Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания

Исследованы процессы формирования механических соединений тонколистовых металлов с антикоррозионным покрытием методом продавливания при наличии между сопрягаемыми поверхностями клеевых композиций различной вязкости. Установлены предельные значения реологических характеристик клеев, влияющих на фор...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2010
Автори:	Васильев, Ю.С., Паршутина, Л.С., Чукашкин, А.Н.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2010
Назва видання:	Автоматическая сварка
Теми:	Научно-технический раздел
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101367
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания / Ю.С. Васильев, Л.С. Паршутина, А.Н. Чукашкин // Автоматическая сварка. — 2009. — № 12 (680). — С. 25-30. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-101367
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1013672016-06-03T03:02:26Z Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания Васильев, Ю.С. Паршутина, Л.С. Чукашкин, А.Н. Научно-технический раздел Исследованы процессы формирования механических соединений тонколистовых металлов с антикоррозионным покрытием методом продавливания при наличии между сопрягаемыми поверхностями клеевых композиций различной вязкости. Установлены предельные значения реологических характеристик клеев, влияющих на фор- мообразование клеемеханических соединений. Разработана высоконаполненная клеевая композиция холодного отверждения на силикон-полиуретановой основе, не препятствующая образованию клеемеханических соединений. Разработано и изготовлено прессовое оборудование на основе пневмопривода, обеспечивающее усилие сжатия до 20 кН. Processes of formation of mechanical joints of sheet metals with anticorrosion coating by the method of punching in the presence of adhesive compositions of different viscosity between the mated surfaces were studied. Limit values of rheological characteristics of adhesives influencing formation of glue-mechanical joints were established. Highly-filled cold cure adhesive composition on silicon-polyurethane base, not preventing formation of glue-mechanical joints was developed. Press equipment based on a pneumatic actuator, providing up to 20 kN compressive force was designed and manufactured. 2010 Article Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания / Ю.С. Васильев, Л.С. Паршутина, А.Н. Чукашкин // Автоматическая сварка. — 2009. — № 12 (680). — С. 25-30. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 0005-111X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101367 621.791.019:658.562 ru Автоматическая сварка Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Научно-технический раздел Научно-технический раздел
spellingShingle	Научно-технический раздел Научно-технический раздел Васильев, Ю.С. Паршутина, Л.С. Чукашкин, А.Н. Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания Автоматическая сварка
description	Исследованы процессы формирования механических соединений тонколистовых металлов с антикоррозионным покрытием методом продавливания при наличии между сопрягаемыми поверхностями клеевых композиций различной вязкости. Установлены предельные значения реологических характеристик клеев, влияющих на фор- мообразование клеемеханических соединений. Разработана высоконаполненная клеевая композиция холодного отверждения на силикон-полиуретановой основе, не препятствующая образованию клеемеханических соединений. Разработано и изготовлено прессовое оборудование на основе пневмопривода, обеспечивающее усилие сжатия до 20 кН.
format	Article
author	Васильев, Ю.С. Паршутина, Л.С. Чукашкин, А.Н.
author_facet	Васильев, Ю.С. Паршутина, Л.С. Чукашкин, А.Н.
author_sort	Васильев, Ю.С.
title	Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания
title_short	Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания
title_full	Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания
title_fullStr	Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания
title_full_unstemmed	Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания
title_sort	разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate	2010
topic_facet	Научно-технический раздел
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101367
citation_txt	Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания / Ю.С. Васильев, Л.С. Паршутина, А.Н. Чукашкин // Автоматическая сварка. — 2009. — № 12 (680). — С. 25-30. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
series	Автоматическая сварка
work_keys_str_mv	AT vasilʹevûs razrabotkatehnologiiformirovaniâmehaničeskihikleemehaničeskihsoedinenijmetodomprodavlivaniâ AT paršutinals razrabotkatehnologiiformirovaniâmehaničeskihikleemehaničeskihsoedinenijmetodomprodavlivaniâ AT čukaškinan razrabotkatehnologiiformirovaniâmehaničeskihikleemehaničeskihsoedinenijmetodomprodavlivaniâ
first_indexed	2025-07-07T10:47:18Z
last_indexed	2025-07-07T10:47:18Z
_version_	1836984816007905280
fulltext	УДК 621.791.019:658.562 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ И КЛЕЕМЕХАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДОМ ПРОДАВЛИВАНИЯ* Ю. С. ВАСИЛЬЕВ, канд. техн. наук, Л. С. ПАРШУТИНА, инж., А. Н. ЧУКАШКИН, рабочий (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины) Исследованы процессы формирования механических соединений тонколистовых металлов с антикоррозионным покрытием методом продавливания при наличии между сопрягаемыми поверхностями клеевых композиций различной вязкости. Установлены предельные значения реологических характеристик клеев, влияющих на фор- мообразование клеемеханических соединений. Разработана высоконаполненная клеевая композиция холодного отверждения на силикон-полиуретановой основе, не препятствующая образованию клеемеханических соединений. Разработано и изготовлено прессовое оборудование на основе пневмопривода, обеспечивающее усилие сжатия до 20 кН. К л ю ч е в ы е с л о в а : механические соединения, клеемеха- нические соединения, металлические тонколистовые конст- рукции, формоизменяющие технологии, клеевые гибридные композиции, наполнители, полидисперсное наполнение В транспортном машиностроении конкуренция между материалами определяется непрерывно растущими требованиями к снижению массы конструкций, повышению надежности и долговеч- ности транспортных средств, комфорту и сов- местимости с окружающей средой. Доля алюми- ниевых сплавов, пластмасс и композиционных материалов в кузовном производстве транспорт- ных конструкций постоянно возрастает. Тем не менее сталь, благодаря своему потенциалу тех- нологического новаторства, высокой экономич- ности и совместимости с окружающей средой, остается перспективным конструкционным мате- риалом, который будет преобладать в транспор- тном машиностроении и в будущем [1]. При использовании сталей повышенной и высокой прочности уменьшение толщины листа позволяет сохранить стоимостные характеристики транспор- тного средства, однако при этом значительно воз- растают требования к надежной и долговечной защите конструкции от коррозии. Известно, что оцинковка в силу присущего ей электрохимического механизма защиты металла является наиболее действенным способом анти- коррозионной обработки тонколистовых сталей в кузовном производстве транспортных средств. Все большую популярность приобретают комби- нированные системы, содержащие металлизован- ные и полимерные покрытия, которые отличаются высокими показателями деформируемости, свари- ваемости, лакируемости и стойкости против ста- рения. Разработка и внедрение новых материалов и покрытий требует освоения современных ме- тодов соединения элементов транспортных кон- струкций. В последние годы в ряде отраслей промыш- ленности расширяется использование клеевых соединений в элементах тонколистовых конст- рукций, которые не испытывают значительных нагрузок. Это объясняется тем, что клеевые соеди- нения имеют низкие характеристики надежности при неравномерном отрыве и отдире. Кроме того, клеевые соединения имеют недостатки, связанные с изменением свойств клеев в результате старения, необходимостью создания контактного давления и фиксации деталей на время отверждения клеев. Поэтому клеевые соединения стремятся сочетать с соединениями, получаемыми другими спосо- бами, обеспечивающими дополнительные локаль- ные связи между деталями. Комбинированные клеесварные соединения, по- лучаемые контактной точечной сваркой (КТС) де- талей по слою клея, предварительно нанесенного на сопрягаемые поверхности, широко использу- ются при производстве тонколистовых конст- рукций из низколегированных сталей [2]. При вы- полнении КТС металлических листов с пок- рытиями имеют место определенные сложности. Кроме того, в результате высокотемпературного воздействия КТС металлические и органические покрытия выгорают, что требует выполнения до- полнительных операций по коррозионной защите. Клеезаклепочные и клееболтовые соединения отличаются наиболее высокими прочностными характеристиками, особенно в условиях динами- ческого нагружения. Однако наличие отверстий в соединяемых деталях не только ослабляет сече- © Ю. С. Васильев, Л. С. Паршутина, А. Н. Чукашкин, 2010 * Статья подготовлена по результатам выполнения целе- вой комплексной программы НАН Украины «Проблемы ресурса и безопасности эксплуатации конструкций, соору- жений и машин» (2007–2009 гг.). 1/2010 25 ние, но и создает определенные технологические сложности в процессе формирования неразъем- ных соединений. Использование технологии локальной пласти- ческой деформации путем продавливания пуансо- ном соединяемых листов металла в штамп-матрицу исключает многие проблемы формирования ком- бинированных соединений [3]. Запатентовано боль- шое количество конструкторско-технологических решений по реализации формирования соединений типа «ласточкин хвост» (рис. 1). Следует отметить, что информация о таких способах соединения, как правило, неполная, приводятся лишь технологи- ческие схемы процессов изготовления соединений без раскрытия конструктивных принципов создания оборудования и расчета режимов силового фор- мирования соединений. Целью настоящей работы является разработка рекомендаций по технологии формирования меха- нических и клеемеханических соединений оцин- кованных сталей способом продавливания для по- вышения ресурса эксплуатации тонколистовых конструкций транспортного машиностроения. Были решены следующие задачи: исследованы процессы контактного взаимодействия при про- давливании соединяемых листов металла в матрицу; установлены требования к реологическим и физико- механическим характеристикам клеев для полу- чения качественных соединений; разработаны тех- нология и экспериментальное оборудование для формирования механических и клеемеханических соединений оцинкованных листов металла. Формирование соединений способом продавли- вания относится к разряду технологий обработки металлов давлением и состоит из ряда последова- тельно протекающих операций: фиксации листов металла прижимным элементом (рис. 2, а), про- давливания пуансоном соединяемых листов до контакта с наковальней (вытяжка) (рис. 2, б), осадки соединяемых листов с уменьшением их толщины и одновременным увеличением пло- щади поперечного сечения (рис. 2, в), снятия го- тового соединения (рис. 2, г) [4, 5]. Анализ напряженно-деформированного состо- яния в процессе вытяжки показал, что в основном пластическая деформация концентрируется лишь в части нахлестки соединяемых листов, находя- щейся на плоском торце матрицы и ее скруглен- ной кромке. При увеличении радиуса закругления матрицы rм уменьшается локализация пластичес- кой деформации в месте изгиба. Деформация листов на торцевой поверхности пуансона отлича- ется тем, что металл постепенно огибает закруг- ленную кромку пуансона в начальный момент вы- тяжки, когда усилие еще не достигло своего максимального значения. Если радиус закруг- ления кромки пуансона мал по сравнению с его диаметром, то изгиб с пластическим деформи- рованием не совпадает по времени с пиковой на- грузкой и не оказывает существенного влияния на последнюю. Исследования процесса формирования соеди- нений продавливанием проводили с использова- нием листов холоднокатаной низкоуглеродистой Рис. 1. Соединения, полученные методом продавливания: а — Clinch; б — TOX Рис. 2. Технологическая схема формирования соединения продавливанием с помощью раскрывающейся матрицы (Сlinch- соединение) [5]: а–г — см. в тексте; 1 — пуансон; 2 — прижим; 3 — соединяемые листы; 4 — наковальня; 5 — раскрывающаяся матрица; 6 — ограничитель 26 1/2010 стали 08кп толщиной 0,55 и 1,00 мм, оцинко- ванной электролитическим способом с обеих сто- рон. Эта сталь относится к материалам глубокой вытяжки и широко применяется в штампосварных конструкциях транспортного машиностроения. Разработаны жесткая ТОХ-матрица и раскры- вающаяся Сlinch-матрица, позволяющие форми- ровать соединения из листов металла различной толщины за счет варьирования размеров внутрен- него диаметра и высоты формующей втулки (рис. 3, а, б). Технологические исследования про- водили при нагружении системы пуансон–мат- рица в скобе (рис. 3, в) на испытательной машине ZD-10 с регистрацией усилия сжатия в зависи- мости от перемещения пуансона. Установлено, что для Сlinch- и ТОХ-матрицы целесообразно использовать зазор z между пуан- соном и стенкой матрицы разной величины. При зазоре, меньшем суммарной толщины листов ме- талла (z < t0), происходит утонение стенки «ста- кана» до заданного значения при относительно небольшом уменьшении толщины листов металла на торце пуансона. Этот прием использован при проектировании жесткой ТОХ-матрицы. Для снижения напряжений радиус закругления вход- ной кромки матрицы увеличен до значений rм ~ ~ 0,25...0,40 t0. В технологии формирования Сlinch-соедине- ния этап вытяжки следует проводить без утонения стенки при зазоре z > 1,1 t0, поскольку раскрытие Сlinch-матрицы в процессе формоизменения не- желательно. При минимальном значении радиуса закругления матрицы rм ~ 0,05...0,10 t0 происходит значительное увеличение напряжений в опасном сечении. Однако при глубине вытяжки до 1,5 t0 напряжения растяжения от изгиба, хотя и пре- вышают значения предела текучести металла, но перемещение листа по торцевой поверхности мат- рицы не позволяет ей раскрыться. Образование «ласточкиного хвоста» имеет место в процессе осадки соединяемых листов между пуансоном и наковальней матрицы. Сбли- жение рабочих поверхностей приводит к течению металла от центра к периферии, деформирование происходит скачками с образованием складок на границе раздела сталь 08кп–цинковое покрытие– наковальня матрицы. При этом наблюдается обра- зование так называемых воротников, в которых возможно нарушение сплошности цинкового пок- рытия (рис. 4, а). Формирование ТОХ-соединения осуществля- ется в результате течения металла между нако- вальней матрицы и пуансоном в замкнутый объем полости на периметре наковальни. Этот процесс соответствует холодной штамповке с принуди- тельной вытяжкой металла. Образование «кно- почного» соединения происходит с более плот- ным взаимодействием листов металла, подвер- женных ориентационному утонению. Форми- Рис. 4. Механический замок со стороны матрицы в Сlinch- (а) и ТОХ-соединении (б) Рис. 3. Устройства для формирования соединений методом продавливания: а — раскрывающаяся Сlinch-матрица (1 — формующая головка цангового типа; 2 — наковальня; 3 — эластичная муфта; 4 — кондуктор); б — сборно-разборная ТОХ-матрица (1 — формующая втулка; 2 — регулировочная прокладка; 3 — наковальня); в — внешний вид скобы 1/2010 27 рование соединения в замкнутом объеме ограни- чивает поверхностную деформацию листа метал- ла, что способствует сохранению сплошности цинкового покрытия (рис. 4, б). Известно [6], что использование клеевых ком- позиций с вязкостью до 50 Па⋅с существенного влияния на процесс формирования клеемеханичес- ких соединений, получаемых методом продавли- вания, не оказывает, однако усложняет полный тех- нологический цикл их изготовления. Существует проблема дозированного нанесения жидких клеев на сопрягаемые поверхности, а выдавливание из полости нахлестки приводит к загрязнению изде- лия, оборудования и технологической оснастки. Регулирование вязкости клеевой композиции осу- ществляют введением различных наполнителей, ко- торые, армируя клеевую прослойку, удерживают клей в зазоре нахлестки, способствуют сохранению равномерного по толщине клеевого слоя после его нанесения на криволинейные поверхности, повы- шают прочностные характеристики и трещинос- тойкость клеевой прослойки. Исследование влияния клеевой прослойки на процесс формирования Clinch- и ТОХ-соединений проводили с использованием эпоксидно-полиуре- тановой клеевой композиции ЭПУ с различной степенью наполнения: ЭПУ-К — эффективная вязкость составляет около 80 Па⋅с; ЭПУ-Н — око- ло 200 Па⋅с; ЭПУ-П — пастообразная. Установлено, что композиция ЭПУ-К быстро выдавливается с контактной площадки и не пре- пятствует получению качественных соединений, в то же время композиции ЭПУ-Н и ЭПУ-П ока- зывают различное влияние на всех стадиях фор- мообразования соединений в Сlinch- и TOX-мат- рице. В Сlinch-соединении, где формоизменение происходит без утонения соединяемых листов, обнаружено два варианта скопления клея ЭПУ-Н: в кольцевой зоне под прижимом и зоне пластичес- кого течения осадки за кромкой рабочей повер- хности пуансона (рис. 5, а). В последнем случае имеет место растрескивание «кнопки», образую- щей заходы, что приводит к загрязнению раск- рывающейся матрицы. Отрицательное влияние клея ЭПУ-П на фор- мирование ТОХ-соединения зарегистрировано уже на стадии прижима листов и приложения усилия на пуансон. В центре «кнопки» образуется зона всестороннего сжатия, которая препятствует движению пасты в кольцевую зону формирования вытяжки. Клей оказывается в замкнутом прост- ранстве и образует «карман», разделяющий соеди- няемые листы. На стадии осадки клей из «кар- мана» вытесняется в область образования шейки и препятствует формированию «ласточкиного хвоста» (рис. 5, б). Использование клея ЭПУ-Н с вязкостью приблизительно 200 Па⋅с исключило образование «кармана» и способствовало полу- чению качественного ТОХ-соединения. В гибридных нахлесточных соединениях в результате несоосности приложения нагрузки происходит их деформация, что вызывает пере- распределение напряжений в клеевом слое с кон- центрацией на краю нахлестки. При достижении предельных напряжений происходит разрушение клеевой прослойки и гибридное соединение рабо- тает как чисто сварное или заклепочное. Испытания клеемеханических образцов нагру- жением на срез при растяжении показали, что прочность Clinch- и ТОХ-соединения с компози- циями ЭПУ-К и ЭПУ-Н практически одинакова. Первоначальное разрушение происходило по кле- евой прослойке при нагрузках в 2 раза больших, чем у образцов без клея, т. е. основную нагрузку воспринимает клеевая прослойка, а заклепка вы- полняет функцию фиксатора на время полимери- зации клея. Эксплуатация автомобилей с клеесварными соединениями показала, что отвержденная эпок- сидная клеевая прослойка склонна к поверхнос- тному растрескиванию при динамическом воздей- ствии и термоциклировании. Прорастание трещин приводит к их заполнению агрессивными средами и интенсификации протекания щелевой коррозии. Возможности рецептурных методов регулиро- вания эксплуатационных свойств эпоксидных кле- евых композиций ограничены узкими пределами варьирования входящих в систему компонентов (пластификаторов, растворителей, наполнителей и т. д.), содержание которых определяется тех- нологическими требованиями формирования ка- Рис. 5. Шлифы клеемеханических Clinch-соединения (клей ЭПУ-Н) (а) и TOX-соединения (клей ЭПУ-П) (б) 28 1/2010 чественных клеемеханических соединений. Поэ- тому поиски новых нетрадиционных способов улучшения реологических и деформационных ха- рактеристик наполненных клеевых композиций по-прежнему актуальны. Исследовали гибридную клеевую композицию (ГКК), полученную в результате совмещения ка- учука с полиуретаном, что оказалось перспектив- ным с точки зрения более широкого варьирования деформационно-прочностных и реологических свойств. Каучуковым компонентом служил крем- нийорганический эластомер, наличие в его цепи концевых функциональных групп (Si–OH) играет важную роль в механизме «холодного» отверж- дения, поскольку скорость реакции форполимера уретановой матрицы с концевыми изоцианатными группами и силикона сопоставима. Это позволило получить однокомпонентную систему в виде го- товой клеевой композиции, упакованной в герме- тичном контейнере. Отверждение такого мате- риала происходит в результате взаимодействия ат- мосферной влаги с гидролитически неустой- чивыми группами в молекулах структурирующего агента и последующей реакции с блокированными концевыми группами силикона и форполимера. Исследования физико-механических свойств экспериментальной ГКК показали высокую адге- зионную способность к алюминиевым сплавам и оцинкованной стали, а также к замасленным по- верхностям, имеющим место после штамповки (разрушение склеенных образцов на сдвиг при растяжении носило когезионный характер). В то же время высокое (до 400 %) относительное уд- линение характерно для эластомерных гермети- ков, эффективно защищающих нахлесточное сое- динение от щелевой коррозии. Для использования ГКК в качестве конструкционного клея необхо- димо повысить модуль упругости и механическую прочность, т. е. степень его сопротивления внеш- ним силовым воздействиям. Определяющую роль в физических и в первую очередь механических свойствах отвержденной клеевой прослойки играет каркас из твердых час- тиц и волокон — их упаковка, ориентация и сте- пень заполнения объема. Согласно теории поли- дисперсного наполнения [7], наибольший эффект упрочнения структуры клеевого композита обес- печивается прерывистой гранулометрией диспер- сных частиц. В этом случае мелкая фракция за- полняет пустоты, неизбежно возникающие между более крупными частицами. Установлено, что под влиянием твердой повер- хности активного наполнителя происходит не только «укладка» молекул гибридной матрицы в кинетически выгодном положении, но и перерас- пределение межмолекулярных связей, катализи- рующих реакции полимеризации. Значительная роль при этом принадлежит водородным связям. Поэтому негидрофобизированные кремнеземы, содержащие на поверхности ОН-группы, ускоря- ют реакции сшивки, а гидрофобизированные никакого влияния не оказывают. В исследованиях по наполнению эксперимен- тальной полимерной гибридной матрицы исполь- зовали твердые порошки различной химической природы и дисперсности (аэросил, каолин, алю- миниевую пудру, ультрадисперсный порошок карбида кремния, высокодисперсный порошок железа, технический графит). Установлено, что введение аэросила и каолина, на поверхности которых находятся активные груп- пы, способные взаимодействовать с полиуретано- вой составляющей гибридной матрицы, придает клеевой композиции монолитность, повышает ко- гезионную прочность и герметичность. В зависи- мости от концентрации этих наполнителей изме- няются реологические свойства композиций. Нами использован метод математического рас- чета плотности упаковки полифракционной сы- пучей смеси с одновременным учетом характера взаимодействия гибридной полимерной матрицы с инертной неорганической поверхностью [8]. Это позволило решить следующие задачи: определить соотношение между различными фракциями ине- ртных наполнителей в полифракционных смесях, что обеспечило оптимальную степень упаковки с наибольшей плотностью и модулем Юнга; ус- тановить предельно возможную дозировку напол- нителей в полимерной матрице, не препятству- ющую формированию клеемеханических соеди- нений, получаемых различными методами; обес- печить одновременное взаимодействие клеевой прослойки и клепки при растяжении на срез с адгезионно-когезионным характером разрушения. Подобраны два состава ГКК, не влияющих на процесс формирования Clinch- и TOX-соедине- Рис. 6. Диаграмма усилие F и деформация Δl механического (3) и клеемеханического соединения с экспериментальной гибридной композицией ГКК-1 (1) и ГКК-2 (2) 1/2010 29 ния. Испытания одноточечных клеемеханических соединений на сдвиг показали, что использование ГКК-1 повышает прочность Clinch- и TOX-сое- динения в 1,5 раза при одновременном разру- шении клеевой прослойки и «кнопки». Исполь- зование ГКК-2 незначительно повышает проч- ность механического соединения. Разрушение об- разцов происходило последовательно — в начале имело место отслаивание клеевой прослойки с образованием тяжей, затем срез или выдергивание «кнопки» (рис. 6). Разрушение клеевого слоя носит когезионный характер, высокая адгезионная про- чность свидетельствует о высоких герметизирую- щих свойствах и стойкости против щелевой кор- розии. В результате выполненных исследований разра- ботаны принципы проектирования формующей сис- темы пуансон–матрица для Clinch- и TOX-сое- динений тонколистовой стали глубокой вытяжки и стационарное оборудование на базе С-рамы с пневматическим силовым приводом и регулирова- нием сжатия в диапазоне 0...20 кН (рис. 7). Тех- нология формирования механических и клеемеха- нических соединений, получаемых методом про- давливания, рекомендована для изготовления узлов тонколистовых транспортных конструкций, эксплуа- тирующихся в коррозионно-активных средах. 1. Альсман М. Современные тонколистовые изделия с по- крытием для автомобилестроения // Черн. металлы. — 2001. — № 6. — С. 49–53. 2. Шавырин В.Н., Рязанцев В.И. Клеесварные конструкции. — М.: Машиностроение, 1981. — 168 с. 3. Hahn O., Budde L. Analyse und systematische Einteilung umformtechnischer Fu .. geverfahren ohne Hilfsfu .. geteil // Blech Rohre Profile. — 1990. — 37, № 1. — S. 29–32. 4. Сторожев М.В., Попов У.А. Теория обработки металлов давлением. — М.: Машиностроение, 1977. — 423 с. 5. Hanh O., Peetz A. Improvement of the joint element proper- ties through the combination of mechanical fasteners and ad- hesive bonding // Welding in the World. — 1999. — 43, № 3. — P. 38–46. 6. Hanh O., Wibbeke T.-M. Einsatz von warmearmen Hybrid- fugetechnologien zum Verbinden dunnwandiger Blechwer- kstoffe // Schweissen und Schneiden. — 2004. — № 11. — S. 593–600. 7. Васильев Ю.С., Паршутина Л.С., Чукашкин А.Н. Разра- ботка клеесварных методов восстановления и усиления элементов промышленных и транспортных конструкций // Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин. — К.: ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 2006. — С. 374–379. 8. Эффективные деформационно-прочностные характе- ристики полимерной композиции с дискретными вклю- чениями разных размеров / И.И. Анисимов, С.А. Бочка- рева, В.И. Десятых и др. // Физ. мезомеханика. — 2006. — № 2. — С. 11–15. Processes of formation of mechanical joints of sheet metals with anticorrosion coating by the method of punching in the presence of adhesive compositions of different viscosity between the mated surfaces were studied. Limit values of rheological characteristics of adhesives influencing formation of glue-mechanical joints were established. Highly-filled cold cure adhesive composition on silicon-polyurethane base, not preventing formation of glue-mechanical joints was developed. Press equipment based on a pneumatic actuator, providing up to 20 kN compressive force was designed and manufactured. Поступила в редакцию 29.08.2009 Рис. 7. Внешний вид пневмопресса для формирования меха- нических соединений 30 1/2010

Разработка технологии формирования механических и клеемеханических соединений методом продавливания

Репозитарії

Схожі ресурси