соединение листовых деталей, способ получения соединения и устройство для его осуществления

Классы МПК:B21D39/00 Способы соединения изделий или их частей, например облицовка листовым металлом способами иными, чем плакирование
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Иванов Артем Леонидович
Приоритеты:
подача заявки:
1992-04-27
публикация патента:

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении и строительстве. Соединение двух (трех) листовых деталей 1 и 2, наложенных друг на друга, содержит отверстие 3 и лепестки. В каждую сторону от деталей отогнуто прижато по два /три и т.д./ несущих лепестка 5 и 6 с чередованием их отгибов в разные стороны. Это приводит к равномерному распределению сдвигающих и открывающих сил по лепесткам, что повышает нагрузочную способность соединения. Устройство для осуществления способа соединения листовых деталей содержит два пуансона, каждый из которых выполнен из нескольких треугольных призм. Пуансоны установлены с возможностью перемещения навстречу друг другу так, что призмы одного пуансона могут перемещаться между призмами другого. Формирующие поверхности пуансонов расположены на встречных рабочих торцах призм. Начало прорезки и образование лепестков из одного центра способствует зарождению качественных лепестков. Осуществление резания только между режущими кромками повышает качество боковых сторон лепестков. Фиксация деталей в среднем положении способствует равномерному отгибанию лепестков и последующему их равномерному прижатию к поверхностям деталей между кольцевыми буртами. Все это повышает качество и прочность соединения листовых деталей. 3 с.п.ф-лы, 29 з.п.ф-лы, 21 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21

Формула изобретения

1. Соединение листовых деталей, наложенных друг на друга, в котором выполнено отверстие и отогнутые от него в две стороны от деталей и прижатые к нему несущие лепестки, отличающееся тем, что в каждую сторону от деталей отогнуты и прижаты по меньшей мере два несущих лепестка с чередованием их отгибов в разные стороны.

2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что на каждом отрезке периметра отверстия выполнено основание отогнутых лепестков.

3. Соединение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что отверстие выполнено в виде прямоугольника.

4. Соединение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что отверстие выполнено в виде квадрата.

5. Соединение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что отверстие выполнено в виде параллелограмма.

6. Соединение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что отверстие выполнено в виде шестиугольника.

7. Соединение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что отверстие выполнено в виде трапеции.

8. Соединение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что отверстие выполнено в виде восьмиугольника.

9. Соединение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что отверстие выполнено в виде круга.

10. Соединение по пп.1-9, отличающееся тем, что лепестки выполнены по форме треугольника.

11. Соединение по пп.1-9, отличающееся тем, что лепестки выполнены по форме трапеции.

12. Соединение по пп.1-9, отличающееся тем, что лепестки выполнены по форме прямоугольника.

13. Соединение по пп.1-12, отличающееся тем, что боковые стороны лепестков выполнены криволинейными.

14. Соединение по пп.1-13, отличающееся тем, что отверстие выполнено в виде по меньшей мере двух секторов, секторы-отверстия каждой детали расположены напротив перемычек между секторами-отверстиями наложенной детали, а несущие лепестки сформированы из этих перемычек.

15. Соединение по пп. 1-13, отличающееся тем, что оно снабжено заклепочным листом, установленным между наложенными друг на друга листовыми деталями, а несущие лепестки сформированы из заклепочного листа через отверстия листовых деталей.

16. Способ получения соединения листовых деталей, наложенных друг на друга, путем формирования отверстия перемещающимися навстречу друг другу с разных сторон от деталей двумя пуансонами, отгибания образующихся лепестков в две стороны от деталей и прижатия лепестков с двух сторон к поверхностям деталей, отличающийся тем, что образование лепестков начинают из одного центра, формируют на каждой стороне от деталей по меньшей мере два несущих лепестка, а их отгибы в разные стороны чередуют.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что формирование отверстия ведут путем прорезки листов только между режущими кромками пуансонов.

18. Способ по пп.14-17, отличающийся тем, что листовые детали в момент отгибания лепестков фиксируют в среднем положении относительно пуансонов.

19. Способ по пп.16-18, отличающийся тем, что прижатие лепестков осуществляют между жестко закрепленными на пуансонах поверхностями.

20. Способ по п. 16, 18 или 19, отличающийся тем, что в заготовках листовых деталей перед их наложением друг на друга выполняют отверстия в виде по меньшей мере двух секторов, секторы-отверстия каждой детали располагают напротив перемычек между секторами-отверстиями наложенной детали, а несущие лепестки формируют из этих перемычек путем их отгибания через наложившиеся секторы-отверстия.

21. Способ по пп.16-19, отличающийся тем, что в заготовках листовых деталей перед их наложением друг на друга выполняют отверстия, между наложенными листовыми деталями устанавливают заклепочный лист, из которого формируют несущие лепестки путем его прорезки и отгибания лепестков через отверстия листовых деталей.

22. Устройство для соединения листовых деталей, наложенных друг на друга, содержащее два пуансона, имеющие формирующие поверхности и отгибающие элементы и установленные по разные стороны от соединяемых деталей с возможностью перемещения навстречу друг другу, и прижимы, отличающееся тем, что каждый пуансон выполнен по меньшей мере из двух призм, призмы одного пуансона установлены с возможностью перемещения между призмами другого, а формирующие поверхности расположены на встречных рабочих торцах призм.

23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что оно снабжено фиксатором, шарнирно связанным с двумя пуансонами и имеющим паз для размещения листовых деталей.

24. Устройство по пп.22 и 23, отличающееся тем, что призмы по меньшей мере одного пуансона выполнены треугольными, вершина треугольника рабочего торца направлена к оси встречного перемещения пуансонов, боковые стороны этого треугольника выполнены в виде режущих кромок, а его основание в виде отгибающего элемента.

25. Устройство по пп.22-24, отличающееся тем, что прижимы выполнены заодно с пуансонами в виде кольцевого бурта, расположенного у основания каждого пуансона, и имеющего отверстия, соответствующие форме призм противоположного пуансона.

26. Устройство по пп.22 и 23, отличающееся тем, что призмы по меньшей мере одного пуансона выполнены прямоугольными, одна из вершин прямоугольника рабочего торца направлена к оси встречного перемещения пуансонов, три стороны прямоугольника, две из которых есть стороны упомянутого угла, выполнены в виде режущих кромок, а четвертая сторона в виде отгибающего элемента.

27. Устройство по пп.22, 23, 26, отличающееся тем, что фиксатор снабжен режущими кромками, размещенными с возможностью взаимодействия с третьими режущими кромками прямоугольников рабочих торцов призм.

28. Устройство по пп.26 и 27, отличающееся тем, что прижимы выполнены заодно с пуансонами и имеют плоскости, перпендикулярные оси встречного перемещения и расположенные у основания каждой призмы со стороны отгибающих элементов.

29. Устройство по пп.22-28, отличающееся тeм, что пуансоны установлены с возможностью параллельного перемещения друг относительно друга, а призмы пуансонов выполнены прямыми.

30. Устройство по пп.22, 23 и 29, отличающееся тем, что шарнирная связь фиксатора с пуансонами выполнена посредством синусных механизмов.

31. Устройство по пп.22-28, отличающееся тем, что оно снабжено имеющими общую ось поворота двумя рычагами, на которых жестко закреплены пуансоны, призмы которых выполнены наклоненными.

32. Устройство по пп.22, 23 и 31, отличающееся тем, что шарнирная связь фиксатора с пуансонами выполнена посредством кривошипно-шатунных механизмов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к механической обработке давлением листового материала и может быть использовано в машиностроении и в строительстве.

Наиболее близким решением на известных к изобретению является соединение листовых деталей, наложенных друг на друга, содержащее отверстие и отогнутые от него в две стороны от деталей и прижатые к ним несущие лепестки [1] Основания отогнутых лепестков в этом соединении параллельны друг другу, поэтому нагрузочная способность соединения при нагружении листов сдвигающими силами, параллельными основаниям лепестков, а также отрывающими силами, смещенными от центра отверстия, довольно мала.

Известен также способ получения соединения листовых деталей, наложенных друг на друга, путем формирования отверстия перемещающимися навстречу друг другу с разных сторон от деталей двумя пуансонами, отгибания образующихся лепестков в две стороны от деталей и прижатия лепестков с двух сторон к поверхности деталей [1]

Известно, кроме того, устройство для осуществления способа вышеупомянутого соединения листовых деталей, наложенных друг на друга, содержащее два пуансона, имеющие формирующие поверхности и отгибающие элементы и установленные по разные стороны от соединяемых деталей с возможностью перемещения навстречу друг другу, и прижимы [1]

Cогласно этому способу и устройству для его осуществления, прорезка отверстия и образование лепестков начинается в двух разных местах и ведется усеченными конусами, вершины которых направлены в противоположные стороны. При этом прорезанные листы, взаимодействующие с режущей кромкой, расположенной на образующей конуса, не имеют под собой опоры. Поэтому в указанном месте эти листы будут или отгибаться или рваться. Только при погружении конусов на половину режущих кромок, последние начнут взаимодействовать друг с другом и только в этот момент может начаться формирование лепестков. Однако они будут сильно деформированы с рваными краями. Качественное прижатие таких лепестков затруднительно, а прочность соединения деталей мала.

Задачей изобретения является повышение нагрузочной способности, прочности и качества соединения листовых деталей.

Поставленная задача решается тем, что в соединении листовых деталей, наложенных друг на друга, содержащем отверстие и отогнутые от него в две стороны от деталей и прижатые к ним несущие лепестки, достаточно, чтобы в каждую сторону от деталей было отогнуто и прижато по меньшей мере два несущих лепестка с чередованием их отгибов в разные стороны.

Наличие на каждой стороне деталей по меньшей мере двух несущих лепестков и чередование отгибов в разные стороны приводит к равномерному распределению сдвигающих и отрывающих сил по лепесткам, что повышает нагрузочную способность соединения. В частном случае выполнения соединения на каждом отрезке периметра отверстия целесообразно выполнить основание отогнутых лепестков. При этом отверстие по всему периметру не будет иметь острых заусенцев и может использоваться для размещения коммуникаций, например электропроводки. В конкретных формах соединения его отверстие может быть выполнено в виде прямоугольника, квадрата, параллелограмма, трапеции, шестиугольника или восьмиугольника. Кроме того, лепестки в соединении возможно выполнить в форме треугольника, трапеции или прямоугольника, а боковые стороны лепестков могут быть выполнены криволинейными.

Возможен вариант соединения, в заготовках наложенных листовых деталей которого выполнены отверстия в виде по меньшей мере двух секторов, секторы-отверстия каждой детали расположены напротив перемычек между секторами-отверстиями наложенной детали, а несущие лепестки сформированы из этих перемычек.

Целесообразен вариант соединения, снабженного заклепочным листом, установленным между наложенными друг на друга листовыми деталями, в заготовках которых выполнены отверстия, а несущие лепестки сформированы из заклепочного листа через отверстия листовых деталей. При этом отверстия в заготовках листовых деталей могут быть выполнены в виде окружностей.

Поставленная задача решается, кроме того, тем, что в способе получения соединения листовых деталей, наложенных друг на друга, путем формирования отверстия перемещающимися навстречу друг другу с разных сторон от деталей двумя пуансонами, отгибания образующихся лепестков в две стороны от деталей и прижатия лепестков с двух сторон к поверхностям деталей, достаточно образование лепестков начинать из одного центра, формировать на каждой стороне от деталей по меньшей мере два несущих лепестка и чередовать их отгибы в разные стороны.

В этом способе формирование отверстия целесообразно вести путем прорезки листов только между режущими кромками пуансонов. Начало прорезки и образования лепестков из одного центра способствует зарождению качественных лепестков, а осуществление резанья листов только между режущими кромками пуансонов повышает качество боковых сторон лепестков. Кроме того, листовые детали в момент отгибания лепестков фиксируют в среднем положении относительно пуансонов, а прижатие лепестков осуществляют между жестко закрепленными на пуансонах поверхностями.

Возможен вариант способа, согласно которому в заготовках листовых деталей перед их наложением друг на друга выполняют отверстия в виде по меньшей мере двух секторов, секторы-отверстия каждой детали располагают напротив перемычек между секторами-отверстиями наложенной детали, а несущие лепестки формируют из этих перемычек путем их отгибания через наложившиеся секторы-отверстия.

Целесообразен вариант способа, согласно которому в заготовках листовых деталей перед их наложением друг на друга выполняют отверстия, между наложенными листовыми деталями устанавливают заклепочный лист, из которого формируют несущие лепестки путем его прорезки и отгибания лепестков через отверстия листовых деталей.

Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для соединения листовых деталей, наложенных друг на друга, содержащем два пуансона, имеющие формирующие поверхности и отгибающие элементы и установленные по разные стороны от соединяемых деталей с возможностью перемещения навстречу друг другу, и прижимы, достаточно каждый пуансон выполнить по меньшей мере из двух призм, призмы одного пуансона установить c возможностью перемещения между призмами другого, а формирующие поверхности расположить на встречных рабочих торцах призм.

Такое выполнение устройства позволяет наиболее просто получить качественное соединение листовых деталей по меньшей мере двумя лепестками на каждой стороне деталей и чередованием отгибов в разные стороны от них, что повышает прочность соединения.

Целесообразно устройство снабдить фиксатором, шарнирно связанным с двумя пуансонами и имеющим паз для размещения листовых деталей.

В одном из вариантов выполнения устройства призмы по меньшей мере одного пуансона выполнены треугольными, вершина треугольника рабочего торца призм направлена к оси встречного перемещения пуансонов, боковые стороны этого треугольника выполнены в виде режущих кромок, а его основание в виде отгибающего элемента.

В этом случае прижимы в устройстве могут быть выполнены заодно с пуансонами в виде кольцевого бурта, расположенного у основания каждого пуансона и имеющего отверстия, соответствующие форме призм противоположного пуансона.

В другом варианте выполнения устройства призмы по меньшей мере одного пуансона выполнены прямоугольными, одна из вершин угла прямоугольника рабочего торца призм направлена к оси встречного перемещения пуансонов, три стороны прямоугольника, две из которых есть стороны упомянутого угла, выполнены в виде режущих кромок, а четвертая сторона в виде отгибающего элемента.

В этом случае фиксатор снабжен режущими кромками, размещенными с возможностью взаимодействия с третьими режущими кромками прямоугольников рабочих торцов призм, а прижимы могут быть выполнены заодно с пуансонами и иметь плоскости, перпендикулярные оси встречного перемещения и расположенные у основания каждой призмы со стороны отгибающих элементов.

В частном случае выполнения устройства пуансоны установлены с возможностью параллельного перемещения друг относительно друга, а призмы пуансонов выполнены прямыми. При этом шарнирная связь фиксатора с пуансонами может быть выполнена посредством синусных механизмов.

В другом частном случае устройство снабжено имеющими общую ось поворота двумя рычагами на которых жестко закреплены пуансоны, призмы которых выполнены наклоненными. При этом шарнирная связь фиксатора с пуансонами может быть выполнена посредством кривошипно-ползунных механизмов.

На фиг.1 показано соединение двух листов; на фиг.2 вариант соединения с использованием отверстий в виде прямоугольников; на фиг.3 вариант соединения двух листовых деталей, наложенных отбортовкой; на фиг.4 соединение, содержащее отверстие в виде неправильного четырехугольника; на фиг.5 - соединение, содержащее отверстие в виде трапеции; на фиг.6 соединение трех листов с использованием отверстия в виде параллелограмма; на фиг.7 угловое соединение листов с выполнением боковых сторон лепестков криволинейными; на фиг.8 вариант соединения с отогнутыми лепестками не по всему периметру отверстия; на фиг. 9 варианты отверстий с лепестками в форме прямоугольников и треугольников; на фиг.10 варианты отверстий с лепестками по форме трапеций и треугольников; на фиг.11 заготовки листовых деталей; на фиг.12 вариант соединения, содержащего только несущие лепестки листовых деталей; на фиг.13 - вариант соединения с использованием заклепочного листа; на фиг.14 вариант соединения с отверстиями в заготовках деталей в виде окружности; на фиг.15 - устройство для соединения листовых деталей; на фиг.16 вариант устройства, снабженного фиксатором; на фиг.17 последовательность действий при осуществлении способа; на фиг.18 вариант устройства с прямоугольными призмами; на фиг.19 пуансоны с прямоугольными и трапециевидными призмами; на фиг.20 устройство с параллельным перемещением пуансонов; на фиг.21 - устройство с закреплением пуансонов на рычагах.

Cоединение двух листовых деталей 1 и 2 (фиг.1), наложенных друг на друга, содержит отверстие в виде квадрата 3 и отогнутые от него в две стороны от деталей 1 и 2 и прижатые к ним лепестки 4,5,6,7, образующиеся при прорезке отверстия. Два лепестка 4 детали 2 и два лепестка 5 детали 1 отогнуты и прижаты в одну сторону от деталей 1 и 2, а два лепестка 6 детали 2 и два лепестка 7 детали 1 в другую. Отгибы лепестков 4 детали 2 чередуются с отгибами лепестков 6 в разные стороны от деталей 1 и 2, при этом лепестки 4, прижатые к самой детали 2, не могут передавать нагрузку в соединении и являются холостыми, а лепестки 6, прижатые к наложенной детали 1 через ее лепестки 7, передают нагрузку соединения деталей и являются несущими. Отгибы лепестков 5 и 7 детали 1 также чередуются в разные стороны, при этом лепестки 5 являются несущими, а лепестки 7 холостыми. Таким образом, в каждую сторону от деталей 1 и 2 отогнуто и прижато по два несущих лепестка 5 и 6 с чередованием их отгибов в разные стороны.

На каждом отрезке периметра отверстия, т.е. на каждой стороне квадрата 3 (фиг.1), имеются основания 8 и 9 отогнутых несущих лепестков 6 и 5 соответственно.

Возможно соединение трех листовых деталей 1,2 и 10 (фиг.2), наложенных друг на друга, содержащее два и более отверстия в виде прямоугольников 11. В этом случае все лепестки 5 и 7 среднего листа 1 являются несущими.

На фиг. 3 показано соединение деталей 1 и 2, наложенных друг на друга отбортовками, содержащее отверстия в виде правильного шестиугольника 12. В этом варианте в каждую сторону от деталей 1 и 2 отогнуто три лепестка каждой детали, например три несущих лепестка 5 детали 1 отогнуты через отверстие и прижаты к детали 2 через ее холостые лепестки 4.

Форма отверстия в виде неправильного четырехугольника 13 (фиг.4) для соединения двух листовых деталей 1 и 2 обусловлена наличием четырех сил Р1, Р2, Р3, P4, действующих одновременно или попеременно. Каждая из сторон четырехугольника 13, являющаяся основанием отогнутого лепестка, перпендикулярно одному из векторов сил. Например основание 8 перпендикулярно вектору силы Р1, основание 9 вектору Р3, а длина оснований пропорциональна величине соответствующей силы.

Cоединение трех листовых деталей 1,2 и 14 (фиг.5), две из которых 1 и 2 наложены на среднюю 14 отбортовками, содержит отверстие в виде трапеции 15. Основания 8 и 9 отогнутых лепестков, образующие периметр трапеции 15, перпендикулярны векторам действующих на среднюю деталь 14 сил N1, N2, N3. Все лепестки средней детали 14 являются несущими.

Cоединение двух наложенных деталей 1 и 2 (фиг.6) с третьей 16, расположенной под углом, содержит отверстие в виде параллелограмма 17, стороны которого пеpпендикулярны направлениям действия сил Р1 и P2.

Лепестки 4.7 на фиг.1.6 выполнены по форме треугольника с прямолинейными боковыми сторонами.

Угловое соединение листовых деталей осуществлено наложением отбортовки листа 2 (фиг. 7) на кромку листа 18. Отверстия соединения выполнены в виде квадратов 3. Боковые стороны лепестков выполнены криволинейными так, что вне угла расположены лепестки 19, имеющие только выпуклые линии без цепляющихся элементов, а внутри угла лепестки 20, имеющие только вогнутые линии.

Cоединение листовых деталей может быть осуществлено с отверстиями в виде квадрата 3 (фиг.8), пятиугольника 21 или шестиугольника 22 с основаниями отогнутых лепестков не по всему периметру отверстия. Лепестки в этом случае могут быть выполнены по форме прямоугольников 23 и треугольников 5.

Cоединение может также содержать отверстия в виде шестиугольника 24 (фиг. 9) или восьмиугольника 25 с лепестками по форме прямоугольных полосок 26 и треугольников 5.

Лепестки, кроме того, могут быть выполнены по форме трапеций 27 (фиг.10) в сочетании с лепестками-треугольниками 5.

Вариант соединения может заключаться в том, что в заготовках листовых деталей 1 и 2 (фиг.11) выполнены отверстия в виде двух секторов 28. При этом отверстия-секторы 28 (фиг. 11 и 12 верхнее отверстие) детали 1 расположены напротив перемычек 29 между отверстиями-секторами 28 наложенной детали 2, а несущие лепестки 5 детали 1 и несущие лепестки 6 детали 2 сформированы из перемычек 29 соответствующей одной детали через отверстия-секторы 28 в другой детали. Возможно выполнение в заготовках деталей отверстий с тремя и более секторами.

Целесообразен вариант соединения, снабженного заклепочным листом 30 (фиг.13), установленным между наложенными друг на друга листовыми деталями 1 и 2, в заготовках которых выполнены отверстия, например в виде квадратов 31, а несущие лепестки 32 и 33 сформированы из заклепочного листа 30 через отверстия-квадраты 31 листовых деталей 1 и 2. Вид отверстия 31 в заготовках деталей 1 и 2 в этом случае совпадает с видом отверстия 3 соединения деталей и может быть выполнен по любому из вариантов, показанных на фиг. 2-10.

Вместе с тем, вид отверстий в заготовках деталей 1 и 2 (фиг.14) может не совпадать с видом отверстий соединения. В этом случае целесообразно отверстия в заготовках выполнить в виде кругов 34, а отверстия соединения могут быть выполнены, например, в виде шестиугольника 12 или по любому из вариантов фиг. 1-10.

Действие соединения заключается в следующем.

Cоединение может фиксировать от перемещения листовые детали 1,2,10 и 16 (фиг. 1,2,4,6,12), расположенные в параллельных плоскостях, непосредственным их скреплением или скреплением отбортовок листовых деталей 1 и 2 (фиг.3). Кроме того, возможна фиксация листовых деталей 1,2,14 и 18 (фиг. 5 и 7), расположенных под углом.

Cоединение используется для фиксации листовых деталей из металла. Кроме того, возможна фиксация пластмассовых деталей с их нагревом в зоне соединения. При использовании соединения с заклепочным листом 30 (фиг.13 и 14) соединяемые листовые детали 1 и 2 могут быть выполнены из любого материала.

Наличие на каждой стороне деталей 1 и 2 (фиг.1,2,4) двух несущих лепестков 5 или 6, а также трех (фиг.3) или четырех (фиг.8) несущих лепестков с чередованием их отгибов в разные стороны от деталей приводит к равномерному распределению сдвигающих и приложенных центрально или нецентрально отрывающих сил по лепесткам, что повышает нагрузочную способность соединения.

Наибольшей нагрузочной способностью обладают соединения без холостых лепестков, т. е. в случае прижатия несущих лепестков 5 и 6 (фиг.12) непосредственно к поверхностям деталей 1 и 2. Кроме того, в соединении без холостых лепестков упрощает вид отверстия в заготовках деталей 1 и 2 (фиг.13 и 14) использование заклепочного листа 30 и формирование из него несущих лепестков 32 и 33.

Вместе с тем, возможность расположения оснований 8 и 9 (фиг.1,4,5 и 6) отогнутых несущих лепестков перпендикулярно векторам действующих сил Р или N, а также возможность выполнения длины оснований 8 и 9 (фиг.4) пропорционально величине этих сил позволяет выполнить соединение равнопрочным при любом сочетании действующий сил, что повышает надежность соединения.

Устройство для осуществления способа получения рассмотренного соединения листовых деталей 1 и 2 (фиг.15 и 16) содержит два пуансона, каждый из которых выполнен из двух (фиг.15) или трех (фиг.16) треугольных призм 35 и 36. Пуансоны установлены по разные стороны от соединяемых деталей 1 и 2 с возможностью перемещения навстречу друг другу так, что призмы 35 одного пуансона могут перемещаться между призмами 36 другого. Формирующие поверхности пуансонов расположены на встречных рабочих торцах 37 и 38 призм 35 и 36 соответственно.

Вершины 39 и 40 треугольников рабочих торцов 37 и 38 призм направлены к оси 41 встречного перемещения пуансонов и в рассматриваемом варианте расположены на этой оси 41.

Устройство целесообразно снабдить фиксатором 42 (фиг.16), который может быть выполнен в виде двух пластин, расположенных с двух боковых сторон от пуансонов, жестко соединенных между собой перемычкой 43 и имеющих паз 44 для размещения деталей 1 и 2.

Боковые стороны треугольников рабочих торцов 37 и 38 (фиг. 15 и 16) призм выполнены в виде режущих кромок 45 и 46, а их основания в виде отгибающих элементов пуансонов, т. е. кромок 47 и 48. Заодно с призмами пуансонов выполнены прижимы в виде кольцевых буртов 49 и 50, расположенных у основания призм 35 и 36 и имеющих отверстия 51 и 52, соответствующие форме сечений призм 35 и 36 противоположного пуансона.

Cпособ получения соединения листовых деталей 1 и 2 (фиг.17), наложенных друг на друга, осуществляют в следующей последовательности действий. Отверстие соединения формируют перемещающимися навстречу друг другу с разных сторон от деталей 1 и 2 двумя пуансонами в виде призм 35 и 36. Образование лепестков 4,5,6 и 7 (фиг.17, позиция I) начинают из одного центра, расположенного на оси 41 встречного перемещения пуансонов. В рассматриваемом варианте образование лепестков ведут встречными рабочими торцами 37 и 38 призм 35 и 36 с использованием прорезки листов 1 и 2 только между режущими кромками 45 и 46 (фиг.15 и 16) этих призм.

После полной прорезки листов образовавшиеся лепестки 4,5,6 и 7 (фиг.17, позиция II) отгибают в две стороны от деталей 1 и 2 отгибающими кромками 47 и 48.

Последующее прижатие лепестков 4,5,6 и 7 (фиг.17, позиция III) c двух сторон к поверхностям деталей 1 и 2 осуществляют между прижимами в виде кольцевых буртов 49 и 50. В этой позиции призмы 35 и 36 пуансонов заходят в отверстия 52 и 51 противоположных пуансонов и не препятствуют прижатию лепестков. Каждый прижим имеет опорные поверхности 53, расположенные у основания призм 35 и 36, и осадочные поверхности 54, расположенные у отверстий 51 и 52. Расстояние между опорной 53 и осадочной 54 поверхностями прижимов одного и того же пуансона равно суммарной толщине лепестков 4 и 5 или 6 и 7 соединяемых листовых деталей.

Формируют на каждой стороне от деталей два, три и т.д. несущих лепестка 5 и 6 (фиг.1,3,9) за счет выполнения пуансонов с двумя, тремя и т.д. призмами 35 и 36 (фиг. 15,16), а чередуют отгибы лепестков в разные стороны от деталей за счет возможности перемещения призм 35 одного пуансона между призмами 36 другого.

При осуществлении способа целесообразно в момент отгибания лепестков листовые детали 1 и 2 (фиг.16) фиксировать в среднем положении относительно отгибающих кромок 47 и 48 пуансонов. Для этого устройство снабжено фиксатором 42 с пазом 44, в котором размещают листовые детали 1 и 2.

Возможен вариант способа, согласно которому в заготовках листовых деталей 1 и 2 (фиг.11) перед их наложением друг на друга выполняют отверстия в виде двух секторов 28. Отверстия-секторы 28 (фиг.11 и 12 верхнее отверстие) детали 1 располагают напротив перемычек 29 между отверстиями-секторами 28 наложенной детали 2, а несущие лепестки 6 детали 2 формируют из перемычек 29 соответствующей одной детали через отверстия-cекторы 28 в другой детали. Рабочие торцы 37 и 38 (фиг.15 и 16) призм устройства для осуществления этого способа должны содержать отгибающие кромки 47 и 48 и могут не иметь режущих кромок, так как заготовки листовых деталей 1 и 2 (фиг.11) уже содержат заготовки лепестков в виде перемычек 29.

Целесообразен вариант способа, согласно которому в заготовках листовых деталей 1 и 2 (фиг.13 и 14) перед их наложением друг на друга выполняют отверстия, например, в виде квадрата 31 или окружности 34, между наложенными листовыми деталями 1 и 2 устанавливают заклепочный лист 30, из которого формируют несущие лепестки 32 и 33 путем прорезки заклепочного листа 30 и отгибания лепестков 32 и 33 через отверстия в заготовках листовых деталей. Такой способ можно осуществить, например, устройством, показанным на фиг.15 или 16.

Условия проведения действий способа заключается в том, что при соединении листовых деталей из металла тонкие листы соединяют "в холодную", а толстые листы можно соединять "на горячую", а толстые листы можно соединять "на горячую". Фиксация пластмассовых деталей ведется с нагревом в зоне соединения.

Именно начало прорезки и образования лепестков из одного центра, расположенного на оси 41 (фиг.17, позиция I) на поверхности деталей 1 и 2, способствует зарождению качественных лепестков 4,5,6 и 7, а осуществление резания листовых деталей только между режущими кромками 45 и 46 (фиг.15) пуансонов повышает качество боковых сторон лепестков. Кроме того, фиксация листовых деталей 1 и 2 (фиг.16) в момент отгиба лепестков в среднем положении относительно отгибающих кромок 47 и 48 способствует равномерному отгибанию лепестков и последующему их равномерному прижатию к поверхностям деталей 1 и 2 между жестко закрепленными на пуансонах кольцевыми буртами 49 и 50 (фиг.17, позиция III). Все это повышает качество и прочность соединения листовых деталей.

Вместе с тем, в варианте способа с отверстиями 31 или 34 (фиг.13 или 14) в заготовках деталей и прорезкой в момент осуществления способа только заклепочного листа 30 усилие прорезки значительно снижается, что позволит облегчить устройство, например ручной инструмент, а также способствует повышению производительности ручных операций.

Возможен вариант устройства, в котором призмы 55 и 56 (фиг.18) пуансонов выполнены прямоугольными, одни из вершин 57 и 58 угла прямоугольников рабочих торцов 37 и 38 призм 55 и 56 направлены к оси 41 встречного перемещения пуансонов, три стороны прямоугольника, две из которых есть стороны упомянутого угла, выполнены в виде режущих кромок 45 и 59 у призм 55 и кромок 46 и 60 у призм 56, а четвертая сторона в виде отгибающих кромок 47 и 48. Фиксатор 61 в этом варианте имеет паз 62, внутренние кромки 63 и 64 которого выполнены, как режущие. Они размещены с возможностью взаимодействия с третьими режущими кромками 59 и 60 прямоугольников рабочих торцов 37 и 38 призм 55 и 56.

Прижимы 65 и 66 в этом варианте выполнены заодно с призмами 55 и 56 пуансонов и имеют опорные поверхности 53 и осадочные поверхности 54, перпендикулярные оси 41 встречного перемещения и расположенные у основания призм 55 и 56 со стороны отгибающих кромок 47 и 48. Прижимы 65 и 66 имеют отверстия 67 и 68, соответствующие форме сечений призм 56 и 55 противоположных пуансонов. Количество призм у пуансонов, форма и размеры сечений призм, а также форма режущих и отгибающих кромок рабочих торцов призм обусловлены формами и размерами отверстия и лепестков соединения листовых деталей. Например, для получения соединения с треугольными лепестками 4.7 (фиг. 1-6) призмы 35 и 36 (фиг. 15 и 16) должны быть в сечении треугольными. Для образования лепестков 19 и 20 (фиг.7) с криволинейными боковыми сторонами, режущие кромки призм пуансонов должны быть криволинейными.

Для получения отверстия соединения в виде квадрата 3 (фиг.8), пятиугольника 21 или шестиугольника 22 с основаниями отогнутых лепестков не по всему периметру отверстия, необходимо использовать пуансоны, содержащие прямоугольные и треугольные призмы. Образование лепестков в виде прямоугольных полосок 26 (фиг. 9) или трапеций 27 (фиг.10) возможно пуансоном, состоящим и прямоугольных призм 69 (фиг.19) или трапециевидных призм 70, одно из оснований сечений которых лежит на оси 41 встречного перемещения пуансонов.

Призмы 35 и 36 ( фиг.15 и 16), а также 55 и 56 (фиг.18) выполнены прямыми, поэтому пуансоны 71 и 72 (фиг.20),включающие такие призмы, могут быть установлены на основаниях 73 и 74 с возможностью параллельного перемещения друг относительно друга вдоль оси 41 в направлении стрелок S. Шарнирная связь фиксатора 42 с пуансонами71 и 72 в этом случае может быть выполнена посредством синусных механизмов, содержащих кривошипы 75, шатун 76, связанный с кривошипами 75 посредством общего ползуна 77, и ползуны 78, размещенные в основаниях 73 и 74 пуансонов.

При выполнении устройства в качестве ручного инструмента его целесообразно снабдить имеющими общую ось 79 (фиг.21) поворота двумя рычагами 80 и 81, на которых жестко закреплены пуансоны 82 и 83, призмы которых выполнены наклоненными. В этом случае шарнирная связь фиксатора 42 с пуансонами 82 и 83 выполнена посредством кривошипно-ползунных механизмов, содержащих кривошипы 84 и 85, шатуны 86 и 87 и ползун 88, шарнирно соединенный с шатунами 86 и 87 и установленный в направляющей 89, выполненной в фиксаторе 42 вдоль оси 90, проходящий через середину паза 44 и ось 79. Фиксатор 42, кроме того, шарнирно закреплен на оси 79. Кривошипы 84 и 85 являются частью рычагов 80 и 81 на участке от оси 79 до шарниров 91 и 92. Ось 93 встречного перемещения пуансонов 82 и 83 в рассматриваемом варианте устройства представляет собой дугу окружности с центром на оси 79.

Устройство для соединения листовых деталей, наложенных друг на друга, работает следующим образом. Встречное перемещение пуансонов 71 и 72 (фиг.20) или 82 и 83 (фиг.21) в направлении стрелок S обеспечивает осуществление вышеописанной последовательности действий согласно способа соединения деталей 1 и 2. При параллельном перемещении 71 и 72 (фиг.20) друг относительно друга синусные механизмы обеспечивают среднее положение соединяемых деталей 1 и 2 относительно пуансонов. Это происходит потому, что общий ползун 77 синусных механизмов перемещается в направляющей 94 шатуна 76 вдоль оси 95, проходящей через середину паза 44 фиксатора 42. При перемещении пуансонов 82 и 83 (фиг. 21) вдоль оси 93, представляющую собой дугу окружности, среднее положение соединяемых деталей относительно пуансонов обеспечивает кривошипно-ползунные механизмы за счет того, что ползун 88 перемещается в направляющей 89 вдоль оси 90, которая является биссектрисой угла между рычагами 80 и 81.

Использование синусных или кривошипно-ползунных механизмов позволяет наиболее просто удерживать соединяемые детали в среднем положении относительно пуансонов.

Класс B21D39/00 Способы соединения изделий или их частей, например облицовка листовым металлом способами иными, чем плакирование

способ соединения труб с коллектором парогенератора -  патент 2524461 (27.07.2014)
устройство для расширения труб -  патент 2523644 (20.07.2014)
способ изготовления труб -  патент 2506132 (10.02.2014)
способ закрепления теплообменных труб в отверстиях трубных решеток -  патент 2502577 (27.12.2013)
способ усовершенствования горелки реактора получения ацетилена -  патент 2499956 (27.11.2013)
расширитель суженных труб -  патент 2497623 (10.11.2013)
способ закрепления теплообменных труб в трубных решетках -  патент 2484911 (20.06.2013)
соединительный комплект для труб, способ соединения трубы с фитингом, гайка и инструмент (варианты) -  патент 2482373 (20.05.2013)
способ изготовления уплотнительного элемента разъемного соединения -  патент 2482372 (20.05.2013)
стенд для исследования процесса развальцовки теплообменных труб с помощью роликового инструмента -  патент 2474483 (10.02.2013)
Наверх