническому существу и достигаемому результату.

Однако при осуществлении этого способа не используются потайные заклепки и не учитывается ситуация возможного возникновения усташостных трещин.

Цель предложения - повышение усталостной прочности при известном направлении действия нагрузки на соединение с потайной заклепкой.

Эта цель достигается тем, что пластическое деформирование произво,дят локально вдавливанием пуансона, имеющего диаметр, соизмеримый с диаметром отверстия, при этом центры вдавливания располагают от центра отверстий на расстоянии половины дйаметра отверстий по линии предполагаемого возникновения усталостной трещины.

Пример. На участке-соединения листов из-за повышенной концентрации усилия на заклепку, . передаваемого со стороны листа, происходит усталостное разрушение последнего.

Как показывают результаты усталостных испытаний образцов, локгшьное пластическое деформирование мате{жала листа в зоне крайней заклепки приводит к увеличению усталостной долговечности более чем в 10 раз.

Для обеспечения повьшенной усталостной прочности соединения в зоне крепежного элемента материал одного (или, в случае необходимости, каждого) из соединяекБЛС элементов подвергается направленному локгшьному наклепу с целью упрочнения краев отверстия и создания остаточных сжимакйцих напряжений яа тех участках контура, где возникновение усталостных наиболее вероятно. Для. этого деталь соединения, подлежащая упрочнению, до проведения операций по сверлению и зенкованию отверстия подвергаетсясоответствующей обработке. Она заключается в том, что укладывается детс№ь одной стороной (внешней, если это наружная деталь соединения) на поддерживающее основание и затем производится в нужном месте вдавливание жесткого пуансона в материалдетали. За счет создания локсшьной зоны пластической деформации в детали возникает поле ос;таточяых напряжений, причем в пределах этой зоны остаточные напряжения являются напряжениями.сжатия, способствукйщши повышению усталостной прочности соединения. По.сле этого проводятся операции сверления и зенКования отверстия, причем по краям отверстия, -где появление усталостных трецин является опасным, материал оказыв.ается в условиях действия благоприятных остаточных напряжений.

Оптимальным является вариант обработки отверстия, при котором наибольшие остатсэчные сжимающие напряжени я достигаются в зонах зарождения устсшостных трещин. Общее правило в отношении обработки краев отверстия заключается в том, что упрочняющей обработке подвергаются края отверстия, расположенные на концах диаметра, перпендикулярного направлению усилия на крепежный элемент. При этом в соединении со многими крепежными элементами с большой неравномерностью распределения усилий упрочняющей обработке могут подвергаться только отверстия под наиболее нагруженные элементы, что обеспечивает заметное повьшение усталостной прочности всего соединения.

Формула изобретения Способ заклепочного соединения деталей, при котором соединяемые детали пластически деформируют в зоне отверстий под заклепку, вьшолняют эти отверстия, устанавливают в них заклепки и производят их обжатие, отличающийся тем, что, с целью повышения усталостной прочности при известном направлении действия нагрузки, пластичес ое деформирование производят локально вдавливанием пуансона, имеющего диаметр, соизмеримый с диаметром отверстия, при этом центры вдавливания располагают от центра отверстий на расстоянии половинь Диаметра отверстий.

Источники информации, принятые в внимание при экспертизе

1.Заявка № 2380101/25-27,

Кл. С 21 D 7/02, 1976, по которой есть решение о выдаче авторского свидетельства.

2.Заявка I 2462770/25-27,

КЛ. F 16 в 19/06, 01.03.77, по которой есть решение о выдаче авторского свидетельства.