СОЕДИНЕНИЕ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ЗАКЛЕПКАМИ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ ПОД ЗАКЛЕПКИ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ТЕХНОЛОГИЯ

Литература

1. Б.И. Звегинцев, В.Ф. Чиркашенко. Пневмоимпульсные технологии для промышленных применений. - Новосибирск, 2002, Препринт / ИТПМ СО РАН; №4-2002. - 40 с.

2. Е.И. Звегинцев, В.Ф. Чиркашенко. Технология пневмо-импульсной очистки отопительных систем промышленных и бытовых помещений. - Материалы координационного совета межрегиональной ассоциации «Сибирское Соглашение». Новосибирск, 29 октября 2002 г. - 30 с.

3. В.И. Звегинцев, В.Ф. Чиркашенко, В.К. Голов. Разработка технологии пневмоимпульсной очистки отопительных систем промышленных и бытовых помещений. - Отчет ИТПМ СО РАН, №14/2001, Новосибирск, 2001. 50 с.

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

4. В.И. Звегинцев, В.Ф. Чиркашенко, М В." Тимофеев и др. Пневмоимпульсная система обдувки конвективных поверхностей котла БКЗ-320. - Отчет ИТПМ СО РАН, №1/2002. Новосибирск, 2002.

5. В.И. Звегинцев, В.Ф. Чиркашенко, Б.В. Харченко, Ф.А. Серант. Пневмоимпульсные системы очистки конвективной шахты котла П-67. - Труды Международной научно-практичес-кой конференции «Эксплуатация и модернизация энергоблоков мощностью 800 МВт», 20-22 ноября, г. Шарыпово Красноярского края. - с.109-114.

6. В.И. Звегинцев, В.Ф. Чиркашенко. Пневмоимпульсные технологии для пэомышленных применений. - М.: Наука производству, №4, 2003. - с.18 - 28.

Соединение листовых деталей заклёпками без предварительного

получения отверстий под заклёпки

П. В. ВЕРЕЩАГИН, доцент, канд. техн. наук, М. А. ЧЕКАНОВ, аспирант, И. А. ТИТОВ, зав. кафедрой, канд. техн. наук,

БТИ АлтГТУ, г. Бийск

Рис. 1. Процесс получения соединения листовых материалов без предварительной подготовки отверстий в лис-ах

В последнее время интенсивно разрабатываются технологии, связанные с получением неразъемных соединений листовых материалов и деталей заклепками, без предварительного сверления отверстий в соединяемых листах рисунок 1) [1-2]. Лидирующие позиции здесь занимаю! 1акие развитые страны как США, Англия, Германия. Соединение получается засчет пластического деформирования материала листа, при этом заклепки являются одновременно деформирующим элементом для получения отверстия и соединительным элементом.

Такие способы позволяют получать соединения деталей из разнородных материалов (например, стали с алюминием, композиционных материалов с металлами) в случаях, когда применение сварки недопустимо или невозможно.

При сборке недеформируемыми заклепками, в отличие от традиционной клепки, соединение осуществляется за один переход без подготовительных и доводочных операций, что позволяет значительно повысить производительность сбсроч-ных операций.

Для получения качественных соединений высокой прочности из различных материалов, а также для повышения производительности и расширения области применения прсцес-сов клепки листовых деталей предлагается новая конструкция заклепки - недеформируемэя заклепка [3].

Проведены исследования сравнительной прочности соединений, получаемых недеформируемыми заклепками. В исследованиях использовались недеформируемые заклепки

трех видов (рис. 2): предлагаемая недеформируемэя заклепка (см. рис. 2а) [3] и два типа заклепок, выполненных в соответствии с параметрами, приведенными в патенте США (см. рис. 26, 2в) [1].

Как показали исследования, прочность получаемых соединений в основном зависит от свойств материала заклепки и ее формы.

При выборе материала недеформируемой заклепки были выделены три основных предъявляемых требования: ударная вязкость не менее 30 Дж/см2; твердость не менее 35-37 НРСэ; запас пластичности около 40% [4]. Анализ показал, что этим требованиям удовлетворяют следующие стали -38ХА, 40Х, ЗОХ, технологические и эксплуатационные характеристики которых показаны на диаграмме (рис. 3).

Пластичность

Твердость в отоженном состоянии

Пластичность в отожженном состоянии

Твердость

Ударная вязкость

Отношение предела прочности к пределу текучести

Сталь 38ХА Сталь ЗОХНЗА

Сталь 40Х

шжш

а) б) в)

Рис. 2. Виды недеформируемых заклепок

Рис. 3. Эксплуатационные и технологические характеристики рексмендуемых материалов заклепки

При обработке результатов исследования прочности получаемых соединений для каждого вида недеформируемо-го элемента были получены аппроксимирующие зависимости изменения прочности соединения в зависимости от отношения твердости к пределу текучести материала заклепки (рис. 4)

Из графиков следует, что наибольшую прочность и технологичность соединения обеспечивает диапазон твердости недеформируемэй заклепки-440...480 Н\/. Сравнительный анализ соединений, полученных с использованием недеформируемых заклепок, показал, что соединения обладают более высокой прочностью и надежностью, чем соединения, получаемые традиционной клепкой [5] и точечной сваркой. Следует отметить, что соединения, полученные предлагае-

№ 2 (23) 2004 -] 9

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ТЕХНОЛОГИЯ

Fop»^Н 6

5

4

3

2

а0.2

Рис. 4. Прочность на срез получаемых соединений в зависимости от свойств материала заклепки: 1 - предлагаемая недеформируемая заклепка;

2 - заклепка по патенту США

мыми недеформируемыгм заклепками [3], имеют на 20-30% выше прочность в сравнении с соединениями, полученными при помощи заклепок, выполненных по патенту США [1] (см. рис. 4).

Технологический процесс клепки с использованием неде-формируемых заклепок может осуществляться ня прессах, а так же с помощью ударного пневматического инструмента или эазработанного импульсного устройства (рис. 5) на базе монтажного пистолета.

Ад.

о

^ анамш шь

Рис. 5. Импульсное, переносное устройство для получения соединений недеформируемыми заклепками

Литература

1 Патент №5678970 США, МПК F 16 В 19/04. Самочеканящая заклепка/ Gar/ D. Caulk.; Hahn Systems: Заявл. 05.02.1996; Опубл. 21.10.1997

2. Патент №19940803 Германия, МПК В 21 J 15/02. Соединение штампованной заклепкой/ Handenwancer, Hans- Gunther, Kudliczka, Harald. Walher, Urlich.; Audi AG; Завл. 2708.1999; Опубл. 05.04.2001.

3. Патент на полезную модель №34360 Россия, МПК F16 В19/04. Недеформируемая заклепка/ М.А. Чеканов, П.В. Верещагин, И.А. Тутов.; Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползуном»; Яаяяп 16 П4 ?003; Опубл 10 12.2003.

4. Холодная объемная штамповка. Справочник / Под. ред. Г. А. Навроцкого - М.: Машиностроение, 1973. - 496 с.

5. Заклепки. - М.: Изд-во стандартов, 1988. -150 с.

Проблемы обработки пластмасс резанием

А. М. МАРКОВ, профессор, доктор техн. наук, Е. Б. БОНДАРЬ, аспирант, АлтГТУ им. И. И. Ползунова. г. Барнаул

В настоящее время пластмассы получили широкое распространение при изготсвлении различных деталей машин. К их достоинствам следует отнести небольшую плотность, удовлетворительную прочность, высокие антифрикционные, шумо- и вибропоглощающие свойства, высокую антикоррозионную стойкость, небольшую трудоемкость изготовления деталей из них, а также зысокие диэлектрические свойства.

Широко используются пластмассы при изготовлении подшипников скольжения, зубчатых и червячных колес, радио- и магнитопрозрачных корпусов, высоковольтных изоляторов и др. Из термореактивных композиционных пластмасс наиболее часто используются текстолит, стеклотекстолит, органопластики, стеклопластики и стекловолокниты.

Процесс резания пластмасс во многом отличается от обработки металлов и зависит от вида наполнителя и связующего материала, а также от технологического процесса их получения.

Основная трудность при механической обработке органо-пластиков состоит в получении высокого качества обрабо-"анной поверхности. Небольшой модуль упругости при рас-"яжении и высокое относительное удлинение при разрыве органического волокна приводят к разлохмачиванию обрабо--анной поверхности и появлению задиров. Процесс точения органопластика резцами из быстрорежущих сталей и твердых сплавов был исследован в Ленинградском механическом институте [3]. Образцы для испытаний представляли собой органопластиковые оболочки 0120 мм, полученные перекрестной косослойной намоткой волокном или жгутом. В

результате была определена оптимальная совокупность геометрических параметров инструмента; получены эмпирические зависимости стойкости резцов, связывающие между собой скорость резания, глубину резания и подачу. Зависимости получены для резцов из быстрорежущей стали Р12 и твердого сплава ВК8. Также получены эмпирические зависимости шероховатости обработанной поверхности от режимов резания. Однако исследователи не охватили вниманием другие инструментальные материалы, в том числе алмазы. Нет рекомендаций по выбору режимов резания, остался неисследованным вопрос износа режущего инструмента.

Неметаллические материалы на основе стекловолокна обладают значительными абразивными свойствами. Поэтому при механической обработке де'алей из стеклопластиков происходит интенсивный износ режущих инструментов, вызывающий потерю точности размеров детали и ухудшение чистоты обработанной поверхности. Данная проблема существует на Бийском МНПП «Алтик» при обработке точением стеклопластиковых труб полученных косослойной продольно-поперечной намоткой мокрым способом. Обработка производится на токарных станках твердосплавным инструментом ВКЗМ с увеличенными задними углами. Обработка стеклопластика осложняется невозможностью применения СОЖ из-за его гигроскопичности.

Проблема повышенного износа твердосплавного инструмента возникает и при обработке деталей типа труб из наиболее распространенного стекловолокнита АГ-4С (ГОСТ 10087-62). Деталь обрабатывалась резцом с пластинкой из

20 № 2 (23)2004