Допускаемые размеры выступов головки потайных заклепок относительно поверхности детали из КМ
Оси гнезд под головки потайных заклепок должны быть перпендикулярны поверхности детали, а выступание заклепок в гнездах не должно превышать значений, указанных в табл. 4.3. Не допускаются огранка, расслоение, выкрашивание связующего материала, трещины и ворсистость на кромках отверстий и гнезд.
Наличие ворсистости на стенках отверстий приводит к нарушению сплошности связующего, повышению концентрации напряжений и снижению выносливости соединений при циклических нагрузках.
При образовании отверстий и гнезд на участке окончательной сборки необходимо обеспечить плотное прилегание соединяемых деталей в целях исключения попадания внутрь пакета стружки и пыли и обеспечения жесткости пакета.
312
313
4.5. Технология образования отверстий, резьб и гнезд
Способы образования отверстий и гнезд
Образование отверстий и гнезд в деталях из стеклопластика и углепластика осуществляется сверлением, зенкерованием, пробивкой или прошивкой с ультразвуком, из них наибольшее распространение получило сверление.
Пробивку отверстий в стеклопластиках и углепластиках можно осуществлять в обычных, инструментальных, одиночных и групповых штампах, используемых для пробивки отверстий в металлах. В этом случае необходимо назначить исполнительные размеры инструмента с учетом особенностей резания стеклопластиков и углепластиков (усадка).
|
|
|
Наиболее распространенным инструментом для пробивки единичных отверстий являются инструментальные скобы. Их используют для пробивки отверстий диаметром 12... 15 мм, а также для пробивки фигурных отверстий и групповой пробивки. Наибольшая толщина пробиваемого КМ зависит от силы пружин и равна 3...5 мм. Точность отверстий при пробивке их в штампах зависит от целого ряда факторов и в первую очередь от исполнительных размеров пуансонов и матрицы. При пробивке отверстий в армированных пластиках диаметр пуансона определяют по формуле DП= (DH + ∆/2 + δ) — ∆n, где DH -номинальный диаметр отверстия; ∆ — допуск на диаметр отверстия; δ — усадка КМ, %; ∆n — допуск на диаметр пуансона.
Значения δ при пробивке отверстий для некоторых материалов приведены в табл. 4.4, значения двусторонних зазоров между пуансоном и матрицей для стекло- и асбопластиков в табл.4.5.
Таблица 4.4 Влияние марки материала на усадку при пробивке отверстий
| Материал | Значения усадки КМ 5, %, для толщин, мм |
| 1-3 3-5 5 и более | |
| Гетинакс Текстолит Стеклотекстолит Стекловолокнит Углепластик | 16-10 10-9 9-6 18-12 12-10 10-8 20-15 15-10 10-7 18-14 14-10 10-5 8-6 8-6 7-5 |
4. ТЕХНОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИТОВ
|
|
|
Таблица 4.5
Влияние толщины материала на двусторонний зазор
|
Толщина материала, мм
| Двусторонний зазор в отверстиях | ||
| минимальный, мм
| максимальный для отверстий диаметром, мм | ||
| до 10 | до 50 | ||
| До 0,5 | 0,02 | 0,025 | 0,3 |
| " 0,8 | 0,025 | 0,03 | 0,035 |
| " 1,0 | 0,03 | 0,035 | 0,04 |
| " 1,2 | 0,035 | 0,04 | 0,045 |
| " 1,5 | 0,045 | 0,05 | 0,055 |
| " 2,0 | 0,055 | 0,06 | 0,065 |
| " 2,5 | 0,065 | 0,075 | 0,08 |
| " 3,0 | 0,080 | 0,085 | 0,09 |
| " 4,0 | 0,10 | 0,105 | 0,15 |
| " 5,0 | 0,15 | 0,20 | 0,25 |
| " 6,0 | 0,20 | 0,25 | 0,30 |
| " 8,0 | 0,25 | 0,30 | 0,35 |
| " 10,0 | 0,30 | 0,35 | 0,40 |
При образовании отверстий с помощью пробивки вследствие особенностей процесса разделения получают неровную поверхность среза, трещины и ореолы около отверстий, что является недопустимым для болтовых и клепаных соединений, работающих в условиях циклических нагрузок. В этих случаях применяют операцию зачистки, осуществляемую в зачистных штампах. Размер припуска под зачистку зависит от толщины и марки КМ, его можно выбрать по данным табл. 4.6.
|
|
|
Таблица 4.6
Влияние толщины материала на размер припусков для отверстий в слоистых
Пластиках
| Толщина материала, мм | Припуск на зачистку, мм | |
| Текстолит | Стеклопластик | |
| 0,5-1,5 1,5-2,0 2,0-3,0 3,0-5,0 | 0,5-0,8 1,2 1,5 2,0 | 0,3-0,6 1,0 1,0-1,5 1,5-1,8 |
314
315
4.5. Технология образования отверстий, резьб и гнезд
Вследствие введения дополнительных операций зачистки, а также трудностей пробивки отверстий на этапе окончательной сборки агрегата и пробивки отверстий в смешанных пакетах (композит с металлом) этот процесс не нашел широкого при менения при образовании отверстий и гнезд в деталях из КМ. Однако процесс пробивки отверстий в деталях из КМ следует считать прогрессивным из-за его высокой производительности и сравнительно большой стойкости инструмента.
Основными способами получения отверстий и гнезд в конструкциях из КМ в настоящее время являются сверление, зенкерование и развертывание. Сверление осуществляют по направляющим отверстиям металлических деталей, входящих в пакет, или по кондуктору. Сверлить по разметке разрешается в виде исключения в местах, недоступных для установки кондуктора и при невозможности создания направляющих отверстий. В зависимости от сочетания материалов, толщин пакета, типа оборудования и инструмента отверстия под заклепки выполняют либо за один переход (окончательный размер), либо за два перехода. Образование отверстий под болт или болт-заклепку осуществляют сверлением с последующим развертыванием; потайных гнезд для заклепок или болтов — зенкованием. Штампование потайных гнезд для заклепок в термореактивных стеклопластиках и углепластиках не допускается из-за невозможности осуществления пластических деформаций КМ как в холодном, так и в нагретом состоянии.
|
|
|
В смешанных пакетах при наличии металлической обшивки толщиной до 1 мм гнезда под головки потайных заклепок выполняют штампованием в металлической обшивке и зенкованием в детали из КМ.
Для устранения попадания стружки между соединяемыми деталями перед сверлением и зенкованием необходимо обеспечить их полное прилегание с помощью специальных прижимов, предусмотренных в сборочном приспособлении. Для натяжки обшивок можно применять амортизаторы с тендерами.
Чтобы пакет был жестким и плотно сжатым, следует устанавливать средства временного крепления в виде пружинных фиксаторов (или технологических болтов) либо заклепок. Пружинные фиксаторы рекомендуется применять толщиной до 4 мм, технологические болты в пакетах — толщиной свыше 4 мм.
4. ТЕХНОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИТОВ
В пакетах, не требующих промежуточной разборки, вместо средств временного крепления разрешается ставить контрольные заклепки согласно чертежу на изделие. Фиксаторы, технологические болты или контрольные заклепки следует устанавливать с шагом не более 150 мм в зависимости от жесткости элементов конструкции.
Согласно принятой последовательности сборки узла, сверление отверстий под средства временного крепления, а также их установку необходимо осуществлять концевым (от одного края к другому) или центральным (от центра к периферии) способом.
Так как по уровню обрабатываемости стеклопластики и углепластики близки к малоуглеродистым сталям, а по силам резания — к магниевым сплавам (табл. 4.7), то отверстия можно выполнять на существующем универсальном оборудовании, выбирая при этом станки с меньшей мощностью, или с помощью ручных пневматических сверлильных машин. Типы сверлильных машин (дрелей) выбирают исходя из диаметра отверстий, удобства подхода к месту сверления, рекомендуемых режимов резания и сочетания материалов в пакете.
Таблица 4.7
| Сверление на станках с "ручной" подачей и пневмодрелями композитных и металлокомпозитных пакетов, имеющих дву-
 Мы поможем в написании ваших работ! |