Диссертация (1173120), страница 14
Текст из файла (страница 14)
В результате экспериментальных исследований установлено, чтостойкость клеев-расплавов к воздействию жидких сред ниже на 5-10%, чем уэпоксидных клеев марок Betamate-2096, традиционно используемых при клеевыхметодах ремонта автомобильных кузовов.3. В результате экспериментальных исследований установлено, что покомплексу физико-механических характеристик наилучшую стойкость показаликлеи-расплавы марок МС-1, а клеи марок Летек, Justant-PAK, Теплакс-2Ппоказали удовлетворительные результаты.4. Установлено,чтонаиболеетехнологичнымиприсозданииклееклепанных соединений в условиях авторемонтного производства являются нетрадиционно используемые эпоксидные клеи, а термопластичные клеи-расплавы.Их технологичность обусловлена следующими факторами: исключение операциидлительного отверждения, и хорошая ремонтопригодность клееклепанногосоединения, что позволяет повторно проводить технологические операции.96ГЛАВА 4.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВКЛЕЕКЛЕПАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТТЕХНОЛОГИИ КЛЕПКИВ данной главе приведены результаты экспериментальных исследований,позволяющих оценить качество клееклепанного соединения в зависимости отматериала заклепок и технологии клепки [3-10].4.1. Обоснование выбора типа заклепок, используемых при созданииклееклепанных соединений при сборке автомобильных кузовов в условияхавторемонтного производстваПрииспользованииклееклепаннойтехнологиивавтомобиле-имашиностроении в основном используются заклепки двух типов – вытяжные (рис.4.1, а) и прессовые (рис.
4.1, б). Прессовые заклепки часто называютсамопробивными, так как для их установки не требуется предварительно сверлитьотверстия, но они могут быть установлены только на ровной поверхности (безвыступающих частей), например в проемах дверей и ветровых стекол. Приустановке таких заклепок выступающая часть образуется только с одной стороны,а «шапка» заклепки находится на уровне детали и при последующей покраскепрактически не видна.Основным недостатком прессовых заклепок является необходимостьиспользования специального прессового оборудования (рис. 4.2), в то время какдля установки вытяжных заклепок используются традиционные заклепочники.Для установки вытяжных заклепок необходимо предварительно сверлитьотверстия.
Поэтому такие заклепки нежелательно использовать при сборкекрупногабаритных деталей с большим числом отверстий, у которых великавероятность несовпадения отверстий из-за взаимного смещения деталей.97б)а)Рисунок 4.1 – Типы используемых при испытаниях заклепок:а) самопробивные заклепки, б) вытяжные заклепкиРисунок 4.2 – Фото ручного заклепочника для установки прессовых(самопробивных) заклепок98Следующим важным вопросом, является выбор материала заклепок.Материал, из которого изготавливаются заклепки, должен иметь достаточнуюпластичность для обеспечения формирования головки, одинаковый диапазонтемпературного расширения с материалом основной детали, а так же должен бытьоднороднымссоединяемымидеталямивоизбежаниевозникновенияэлектрохимической коррозии.В качестве материала для заклепок при выполнении данной работы былииспользованы легированные стали ферритного класса.
Для изучения структурыматериала заклепок из них были изготовлены шлифы. Заклепки залили растворомкарбодента,послеотверждениякоторогопроводилишлифованиенашлифовальной бумаге различной зернистости и алмазной пасте. Послешлифования, поверхность обрабатывалась 4%-ым раствором азотной кислоты идалее промывалась в этиловом спирте. Исследование структуры проводили наоптическом микроскопе Neophot-21, при увеличении х1000 раз. Полученные фотоприведены на рис. 4.3.Как видно из приведенных фото, микроструктура стержня и корпусавытяжных заклепок различна.В качестве материала для заклепок используются следующие материалы:- вытяжная заклепка – Сталь 10Ю – сталь конструкционная углеродистаякачественная.- прессовая заклепка – Ст40Х (закалка + высокий отпуск) – стальконструкционная легированная.99а)б)Рисунок 4.3 – Фото шлифов вытяжной (а) и самопробивной (б) заклепока)б)в)Рисунок 4.4 – Фото структуры стержня (а) и корпуса (б) вытяжной и прессовой (в)заклепки.
Увеличение х1000 раз100Таким образом, в результате проведенных исследований не выявлено явныхпреимуществ ни одного из типов используемых заклепок и поэтому и вытяжные исамопробивные заклепки будут использованы в дальнейшей работе при созданиии испытании клееклепанных соединений.4.2. Исследование влияния технологических факторов на прочностныесвойства клееклепанных соединенийАнализпрочностныххарактеристикклееклепанныхсоединенийсразличными типами заклепок проводился в соответствии с ОСТ 1.00872-77. Вданной работе определялась такая характеристика клееклепанных соединений,как максимальная нагрузка на срез (сдвиг) соединения.Для испытаний были изготовлены образцы с различными типами заклепок склеем и без, согласно ГОСТ 6996-66. Изготовление образцов с клеемосуществляется строго по нормативно-технической документации на клей,согласно которой смещение по ширине при склеивании двух половин образца недолжно превышать 0,5 мм; плоскость склеивания не должна иметь искривленийили любых других дефектов.
Излишки клея и клеевые потеки, как правило,удаляются непосредственно после склеивания и до отверждения клея. Толщинаклеевого шва должна соответствовать требованиям нормативно-техническойдокументации по применению клея. Склеенные образцы выдерживают доиспытания 12 часов при комнатной температуре 23±1°С. В данной работеиспытания были проведены на испытательной разрывной машине Tiratest 2300.Движения зажима машины происходило со скоростью от 10 мм/мин. В табл.
4.1приведены средние значения разрушающей нагрузки, полученные по 5 образцам.Как видно из полученных данных, прочность клееклепанных соединенийочень незначительно выше, чем прочность клепанных. Для вытяжной заклепкиувеличение прочности за счет использования клея составило всего 0,5 %, а длясамопробивной 20%. Такая большая разница объясняется большим разбросомданных, что связано с различиями в площади склеивания.101Таблица 4.1 – Разрушающая нагрузкаТип заклепки и клепанного соединенияСредняя нагрузка наразрыв, НБез клеяС вытяжной заклепкой2402С самопробивной заклепкой2462С клеемС вытяжной заклепкой и клеем2413С самопробивной заклепкой и клеем2952По окончании испытаний, части разрушенных образцов визуальноосматривались и определялся характер повреждения.
Различают три основныхвида разрушения клеевых образцов: по плоскости склеивания, по клею инепосредственно разрушение заклепок. Как видно из приведенных фото образцов(рис. 4.5, рис. 4.6), имеет место адгезионно-когезионный вид разрушениясоединений, поскольку после среза заклепки клеевой шов остался на двухсопрягаемых поверхностях, хотя толщина клея на них различна. Такой характерразрушенияявляетсякосвеннымподтверждениемвысокойадгезионнойпрочности используемого клеевого материала.Анализ фото, приведенных на рис. 4.6 позволяет также сделать вывод опластичном характере разрушения клеевого материала. Об этом свидетельствуютне ровные и не гладкие поверхности разрушения клеевого материала.102б)а)г)в)Рисунок 4.5 – Фото поверхности разрушения клееклепанных соединений послеиспытаний на сдвиг: а и б – образцы с самопробивной заклепкой, в и г – свытяжной заклепкойа)б)Рисунок 4.6 – Фото поверхности разрушения клееклепанных соединений послеиспытаний на сдвиг при использовании самопробивной заклепкиТаким образом, на основании проведенных испытаний можно сделатьвывод, что наибольшей прочностью на сдвиг обладают соединения, выполненныес использованием клея и самопробивной заклепки.1034.3.
Исследование прочности клееклепанных соединений после выдержки вагрессивных средахСтойкостьклееклепанныхсоединенийкдлительномувоздействиюагрессивных сред определяли аналогично стойкости клеевых материалов (глава3.1). В качестве агрессивных сред использовали воду, машинное масло и 5%водный раствор NaCl (аналог антигололедного реагента). Использование вкачестве агрессивной среды антигололедного реагента позволяет прогнозироватьповедение клееклепанных соединений в зимний период времени.Выдержку клееклепанных образцов проводили при комнатной температурев течение 3 месяцев.
Стойкость оценивалась по величине коэффициентасохранения свойств (табл. 4.2).Таблица 4.2 – Значения коэффициентов сохранения свойствМарки клеевПослеПослеПосле выдержки в 5%выдержки ввыдержки вводный раствор NaClводемасле(аналог антигололедногореагента)Самопробивная заклепкаЛетек0,850,930,95Теплак-2П0,910,96МС-10,870,951ВК-90,9511К-3000,98111110,850,931Летек0,9811Теплак-2П0,960,980,95Betamate-2096Justant-PAKВытяжная заклепка104Таблица 4.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
