Практическая работа: Клепка узлов сплошными стержневыми заклепками

1. Высокая производительность процесса.

2. Бесшумность постановки болт - заклепки и отсутствие вредной для здоровья рабочей вибрации.

3. Улучшение качество поверхности за счет исключения возможности образования вмятин, микротрещин.

4. Возможность постановки в местах с ограниченными подходами.

5. качество выполнения соединений зависит только от качества изготовления инструмента.

6. улучшения герметичности соединения за счет плотного сжатия пакета и исключения замены контрольных болтов на заклепки после окончания процесса вулканизации герметика.

Болт-заклепка состоит из стержня и кольца (рис. 9). Стержень болт - заклепки имеет головки ”а”, рабочий участок “c” и технологических хвостовик “в”.

Рис. 9

Между рабочим участком и хвостовиком выполняется канавка, по которой после замыкающей головки происходит отрыв технологического хвостовика. Рабочий участок включает в себя гладкую цилиндрическую и профильную части с кольцевыми канавками, которые заполняются материалом кольца в процессе его обжатия прессом. Диаметр канавки выбирается в зависимости от материала стержня и кольца такими образом, чтобы с одной стороны усилия обрыва по ней было больше усилия, потребного для образования качественной замыкающей головки (обжатие кольца по накатке рабочей части стержня), с другой стороны, чтобы оно не превышала предела текучести материала стержня, ибо в противном случае это приведет к возникновению пластических деформаций в гладкой части стержня и утонению ее.

На технологическом хвостике выполнены так же канавки, аналогичной рабочей части стержня предназначенные для захвата стержня кулачками пресса.

Кольцо 2 представляет собой цилиндр внутренним отверстием диаметром несколько большим, чем диаметр профильной части стержня болт - заклепки.

Стержни болт - заклепок изготавливаются из алюминиевого сплава Д16П или из стали 30ХГСА методом высадки на автоматах с последующей накаткой кольцевых канавок специальным инструментом.

Кольцо изготавливается из алюминиевых сплавов Д16П и В65 или из стали 2СГА.

Болт - заклепки применяется в следующих сочетаниях материала стержня и кольца:

- стержень из Д16П, кольцо Д18П

- стержень из 30ХГСА, кольцо из В65

- стержень из 30ХГСА, кольцо из 20ГА.

Диаметр гладкой части стержня болт - заклепок из алюминиевого сплава Д16П выполняется по 5 классу точности, а для болт - заклепок из стали 30ХГСА - по 2 классу точности. Болт - заклепки из алюминиевых сплавов применяется в замен заклепок из сплавов В65, а остальные вместо стальных болтов из стали 30ХГСА. Наименование нормалей, марка материала, диаметры стержней и колец болт - заклепок приведены в таблице 8.

Технологическая последовательность постановки болт - заклепок (рис. 10) в конструкции состоит:

а - вставка стержни в отверстие, установка кольца пресса.

б, в - стяжка пакета и образование замыкающей головки процесса перемещения кулачков пресса,

г - съем фильеры пресса после отрыва технологического хвостовика.

Таблица 8

Рис. 10 Технологическая последовательность постановки болт - заклепок.

Выбор типоразмера болт - заклепок в зависимости от толщины соединяемых листов “ S' ”.

При проектировании соединений конструктором для каждой конкретной толщины соединяемого пакета определяется типоразмер болт - заклепки из условия, что величина “ S' ” (толщина пакета) была равна длине цилиндрической части стержня “ l ”.

8. Сравнение некоторых техника - экономических показателей болт - заклепок с болтами и обычными заклепками

Для того, чтобы получить объективную сравнительную картину по прочностным показателям, как самого крепежа, так и соединений выполненных ими, были проведены ряд исследований на статический срез, отрыв и т.д. ниже приведены некоторые результаты экспериментов.

На приведенных в таблице 9 видно, что статическая прочность на срез всех рассматриваемых соединений (в том числе и соединений, выполненными с болт - заклепками) практически одинакова.

Независимо от вида крепежных деталей разрушения соединений проходило от стержней болтов ил заклепок.

В таблице 10 приведены результаты испытаний на отрыв.

Таблица 9

Сравнительные данные испытания на срез

Таблица 10

В соединениях, выполненных с помощью болт - заклепок, разрушение происходило результате сдвига обжимного кольца из материала В65 в 2 раза ниже по сравнению с обычными болтовыми соединениями. Это объясняется применением разных материалов для гаек и колец (гайки - стальные, кольца - дуралюминовые)

Однако необходимо учитывать, что вес стального болта с гайкой в 1.5 раза больше веса стальной болт - заклепки с дуралюминовым кольцом.

В случае применения колец из мягкой стали получить равно прочные на отрыв соединение (при одинаковых весовых характеристиках) выполняемые болт - заклепками и болтами. У соединений, выполняемых с помощью дуралюминовых болт - заклепок, сопротивление отрывающим нагрузкам в 2 раза ниже, чем у обычных заклепочных соединений.

Сравнительные данные по весу, весу стоимости изготовления и постановки для болт - заклепок и обычных заклепок предоставлены в таблице 11.

9. Инструмент для постановки болт - заклепок

Вставка стержней болт - заклепок, выполняемых по посадке ПЛ. 2-го класса точности, в отверстие пакета осуществляется вручную легкими ударами дюралевого молотка. Стержни болт - заклепок 5-го класса точности устанавливаются в отверстия от усилий руки. Длина гладкой части стержня болт - заклепки должна соответствовать номинальной толщины пакета. Постановка болт - заклепок осуществляется прессами ПБ-62, ПБ-61П, ПБ-21ГУ и др. технические характеристики устройства и принципа работы этих прессов подробно изложены в [1].

10. Контроль качества соединения, выполняемого болт - заклепкой

Качество выполнения операций технологического процесса постановки болт - заклепки контролируется по операционно и окончательно.

Пооперационному контролю подвергаются отверстия и длины болт - заклепок.

При окончательном контроле подвергаются:

- конструктивное оформление соединения в целом;

- тип и материал болт - заклепок;

- состояние поверхностей соединяемых деталей;

- фора и размеры замыкающих головок болт - заклепок к поверхностям соединяемых деталей;

- состояние поверхностей закладных и замыкающих головок.

Проверка конструктивного оформления соединения включает проверку правильности расположения болт - заклепок в швах, прямолинейность швов, отсутствие хлопунов, провалов, величины перемычек и др.

Тип и материал болт - заклепок определяются визуально по форме закладных головок болт - заклепок цветной маркировке стержней и колец.

Таблица 11

В опорных случаях материал болт - заклепки определяется спектральным методом.

Состояние поверхностей соединяемых деталей и состояние поверхностей закладных и замыкающих головок проверяются аналогичными методами (см. контроль в разделе ”ЗАКЛЕПКИ С СЕРДЕЧНИКОМ”)

Формы и размеры замыкающих головок контролируется шаблоном (рис. 11.)

Проверка шаблоном подвергаются 10% болт - заклепок из ряда. Выступание или западание закладных головок определяется индикаторным приспособлением.

Плотность прилегания закладных головок к поверхностям соединяемых деталей проверяются щупом.

Возможные дефекты и способы их устранения даны в [2] в табл. 15.

Рис. 11 Шаблон для контроля замыкающей головки заклепки.

11. Особенности постановки болт - заклепок в геометрических узлах и отсеках

При постановке болт - заклепок в геометрических швах особое внимание необходимо обратить на очистку кольцевых канавок на рабочей части и технологическом хвостовике стержня от герметика.

Наличие герметика на канавках рабочей части препятствует полному заполнению канавок материалом кольца, что понижает прочность соединения.

Плохое удаление герметика с технологического хвостовика вызывает проскальзывания кулачков пресса в процессе замыкающей головки, следствием чего может быть неполное обжатие кольца. Об этом свидетельствует образование цилиндрического поиска на обжатом кольце между его конусной частью и пакетом.

соединение крепеж заклепка сердечник

12. Основные операции технологического процесса выполнения соединений

Технологический процесс выполнения соединения с применением крепежных деталей включает следующие операции:

- образование отверстий и удаление заусенцев;

- образование гнезд под потайные головки;

- образование классных отверстий;

- постановка крепежа;

- послеоперационный и окончательный контроль выполнения соединения.

Типовые технологические процессе выполнения отверстий подробно изложены в [2].

13. Статическая обработка результатов эксперимента

Для того, чтобы оценить действительность или случайность полученных результатов эксперимента, необходимо провести статистическую обработку данных результатов. Статистическая обработка проводится согласно рекомен-дациям М.Н. Степнова [3]. Полученные значения результатов эксперимента располагают в вариационный ряд. Для каждого числа вариационного ряда по формуле (1) вычисляют оценку соответствующей вероятности р. Затем не нормальное вероятностную бумагу наносят экспериментальные точки, абс-циссами которых служат значения полученных характеристик, а ординатами - оценка вероятности р (накопленная частота w). Графической оценкой функции распределения является эмпирическая функция распределения, которая на нормальной вероятностной бумаге изображается прямой линией, описываемой уравнением (2).