Способ клепки
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнх
Социалистическмк. Рвснублик („)821023 (61) Дополнительное к авт. свид-ву = (22) Заявлено 13. 06. 79(21) 2779158/25-27 с присоединением заявки ¹ = (23) Приоритет—
Опубликовано 15.04.81. Бюллетемь № 14
Дата опубликования описания 17. 04. 81
Р1)М. К .
В 21 3 15/02 в1тсударствениый комитет
СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621. .976(088.8) С.И. Козий, В.A. Глущенков, В.В. Козлов, В.С. Пепелин, В М Василевск И В Ш (72) Авторы (54) СПОСОБ КЛЕПКИ
Изобретение относится к клепально-сборочным работам при клепке пакетов деталей из волокнистых композиционных материалов °
Известен способ клепки, заключающийся в пробивке отверстия в пакете стержнем заклепки с одновременной установкой ее в это отверстие и последующим образованием замыкающей головки $13
Однако известный способ обладает тем недостатком, что при больших зазорах между =.:акрепкой и матрицей, дробление волокон в основном материале распространяется за пределы зазора, образуется некачественная поверхность разделения. В этом случае заклепка размещается в.отверстии пакета свободно. Для получения соединения беэ дополнительного разрушения упрочняющих волокон необходимо при образовании замыкающей головки заклепки ограничивать каким-либо способом деформацию стержня на толщине пакета, что весьма затруднительно. Прочностные характеристики соединения будут заниженными, иэ-эа некачественной поверхности разделения (образование .микронеровностей обуславливает появление концентраторов напряжений); при пробивке отверстий с минимальным зазором между заклепкой и матрицей наблюдается изгиб упрочняющих волокон по периметру разделения. После снятия .деформирующего усилия волокна частично упруго разрушаются и заклинивают заклепку в полученном отверстии.
Образование замыкающей головки на заклепке даже с использованием подкладной шайбы, увеличивающей площадь контакта между замыкающей головкой и составляющей пакета, при15 водит к хрупкому разрушению предварительно изогнутых волокон по периметру стержня и получению некачественного соединения.
Цель изобретения — повышение
20 качества заклепочного соединения при клепке пакетов иэ волокнистых композиционных материалов..
Поставленная цель достигается эа счет того, что в способе клепки, заключающемся в пробивке отверстия в пакете стержнем заклепки с одновременной установкой ее в это отверстие и последующим образованием замыкающей головки, перед об30 разованием замыкающей головки за821023. клепки пакет растягивают в его плоскости с усилиеМ в пределах упругой деформации волокон материала пакета с последующим снятием этого усилия.
На фиг. 1 изображено исходное положение элементов соединения» на фиг. 2 - заклепка, установленная в отверстии пакета, после его пробивки стержнем заклепки; на фиг. 3 пакет с заклепкой в состоянии растяжения с усилием P в плоскости пакета» на фиг. 4 — то же, вид в алане» на фиг. 5 — вид пакета с заклепкой после снятия растягивающего усилия P.
Способ клепки заключается в том» что в пакет 1 листовых деталей из волокнистых композиционных материалов
Э установленных на матрице 2 с подпором 3 и прижатых прижимом 4, пробивают отверстие 5 телом стержня заклепки 6 с помощью пуансона 7. Заклепка при,этом одновременно .устанавливается в. это отверстие. При пробивке отверстия стержнем заклепки обеспечивается качественный срез и упругий изгиб волокон материала деталей пакета 1. После снятия растягивающего усилия Р с пуансона и, следовательно, с заклепки волокна мате-. риала частично разгружаются. Затем к пакету 1 по всей его плоскости прикладывают растягивающее усилие P которое вызывает увеличение диаметра отверстия и позволяет.волокнам пол. ностью разгрузиться, т.е. возвратиться в исходное горизонтальное положение, затем .нагрузку Р снимают, что вызывает упругое сокращение пакета в .его плоскости и равномерное упруго-пластическое сжатие заклепки на толщине пакета, после чего осу-. ществляют образование эамь»кающей головки на выступающей части стержня заклепки.
Предложенный способ позволяет получать отверстия в составляющих пакета с высоким качеством поверхности разделения» обесиечнвает равномерный контакт между стержнем заклепки и поверхностью отверстия эа счет полной разгрузки предварительно упpyro-изогнутых волокон» перед образованием замыкающей головки стер жеаь иа толщине пакета находится в упруго-пластическом сжатом состоянии, что затрудняет его деформацию в процессе получения замыкающей головки.
Пример. Предлагаемый способ заклейми опробован при клепке пакетов толщиной 2 мм из углепластика
КИУ-ЗЛ, имеющего восемь слоев с угольными волокнами, уложенными по схеме: +45-45 -15-15+15+45-45.Динамическую пробивку отверстий осущест5 вляют в инструментальном штампе при зазоре между заклепкой, снабженной пробойником, и матрицей 0,03 мм на сторону. Нагружение заклепки (сплав В65) осуществляется ударником
1О.с помощью импульсного магнитного поля, возникающего около плоского индуктора при пропускании через него импульсных токов от установки ИИУ-П1, с максимально запасаемой энергией .в 0,9 кДж..При пробивке отверстия подпор .пакета осуцествляется с помощью пружины.
Поставленную в отверстии заклепку эа счет. частичной разгрузки упрочняющих волокон, заклинивало в
2О пакете.
Затем с помощью машины ЦДИУ нагружают пакет в его плоскости до
- усилий P - 150-160 кг, обеспечивающих деформацию линейных размеров отверстия в пакете до 0,44-0,5% и полную разгрузку волокон. После снятия растягивающих усилий заклепка упруго-пластически снималась, в результате чего при дальнейшем образовании замыкающей головки на стержне заклепки заметных деформаций последнего на толщине пакета обнаружено не было. Усталостная прочность точечного соединения, выполненного предложенным способом, повысилась на 30%.
$0
Формула изобретения
Способ-клепки, заключающийся в пробивке отверстия в пакете стержнем заклепки с одновременной установкой ее в это отверстие и последующим образованием замыкающей головки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества соединения прн клепке пакетов из волокнистых композиционных материалов, перед образованием эаьыкающей головки заклепки пакет растягивают в его плоскости с усилием в пределах упругой деформации волокон материала пакета с последующим снятием этого усилия.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент. США »» 3.072.279 кл. 218-1, опублик. 1963.
821023
Фп.1
Фиг.3
Фиг.5
Аг.4
Физ.$
Состааиъемь И. Веоова
Редакто Н. Минко Тех е А. Ач Ко кто 5. Коста
Заказ 66 Тираж 40 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Ра шскай наб. д. 4 5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,
