SU1766571A1 - Riveting mode - Google Patents

Abstract

Использование: клепально-сборочные работы, само ютостроение. Сущность изобретени : в отверстие с зенковкой устанавливают заклепку с выступающей закладной головкой. На хвостовик стержн  заклепки по плотной посадке устанавливают технологический элемент в виде разрезной втулки, заформованной в эластичную оболочку. Высота втулки не превышает длины выступающего хвостовика. Осуществл ют предварительное пластическое деформирование хвостовика усилием, превышающим усилие клепки, необходимое дл  формировани  замыкающей головки . Удал ют технологический элемент и формируют замыкающую головку. 5 ил.Use: riveting and assembly work itself yutostroenie. SUMMARY OF THE INVENTION: A rivet with a protruding mortgage head is installed in the hole with a countersink. On the shank of the rod rivet on a tight fit set the technological element in the form of a split sleeve, molded into an elastic sheath. The height of the sleeve does not exceed the length of the protruding shank. Carry out the preliminary plastic deformation of the shank with a force exceeding the riveting force necessary to form the closure head. The process element is removed and the closure head is formed. 5 il.

Description

Изобретение относитс  к клепальшо- сборочным работам в авиастроении, в частности к способам клепки.The invention relates to riveting and assembly work in the aircraft industry, in particular to the methods of riveting.

Известен способ клепки потайных заклепок , заключающийс  в выполнении в пакете соедин емых деталей отверсти , образовании в отверстии гнезда (зенковки) под потайную закладную головку заклепки, глубина которого меньше высоты закладной головки, вставке в отверстие заклепки, предварительном пластическом деформирована выступающего из отверсти  хвостовика стержн  заклепки усилием, меньшим, чем необходимо дл  образовани  замыкающей го- ловки, разгрузке соединени  и последующем окончательном формировании замыкающей головки (Руковод щие технические материалы РТМ-1.4.477-78. Выполнение высокоресурсных герметичных соединений заклепками с компенсатором. М.: НИАТ, 1980. -С. 15, рис.10).The known method of riveting blind rivets consists in making a hole in a package of connected parts, forming a socket (countersink) in the hole for a secret rivet head, the depth of which is less than the head height, inserting a rivet rod protruding from a hole in the tailpiece less than necessary to form the locking head, unload the joint and then finally form the locking head (Guidelines technical materials РТМ-1.4.477-78. Making high-life hermetic connections by rivets with a compensator. M .: NIAT, 1980.-P. 15, Fig.10).

Известен способ клепки, включающий образование в пакете соедин емых деталей отверсти  с зенковкой, вставку в него заклепки с закладной головкой, выступающей над плоскостью пакета, установку с зазором на выступающий из отверсти  хвостовик стержн  заклепки технологического элемента в виде втулки, превышающей длину хвостовика стержн , предварительное пластическое деформирование заклепки усилием , равным усилию формировани  замыкающей головки, удаление технологической втулки и окончательное образование соединени  путем формировани  обычной замыкающей головки (Авторское свидетельство СССР № 1250378, кл. В 21J 15/02,1985).There is a method of riveting, which includes the formation of a hole with a countersink in a package of connected parts, inserting a rivet into it with a mortgage head protruding above the package plane, installing a rivet rod of a technological element in the form of a sleeve exceeding the length of the stem shank, preliminary plastic deformation of the rivet with a force equal to the force of formation of the closing head, removal of the process sleeve and the final formation of the joint by forming normal closing head (USSR Author's Certificate number 1250378, cl. The 21J 15 / 02.1985).

Недостатком известного способа  вл етс  следующее. Предварительное пластическое деформирование заклепки осуществл ют усилием формировани  замыкающей головки, величины которого недостаточно , чтобы реализовать высокуюThe disadvantage of this method is the following. The preliminary plastic deformation of the rivet is carried out by the formation of a closing head, the magnitude of which is not enough to realize a high

Х|X |

О ОOh oh

ел XIate XI

степень обм ти  микронеровностей на контактирующих поверхност х и тем самым при работе соединени  существенно разгрузить заклепку и зону концентрации на- .пр жений около отверсти  за счет увеличени  нагрузки, передаваемой с одной детали на другую силами трени . Поскольку поверхности контакта в зоне отверсти  после клепки остаютс  достаточно шероховатыми, то при циклическом на- гружении соединени  из-за периодического утфугодластического деформировани  (стирани ) микронеровностей будет иметь место снижение напр жени  (усили ) осевой зат жки соединени . Кроме того, уста- новка технологического элемента (втулки) на хвостовик стержн  с зазором снижает технологичность способа, так как дополнительно необходимо обеспечивать соосность расположени  втулки и стержн  заклепки. Неконцентричность технологической втулки и хвостовика стержн  перед клепкой может привести к неосесимметричной осадке стержн  на предварительном этапе его деформировани  и, как следствие, к смеще- нию (завалу) замыкающей головки. При малой величине зазора не исключена возможность заклинивани  втулки на предварительно осаженном стержне заклепки. Использование технологической втулки вы- сотой, большей длины хвостовика стержн , приводит при клепке к осевому перемеще- нию заклепки в отверстии, в результате которого возможна локальна  деформаци  соедин емых деталей в виде ут жки заклад- ной головки, а в р де случаев происходит нарушение сплошности материала закладной головки (ее кольцевой срез).the degree of obstruction of microscopic irregularities on the contacting surfaces and thus, during the operation of the joint, it is essential to relieve the rivet and the zone of stress concentration near the hole by increasing the load transmitted from one part to another by friction forces. Since the contact surfaces in the hole zone after riveting remain rather rough, with cyclic loading of the joint due to periodic utfogodlasticheskogo deformation (erasure) of asperities, there will be a decrease in the stress (force) of the axial tightening of the joint. In addition, the installation of the technological element (sleeve) on the stem shank with a gap reduces the processability of the method, since it is additionally necessary to ensure the alignment of the sleeve and the rivet rod. Non-centricity of the process sleeve and shank of the rod before riveting may lead to a non-axisymmetric draft of the rod at the preliminary stage of its deformation and, as a consequence, to a shift in the closing head. With a small gap, the possibility of a sleeve jamming on a pre-riveted rivet rod is not excluded. The use of a technological sleeve with a height greater than the length of the stem of the rod, with riveting, leads to axial movement of the rivet in the hole, as a result of which local deformation of the parts to be connected can occur in the form of a tightening of the mortgage head, and in some cases there is a discontinuity the material of the insertion head (its annular cut).

Целью изобретени   вл етс  повышение технологичности способа и качества за- клепочного соединени .The aim of the invention is to improve the processability of the process and the quality of the riveted joint.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе клепки, включающем образование в пакете соедин емых деталей отверсти  с зенковкой, вставку в него заклепки с за- кладной головкой, выступающей над плоскостью пакета, установку на выступающий из отверсти  хвостовик стержн  заклепки технологического элемента, предварительное пластическое деформирование выступающего хвостовика, удаление технологического элемента и окончательное формирование замыкающей головки,используют технологический элемент, выполненный в виде разрезной втулки, заформованной в эла- стичную оболочку, втулку устанавливают на хвостовик стержн  по плотной посадке, при этом высота втулки не превышает длину хвостовика стержн , а предварительное пластическое деформирование осуществл ютThis goal is achieved by the fact that in the riveting method, which includes forming a hole with a countersink in a package of connected parts, inserting a rivet with a rechargeable head protruding above the package plane, installing a technological element rivet on a shank of a technological element protruding from the hole the protruding shank, the removal of the technological element and the final formation of the closing head, use the technological element, made in the form of a split sleeve, zaf rmovannoy in ela--particle shell, a sleeve mounted on the shank rod snugly, the height of the sleeve is less than the length of the rod shank, and a preliminary plastic deformation is carried out

усилием, превышающим усилие клепки, необходимое дл  формировани  замыкающей головки,force exceeding the riveting force required to form the closing head,

В результате предварительного пластического деформировани  заклепки повышенным клепальным усилием достигаетс  уменьшение шероховатости стыкуемых поверхностей деталей вокруг отверсти . Это позволит при работе соединени  увеличить нагрузку, передаваемую с одной детали на другую силами сцеплени  контактирующих поверхностей, а следовательно, разгрузить заклепку и зону концентрации напр жений около отверсти . Кроме того, обм тие микронеровностей стыкуемых поверхностей повышенным усилием повышает их сопротивление износу под действием циклических нагрузок, что обеспечивает стабильность осевой зат жки соединени . Под действием повышенного усили  происходит более интенсивное упрочнение (наклеп ) зенковки и поверхностных слоев деталей вокруг отверсти , а также осадка закладной головки заклепки с обеспечением ее выступани  над плоскостью пакета в пределах О...0,05 мм. Последнее исключает необходимость применени  механической зачистки закладной головки заклепки дл  достижени  требуемого качества внешней поверхности заклепочного соединени ,что, в свою очередь, позвол ет избежать возможных повреждений детали зачистным ин- струментом и сохранить защитное антикоррозионное покрытие пакета и заклепки .As a result of the pre-plastic deformation of the rivet with increased riveting force, the roughness of the joined surfaces of the parts around the hole is reduced. This will allow the joint to increase the load transferred from one part to another by the cohesive forces of the contacting surfaces, and, consequently, relieve the rivet and stress concentration zone near the hole. In addition, the obliquity of microroughness of abutting surfaces with increased force increases their resistance to wear under the action of cyclic loads, which ensures the stability of the axial tightening of the joint. Under the action of increased force, a more intensive hardening (hardening) of the countersink and the surface layers of parts around the hole, as well as the deposit of the rivet head of the rivet, ensuring that it protrudes above the package plane within 0 ... 0.05 mm, occurs. The latter eliminates the need to use mechanical stripping of the embedded rivet head to achieve the required quality of the outer surface of the rivet joint, which, in turn, avoids possible damage to the part with a stripping tool and preserves the protective anti-corrosion coating of the bag and the rivets.

Использование технологического элемента в виде заформованной в эластичную оболочку составной втулки из высокопрочного материала, которую устанавливают на хвостовик стержн  заклепки по плотной посадке и котора  не превышает торец стержн  вставленной в отверстие заклепки, повышает технологичность способа клепки (втулка соосна стержню и фиксируетс  на нем, фиксиру  одновременно заклепку в отверстии , в результате чего исключаетс  возможность дефектной осадки стержн , а процесс клепки может быть осуществлен при любом расположении заклепки к линии горизонта, что позвол ет использовать способ в услови х стапельной сборки). Выполнение втулки составной и заключение ее в обойму из эластичного материала обеспечивают сьемность технологического элемента независимо от радиальной раздачи хвостовика стержн  заклепки.The use of a technological element in the form of a composite sleeve of high-strength material molded into an elastic shell, which is mounted on a rivet shank on a tight fit and which does not exceed the end of a rod inserted into a rivet hole, improves the riveting technology (the sleeve is coaxial to the rod and fixed on it, fixed simultaneously rivet in the hole, which eliminates the possibility of defective precipitation of the rod, and the riveting process can be carried out at any location molding to the horizon line, that allows the use of the method under conditions of jig assembly). The implementation of the composite sleeve and the conclusion of it in a cage of elastic material ensure the removability of the technological element, regardless of the radial distribution of the shank of the rivet rod.

На фиг.1 показан пакет соедин емых деталей с вставленной в отверстие заклепкой и установленным на выступающем из отверсти  хвостовике стержн  заклепкиFig. 1 shows a package of connected parts with a rivet inserted into a hole and mounted on a rivet shank protruding from a shank hole.

технологическим элементом в начальный момент этапа предварительного пластического деформировани  заклепки; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - заклепочное соединение в конечный момент этапа предварительного пластического деформировани  заклепки; на фиг,4 - заклепочное соединение в начальный момент этапа окончательного формировани  замыкающей головки; на фиг.5 - готовое заклепоч- ное соединение.the technological element at the initial moment of the preliminary plastic deformation stage of the rivet; figure 2 - section aa in figure 1; Fig. 3 shows a rivet joint at the final moment of the preliminary plastic deformation stage of the rivet; Fig. 4 shows the riveted connection at the initial moment of the final shaping of the closure head; FIG. 5 shows a finished riveted joint.

Способ клепки осуществл ют следующим образом.The riveting method is carried out as follows.

В пакете, состо щем из деталей 1 и 2, выполн ют отверстие 3 с зенковкой 4, в которое вставл ют заклепку 5 с потайной закладной головкой 6. При этом закладна  головка выступает над поверхностью детали 1. Затем пакет с вставленной заклепкой устанавливают на неподвижный пуансон (обжимку) 7 клепального оборудовани . Выступающий над поверхностью детали 2 хвостовик 8 стержн  заклепки сопр гают с технологическим элементом 9, выполненным в виде недеформируемой втулки с внут- ренним диаметром, равным диаметру стержн  заклепки 5, разделенной по оси на две части 10 и 11 и заформованной в эластичную оболочку 12. Высота недеформируемой втулки при этом не должна превышать величину выступани  хвостовика 8 над пакетом . После этого обжимкой 13 с плоской рабочей поверхностью производ т предварительное пластическое деформирование заклепки, в процессе которого под действи- ем повышенного усили  потайна  закладна  головка 6 осаживаетс  заподлицо с поверхностью детали 1. Технологический элемент 9, упира сь в пакет непосредственно у границы отверсти , исключает под- штамповку деталей и ут жку закладной головки заклепки. После разгрузки соединени  технологический элемеж 9 удал ют и теми же обжимками окончательно формируют замыкающую головку 14.In the package consisting of parts 1 and 2, a hole 3 is made with a countersink 4, into which a rivet 5 is inserted with a countersink head 6. In this case, the insert head protrudes above the surface of the part 1. Then the package with the rivet inserted is mounted on a stationary punch (snap) 7 riveting equipment. The shank 8 of the rivet rod projecting above the surface of the part 2 is mated with the technological element 9, made in the form of an undeformable sleeve with an inner diameter equal to the diameter of the rivet 5, axially divided into two parts 10 and 11 and molded into an elastic shell 12. Height the non-deformable sleeve should not exceed the protrusion of the shank 8 above the package. After this, the crimping 13 with a flat working surface produces a preliminary plastic deformation of the rivet, during which, under the action of increased force, the secret embedment head 6 sits flush with the surface of the part 1. Technological element 9, abutting into the bag directly at the border of the hole, eliminates - stamping of parts and tightening of the embedded rivet head. After unloading the connection, the technological element 9 is removed and the same swipes finally form the locking head 14.

П р и м е р. В пакете, состо щем из детали 1 толщиной 2,0 мм и детали 2 толщиной 2,0 мм (обе детали из алюминиевого сплава Д16АТ), сверлением выполн ли цилиндрическое отверстие 3 диаметром 4,1 мм. Со стороны детали 1 отверстие зенковали , в результате чего получали коническое гнездо (зенковку) 4. В образованное отверстие с зенковкой вставл ли заклепку 5 из сплава В65, диаметр стержн  и длина кото- рой соответственно были равны 4,0 и 9,0 мм (заклепка 4-9-Ан. ОксОСТ 1 34087-80). При этом закладна  головка 6 заклепки выступала над поверхностью детали 1 на величину, равную 0,1 мм, а хвостовик 8 стержн  - надPRI me R. In a package consisting of part 1 with a thickness of 2.0 mm and part 2 with a thickness of 2.0 mm (both parts of aluminum alloy D16AT), a cylindrical hole 3 with a diameter of 4.1 mm was drilled. From the side of part 1, the hole was countersunk, resulting in a conical socket (countersink) 4. A rivet 5 of alloy B65 was inserted into the hole with the countersink, the diameter of the rod and the length of which were respectively 4.0 and 9.0 mm ( rivet 4-9-An. OXOST 1 34087-80). When this laid the head 6 of the rivet protruded above the surface of the part 1 by an amount equal to 0.1 mm, and the shank 8 of the rod above

поверхностью детали 2 на величину, равную 5,1 мм. Пакет деталей с вставленной заклепкой размещали на неподвижном пуансоне (обжимке) 7 клепального пресса КП- 204М, после чего на хвостовик 8 стержн  устанавливали технологический элемент 9, который был выполнен в виде втулки, разделенной по оси на две части 10 и 11, со следующими параметрами: высота 5,0 мм; внутренний диаметр 4,0 мм; наружный диаметр 14,0 мм. Кроме того, на боковой поверхности втулки выполн лась кольцева  канавка шириной 3,0 мм и глубиной 0,5 мм. Составные част втулки изготавливались из стали УЗА, термообрабатывались до твердости HRC 58...62 и заформовывались в резиновую оболочку 12. После установки технологического элемента перемещением верхней обжимки 13 пресса, имевшей плоскую рабочую поверхность, осаживали закладную головку 6 усилием, равным, примерно, 5000 даН. При этом происходила и частична  осадка хвостовика 8 стержн , который перед клепкой выступал над торцом втулки на величину, равную 0,1 мм. Затем соединение разгружали и индикатором часового типа, снабженным специальной насадкой, контролировали величину выступани  закладной головки 6 над поверхностью детали 1, составившую 0,01 мм (согласно ОСТ 1 02507-84 потайные закладные головки заклепокдл  обеспечени  качества внешней поверхности авиационных изделий должны выступать над плоскостью обшивок на величину, равную О...0,05 мм). После этого технологический элемент 9 удал ли и теми же обжимками формировали обычную плоскую бочкообразную замыкающую головку 14 диаметром 6,4 мм.the surface of the part 2 by an amount equal to 5.1 mm. A package of parts with a rivet inserted was placed on a stationary punch (swage) 7 of a KP-204M riveting press, after which a technological element 9 was installed on the shank 8 of the rod, which was made in the form of a sleeve divided axially into two parts 10 and 11, with the following parameters : height 5.0 mm; internal diameter 4.0 mm; outer diameter of 14.0 mm. In addition, a ring groove 3.0 mm wide and 0.5 mm deep was formed on the side surface of the sleeve. The component parts of the sleeve were made of UZA steel, heat treated to hardness HRC 58 ... 62 and molded into a rubber casing 12. After the technological element was installed, by moving the upper swage of the press 13, which had a flat working surface, the mortgage head 6 was deposited with a force of approximately 5000 Dan. When this occurred, and a partial draft of the shank 8 of the rod, which before riveting protruded above the end of the sleeve by an amount equal to 0.1 mm. The connection was then unloaded and a dial gauge fitted with a special nozzle was used to control the protrusion of the insetting head 6 above the surface of part 1, which was 0.01 mm (according to OST 1 02507-84, the blind insert heads of rivets that ensure the quality of the outer surface of aircraft products should protrude above the skin plane by an amount equal to O ... 0.05 mm). Thereafter, the process element 9 was removed, and a conventional flat barrel-shaped closing head 14 with a diameter of 6.4 mm was formed with the same swipes.

Таким образом, предлагаемый способ клепки по сравнению с существующим повышает качество и надежность заклепочных соединений, в частности усталостную долговечность и качество внешней поверхности. Кроме того, за счет более высокой технологичности предлагаемого способа повышаетс  производительность процесса клепки.Thus, the proposed method of riveting, in comparison with the existing one, improves the quality and reliability of riveted joints, in particular, fatigue life and the quality of the external surface. In addition, due to the higher processability of the proposed method, the productivity of the riveting process is improved.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ клепки, включающий образование в пакете соедин емых деталей отверсти  с зенковкой, вставку в него заклепки с закладной головкой, выступающей над плоскостью пакета, установку на выступающий из отверсти  хвостовик стержн  заклепки технологического элемента, предварительное пластическое деформирование выступающего хвостовика, удаление технологического элемента и окончательное формирование замыкающей головки, отличающийс  тем,Claiming method, which includes forming a hole with a countersink in a package of connected parts, inserting a rivet into it with a mortgage head protruding above the package plane, mounting a technological element rivet to a stem protruding from an opening, preliminary plastic deformation of a projecting stem, removing a technological element and final shaping of the locking head, characterized in что, с целью повышени  технологичностипри этом высота втулки не превышает длину способа и качества заклепочного соедине-хвостовика стержн , а предварительное ни , технологический элемент выполн ют впластическое деформирование осуществл - виде разрезной втулки, заформованной jют усилием, превышающим усилие клепки, эластичную оболочку, втулку устанавливают5 необходимое дл  формировани  замыкаю- на хвостовик стержн  по плотной посадке,щей головки.that, in order to improve the processability of this, the sleeve height does not exceed the length of the method and the quality of the riveted joint-shank of the rod, but preliminary, the technological element is carried out in plastic deformation by means of a split sleeve, molded with a force exceeding the riveting force, the elastic shell, the sleeve is installed5 necessary to form a closure of the shank of the rod on a tight fit, spine. /// /±L А /// / ± L A - j- j „Л7„L7 - -8- -eight J.J. /г. 4/ g. four