Виды вытяжных заклёпок и их назначение. Заклепки вытяжные алюминиевые: все размеры Из какого металла делают заклепки
Заклёпка - один из простейших видов крепежа для создания неразъёмных соединений. В общем случае - это стержневая или трубчатая деталь, имеющая на одном конце опорную "закладную" головку определённой формы. Устанавливается в соединении, как следует из названия, методом клёпки (а также усадки, вальцовки, протяжки, взрыва).
По форме заклёпки можно условно разделить на несколько основных типов:
- Заклёпки с замыкающей головкой (бывают полнотелые, пустотелые и полупустотелые)
- Заклёпки с протяжкой (называют также - отрывные или вытяжные)
- Заклёпки резьбовые (также называют - гайки клепальные)
Заклёпки с замыкающей головкой
Исторически первыми были изобретены заклёпки с замыкающей головкой - поэтому они получили наибольшее распространение. Такие заклёпки имеют с одной стороны закладную головку. Вторая головка, называемая замыкающей, формируется с помощью вальцовочного или клепального инструмента: клепальный молоток, клещи.
По форме головки заклёпки с замыкающей головкой делятся на:
- Заклёпки с полупотайной головкой
Также конструктивно они отличаются наличием отверстия внутри заклёпки:
- Полнотелые заклёпки - отверстие отсутствует
- Пустотелые заклёпки - трубчатые - имеют сквозное отверстие
- Полупустотелые заклёпки - под развальцовку - имеют глухое отверстие
Материалы для заклёпок
Заклёпки с замыкающей головкой могут быть изготовлены из разнообразных металлов и сплавов, которые хорошо поддаются пластической деформации.
Наибольшее распространение получили следующие материалы:
- Стали - в основном, используются пластичные высококипящие стали 03кп, 05кп, 08кп, 10кп, 15кп, 20кп
- Нержавеющие стали - аустенитные стали 12Х18Н9, 08Х18Н10, 03Х18Н11, 12Х18Н10Т
- Алюминиевые сплавы - наиболее применимы сплавы АД , АД1 , алюминиево-магниевые сплавы АМг2, АМг5, АМг5П, АМг6 , сплавы АМц, В94, В65 , также используют дюралюминиевые сплавы Д1, Д16, Д16Т, Д18, Д18П, Д19П
- Латунные сплавы - в основном, сплав Л63
- Медь - марки МТ, М3
Маркировка заклёпок по материалам
Заклёпки могут быть маркированы на головке - для последующей идентификации. Маркировка может быть выпуклой или вогнутой (клеймение).
Алюминиевые сплавы | Сталь | Медь и латунь |
||||||
В65 | Д18П | Д19П | АМг5 | АМц | АД1 | 20ГА | 10, 20, 12Х18Н10Т | М3, Л63 |
без метки | без метки | без метки |
Определение длины заклёпки
Правильная установка заклёпки предусматривает создание полной формы замыкающей головки и отсутствие при этом каких-либо избыточных зазоров и наплывов. Для правильной установки заклёпки необходимо определить длину тела заклёпки, зависящую от толщины склёпываемых материалов и типа заклёпки.
"Справочник конструктора-машиностроителя" под редакцией Анурьева В.И. предлагает пользоваться одной универсальной формулой для всех форм головок заклёпок. Здравый смысл подсказывает, что такой подход ошибочный - поэтому воспользуемся формулами из другого источника: «Основы конструирования» под редакцией Орлова П.И., 1988 года.
Конструкция заклёпки | Припуск "Н" для заклёпок без зазора | Припуск "Н" для заклёпок с зазором |
H=1,2d | H≈1,2d+0,1S | |
H=0,54d | H≈0,5d+0,1S | |
H=0,6d | H≈0,5d+0,1S | |
H=0,8d | H≈0,7d+0,1S | |
H=d | H≈0,9d+0,1S | |
H=1,2d | H≈1,1d+0,1S |
Вычислив по формуле необходимый размер припуска, можно определить длину заклёпки L , прибавив к толщине склёпываемых материалов S значение припуска H . Затем необходимо выбрать ближайшее значение длины заклёпки из стандартного ряда длин. Для заклёпок утверждён стандартный ряд длин, согласно которого они и производятся (в мм):
- 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 58, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180
Пример расчёта длины заклёпки
Например, нам необходимо склепать несколько листов общей толщиной 32 мм; склёпывать будем без зазора заклёпками с полукруглой головкой Ø6 мм (1-я конструкция в таблице).
d = 6 мм
S = 32 мм
H = 1,2d = 1,2 x 6 = 7,2 мм
Таким образом, необходимо использовать заклёпку с длиной стержня
L = S + H = 32 + 7,2 = 39,2 мм
Выбираем ближайшую длину из стандартного ряда - это 40 мм.
В итоге, мы выяснили, что для склёпывания пакета листов толщиною 32 мм нам понадобится заклёпка размера Ø6х40 мм.
Заклёпки с протяжкой
Заклёпки с протяжкой изготавливают пустотелыми, с головкой на одном конце, внутрь заклёпки вставляется подвижный расширительный стержень, который при установке протягивается через заклепку, расширяет её, формирует вторую замыкающую головку и стягивает скрепляемые листы материала. После затяжки стержни обламываются или протягиваются полностью через заклепки.
Такие заклёпки часто называют отрывными или вытяжными - по технологии установки. Заклёпки с протяжкой в последнее время становятся всё более и более популярными. Это происходит по нескольким причинам:
- технологическая простота установки заклёпок;
- достаточно иметь доступ к монтажу только с одной стороны конструкции;
- не требуется поддержка заклёпки с обратной стороны;
- дешевизна и компактность инструмента для установки заклёпок;
- высокая производительность при установке заклёпок
- разнообразие видов заклёпок
Так как отрывные заклёпки пустотелые, то после установки внутри заклёпки остаётся отверстие, в которое можно проложить провода, установить другой крепёж - например, винты. Диаметр нормальной головки таких заклёпок приблизительно равен двум диаметрам заклёпки D ≈ 2d . Наряду с нормальной головкой заклёпки могут иметь увеличенную головку с диаметром равным трём диаметрам заклёпки D ≈ 3d.
Выпускается также специальный тип водо- и газонепроницаемых заклёпок с протяжкой - глухие или герметичные заклёпки, после установки которых соединение получается герметичным.
Установка заклёпок с протяжкой осуществляется с помощью специального инструмента - пистолета для заклёпок - заклёпочника. Производятся заклёпочники механические ручные и высокопроизводительные пневматические и аккумуляторные электрические.
Принципиальная схема установки заклёпки с протяжкой показана на видео:
Материалы для заклёпок с протяжкой
Исходя из способа установки заклёпок с протяжкой, логичным представляется, что заклёпка в сборе состоит из двух материалов, и материал стержня должен быть прочнее, чем материал самой заклёпки - иначе как стержень разожмёт и спрессует заклёпку раньше, чем разрушится сам. В таких заклёпках используются или пара разных материалов или однотипные материалы, но с различной прочностью. Приведём наиболее распространённые пары материалов для заклёпок с протяжкой:
- (на самом деле заклёпка сделана не из алюминия, а из алюминиево-магниевого сплава АМг , который может иметь различное процентное содержание магния (Mg): 1%; 2,5%; 3,5%; 5% - соответственно сплавы АМг, АМг2, АМг3, АМг5 - чем больше содержание магния (Mg), тем прочнее заклёпка) - обозначают Al/St
- (заклёпка сделана из алюминиево-магниевого сплава АМг , и снаружи окрашена порошковой краской в определённый цвет из цветовой раскладки RAL ) - обозначают Al/St 0000 , где 0000 - четырёхзначный номер цвета раскладки RAL
- Алюминиевая заклёпка + алюминиевый стержень (заклёпка и стержень сделаны из алюминиево-магниевых сплавов АМг, но с различным процентным содержанием магния - стержень прочнее) - обозначают Al/Al
- Алюминиевая заклёпка + нержавеющий стержень - обозначают Al/A2
- (и заклёпка и стержень изготовлены из нержавеющей стали, но различных марок, и стержень прочнее) - обозначают A2/A2 или A4/A4
- - обозначают Cu/St
- Медная заклёпка + бронзовый стержень - обозначают Cu/Br
- Медная заклёпка + нержавеющий стержень - обозначают Cu/A2
- (заклёпка и стержень из стали, но различных марок и стержень прочнее) - обозначают St/St
Определение длины заклёпки с протяжкой
Длину заклёпки с протяжкой можно определить с помощью следующей таблицы, в зависимости от толщины скрепляемых материалов (производитель настоятельно не рекомендует применять заклёпки для склёпывания материалов толщиною менее нижнего рекомендуемого предела и выше верхнего предела).
Заклёпки резьбовые
Резьбовые заклёпки, хотя и были изобретены почти одновременно с заклёпками с протяжкой, но широкое распространение получили только в последнее время.
Резьбовая заклёпка представляет собой гибрид пустотелой заклёпки и гайки, поэтому второе название таких заклёпок - гайки клепальные. Вообще-то единства в названии нет - называют также гайка-заклепка, заклепка с резьбой, заклёпочная гайка. Такой кавардак с названиями объясняется отсутствием стандарта ISO или DIN на данный вид крепежа. Конструктивная особенность клепальных гаек обуславливает их двойное назначение: с их помощью можно как склёпывать между собой листовые материалы, так и просто создавать точки резьбового крепления на тонкостенных элементах конструкции. Удобство установки заклёпок связано с отсутствием необходимости доступа с обратной стороны конструкции - так называемая "установка вслепую". При установке не повреждается уже обработанная поверхность детали, например, с покрытием, окраской.
По форме бурта (головки) гайки клепальные делят на:
- с плоским цилиндрическим буртом (нормальным и уменьшенным)
- с потайным буртом (нормальным и уменьшенным)
По конструкции заклёпки резьбовые разделяют на открытые - со сквозным отверстием, и глухие - закрытые с одной стороны.
По форме наружной поверхности резьбовые заклёпки делят на:
- гладкие
- рифлёные
- шестигранные
- полушестигранные
Установка, как и в случае с заклёпками отрывными (вытяжными) осуществляется с помощью специализированного инструмента - щипцов для клепальных гаек - заклёпочника. Производятся заклёпочники механические ручные и высокопроизводительные пневматические.
Материалы для резьбовых заклёпок
В настоящее время европейские производители изготавливают резьбовые заклёпки из следующих материалов:
- Алюминиево-магниевые сплавы
- Сталь оцинкованная
- Нержавеющая сталь
Как выбрать длину заклёпки резьбовой
Подбор правильной длины заклёпки осуществляется в зависимости от вида резьбовой заклёпки и толщины листовой конструкции на которую устанавливается заклёпка. Длина заклёпки при одинаковой резьбе варьируется в зависимости от вида заклёпки. Многие виды резьбовых заклёпок бывают нормальной длины и удлинённые. Выбирать длину заклёпки необходимо руководствуясь
Таблицами с размерами и параметрами заклёпок
Заклёпка резьбовая глухая гладкая с потайным бортиком нормальнаяМатериал: сталь оцинкованная, алюминий |
В наши дни для фиксации двух и более склепываемых элементов принято использовать вытяжные заклепки, которые быстро заменили традиционные клепки для металла за счёт простоты монтажа и отличных эксплуатационных свойств. Сегодня эти приспособления широко применяются в строительстве, судостроении и судоремонте, машиностроении, при обустройстве средств безопасности, в текстильной промышленности и многих других сферах человеческой деятельности. Решение позволяет добиться максимально прочного соединения , однако если задача заключается в креплении сверхпрочных деталей, то здесь принято использовать резьбовые изделия.
Из каких материалов изготавливают заклепки
Для изготовления вытяжных заклепок применяются самые различные материалы. Эта особенность существенно расширяет области их применения, позволяя использовать изделие практически на всех видах работ. К тому же, саму заклепку можно окрашивать в любые цвета, что необходимо для легкой промышленности (текстильной), где особый акцент ставится на цвет фиксирующего элемента .
При выборе материалов для производства заклепок учитывается материал скрепляемой детали, а также особенности окружающей среды, где будет эксплуатироваться скрепленная конструкция. В большинстве случаев для таких целей используются следующие материалы:
- Алюминий . Поддерживается применение чистого металла и его разновидностей: анодированного или лакированного.
- Оцинкованная сталь . Характеризуется повышенной прочностью и многими другими достоинствами.
- Нержавеющие стали . А2 обладает максимальной устойчивостью к ржавлению, а А4 покрыта надёжным антикоррозийным слоем и способна переносить кислотную среду. Чаще всего её используют в химической промышленности. Также популярностью пользуются импортные аналоги, такие как DIN 7337. Нержавейку считают самым популярным и распространённым материалом с отличными эксплуатационными свойствами и повышенной прочностью.
- Медь .
- Медно-никелевый сплав (монель) . Он состоит из 70 процентов никеля, и 30 процентов меди.
- Поламид . Не может похвастаться слишком высокой прочностью, поэтому чаще всего используется при выпуске элементов одежды и текстильной продукции.
Независимо от материалов, которые применяются для производства заклепок, они проходят специальную сертификацию, а также подтверждаются стандартом ГОСТ.
Если перед вами встал вопрос выбора материала для изготовления крепежных элементов, необходимо ответственно отнестись к подбору материалов метизов со скрепляемыми деталями, что связано с высоким риском разрушения крепления. В большинстве случаев это происходит из-за появления гальванической пары метиз - деталь . Если влажность окружающей среды достаточно большая, что может объясняться намоканием, гальваническая пара становится проводником электрического тока, что и способствует разрушению крепления.
Для примера, контакт алюминия со сталью приводит к очень быстрому окислению, а также разрушению алюминия. По этой причине, для крепления стальных деталей принято использовать заклепки из нержавейки отечественного или зарубежного производства. Стальные заклепки пользуются большой популярностью за счёт своих прочностных свойств. А вот сталь оцинкованные решения не слишком популярные. Связано это с тем, что цинковое покрытие не может похвастаться большим сроком службы, поэтому оно очень быстро истирается. Проблема по-особому прогрессирует при использовании подвижных элементов.
Универсальным метизом считается крепежный элемент из медного сплава. Единственным «врагом» меди является алюминий, в то время, как остальные металлические заготовки практически не конфликтуют с металлом.
Из недостатков таких решений:
- Высокая стоимость.
- Появление некрасивого цвета после запуска процесса окисления (через определенный промежуток времени появляется зеленый налёт, который представляет собой остатки окислившейся меди). Правда подобные образования никак не влияют на прочность изделия.
Самое универсальное крепежное соединение - поламид. Подобная заклепка надёжно защищает практически всё, что можно себе представить, правда особая прочность для неё не свойственна.
Если вам необходимо заказать заклепки, обязательно обратите внимание на материал, из которого выполнена конкретная модель .
В чём заключаются конструктивные особенности заклепок вытяжных
Алюминиевые (все размеры доступны практически на любом сайте соответствующего магазина) заклепки всегда пользовались особым спросом. Правда за счёт небольшой прочности их не рекомендуется использовать для крепления тяжелых конструкций и тех изделий, которые постоянно находятся под большими нагрузками или агрессивными воздействиями окружающей среды.
Не секрет, что базовыми элементами вытяжных метизов является тело и стержень. В качестве тела применяется корпус, втулка или цилиндр. Именно эта часть выполняет роль главного крепежного элемента, который осуществляет несущую функцию. Тело включает в себя головку-«бортик», а также пустотелый цилиндр. Герметичные метизы обладают наглухо запаянным концом.
Исходя из типа головки, выделяют метизы с:
- Высоким бортиком.
- Широким бортиком.
- Потайным бортиком.
Широкий и высокий варианты обеспечивают максимально прочное клепанное крепление. Подобные фиксирующие элементы заметны со стороны и способны формировать характерные «выпуклости» на поверхности заготовки. Что касается потайного бортика, то он может обеспечивать практически гладкую поверхность в месте крепления, правда надёжность существенно ухудшена . Толщина потайного бортика составляет около 1 миллиметра, а основная массивная часть головки зафиксирована в крепежном отверстии.
Толщина и длина цилиндра заклепки бывает разной. Именно наружный диаметр цилиндра определяет диаметр метизов в названии заказа. Размеры цилиндра отыгрывают очень большую роль среди всех других размеров. Именно на них следует обращать особое внимание при покупке данных крепежных элементов.
Основное предназначение крепления заключаются в обеспечении подвижного или неподвижного соединения нескольких деталей или элементов.
В большинстве случаев размеры цилиндра обозначаются двумя числами с разделительным знаком «Х», где первый показатель определяет наружный диаметр, а второй - длину.
Стержень - важный конструктивный узел
Следующий, очень важный конструктивный элемент вытяжной заклепки - это стержень. Он выполняет роль расклепки и может быть изготовлен из прочной стали, которая гораздо прочнее тела. Конец стержня обладает специальной головкой, выполняющей роль расклепки вставляемого конца. При выполнении монтажных работ стержень вытягивают с помощью специального пневмозаклепочника, а если креплений слишком много, можно обойтись и обычными пассатижами. Правда последний случай подразумевает применение определенной физической силы.
Основное преимущество конструкции вытяжных заклепок представлено возможностью одностороннего монтажа, когда достаточно доступа к креплению только с одной стороны.
Более прочное решение (резьбовое) имеет характерную резьбу внутри цилиндра. В классической вытяжной заклепке такая резьба отсутствует .
Цилиндр с резьбой также располагает вкрученным стержнем, который не вытаскивается с силой, а аккуратно выкручивается. Чтобы усилить соединение, внутрь помещается надёжный винт или болт. В результате удаётся создать своеобразную «закрытую» крепежную деталь, которую нередко называют глухой.
После определения подходящих размеров и материалов, а также выбора подходящей разновидности бортика, можно приступать к поиску конкретного типа самой заклепки.
Какие заклепки доступны на рынке
В зависимости от требуемых характеристик, которые должны присутствовать в крепежном элементе, выбирается тип крепежа. В настоящее время в продаже предлагается несколько видов метизов:
- Комбинированные. Способны обеспечивать надёжные неразъемные соединения конструкций из твердых сплавов или материалов с повышенной прочностью. Кроме этого их применяют и для крепления тонколистовых материалов. Сегодня комбинированные заклепки являются очень востребованной разновидностью крепежных элементов, поэтому их часто используют для проведения всевозможных монтажных работ. Изделие обеспечивает максимально прочное крепление, которое беспроблемно справляется даже с самыми интенсивными нагрузками.
- Герметичные заклепки. Подобное решение представляет собой узкоспециализированный вариант крепежа, который по-особому востребованный для судостроительной отрасли. Конструктивная особенность подобного крепежа представлена запаянным концом со стержнем. Чаще всего подобные метизы изготовляют из меди, правда, для обустройства гражданских судов и лодок можно обойтись и алюминиевыми заклепками. Что касается креплений на промпроизводствах, то там актуальными остаются модели из нержавеющей стали.
- Многозажимные. Такие изделия отличаются от всех предыдущих, наличием нескольких расклепочных участков. Они могут использоваться для крепления трёх и больше элементов конструкции для подвижного соединения. Между каждыми двумя элементами находится расклепанный участок. Их монтируют с помощью специального прибора (в большинстве случаев с помощью пистолета для вытяжных заклепок).
- Кроме этого в продаже есть и усиленные модели метизов. По сути, это та же вытяжная заклепка, правда её цилиндр изготовлен из более толстого материала. В его качестве принято использовать прочный алюминий.
Сегодня есть и множество других разновидностей крепежа, которые могут отличаться и длиной, и формой стержня, однако останавливаться на них нету смысла, так как вышеперечисленные решения вполне универсальные, и вполне подходят для большинства целей.
Особенности установки заклепок
После приобретения заклепки у многих людей возникает вопрос: «Как правильно провести монтаж этого крепежного элемента?» К счастью, конструкция изделия остаётся очень простой и понятной, поэтому на этапе установки любые трудности и непонятные моменты практически отсутствуют.
Важно лишь обзавестись специальным заклепочным инструментом, который существенно снизит затраты по времени и упростит предстоящую задачу. В наши дни подобные инструменты доступны в любом гипермаркете строительных материалов, поэтому их покупка не станет чем-то очень сложным. К тому же в продаже предлагаются и механические заклепочники, и пневмозаклепочники. Также можно воспользоваться электрической моделью. Если возможность купить инструмент отсутствует, можно остановиться на обычных пассатижах.
Сам процесс монтажа осуществляется следующим путем. С помощью дрели требуется просверлить отверстие в точке крепления с диаметром на 0,1 миллиметров меньше диаметра крепежного соединения. Глубина отверстия сопоставима с длиной цилиндра, минус длина расклепочного участка. В отверстие стержнем к себе фиксируют крепежный элемент, а затем с помощью заклепочного инструмента происходит вытягивание стержня. В конечном итоге происходит надёжная фиксация всех элементов.
Подводя итоги
Заклепки вытяжного типа - это действительно очень полезный, надёжный и качественный соединительный элемент, с помощью которого можно проводить множество монтажных работ, добиваясь максимально прочного и хорошего соединения всевозможных конструкций. Современные заклепки соответствуют всем требованиям и стандартам, поэтому они предотвращают деформацию изделия даже при самых интенсивных воздействиях. При выборе подобного решения важно правильно расставлять приоритеты и отдавать предпочтение лишь проверенной продукции. Это позволит совершить разумную покупку и не допустить ошибки.
Самый старый и наиболее надежный способ соединения листового материала с помощью заклепок до сих пор используется в наиболее ответственных местах соединения металла. Правильно подобранная заклепка выдерживает нагрузку не хуже сварочного соединения. Для вибраций или знакопеременной нагрузки лучше заклепки еще ничего не придумали.
Виды заклепок
Разновидностей заклепок существует не так много, как может показаться на первый взгляд:
- Простая заклепка общего назначения по ГОСТ 10299 80. Их легко отличить по грибовидной форме, называемой еще системой с замыкающей головкой. Для такой заклепки характерна высокая прочность и стойкость при любых нагрузках;
- Заклепка вытяжная, используется для «сшивания» двух листов металла в случаях, когда доступ к соединяемым листам возможен только с одной стороны. Параметры и описание определяются ГОСТ 15973—2005;
- Наиболее технологичными принято считать резьбовые заклепки, они боле удобны в работе и позволяют создавать разборное соединение, DIN 7338 .
Важно ! Материалы для заклепочного соединения должны обладать определенной пластичностью и вязкостью, поэтому для их изготовления используют малоуглеродистую сталь, медь, алюминиевые деформируемые сплавы.
Применение заклепок
Выбор конкретных параметров и разновидности крепежа определяется тремя основными критериями:
- Обеспечения необходимой прочности соединения, с учетом дополнительных параметров и требований к шву;
- Технологическими возможностями оборудования для работы с конкретным видом заклепочного соединения;
- Экономической целесообразностью использования клепаного соединения;
Резьбовые гайки-заклепки
Способ соединения с помощью резьбовых заклепок сегодня можно назвать самым универсальным. Основная идея соединения заключается в остроумной идее фиксации тела заклепки в клепочном отверстии. Для этих целей используется заклепочник для резьбовых заклепок. Сама резьбовая конструкция представляет собой полую гильзу с внутренней резьбой.
При выполнении соединения эта гильза вставляется в просверленное отверстие и выравнивается таким образом, чтобы соединяемые части плотно прилегали друг к другу. После этого в резьбовое отверстие внутрь заготовки вкручивается стержень заклепочника. Передняя стенка гильзы фиксируется опорной поверхностью инструмента, не давая заклепке выйти из отверстия. Чтобы расклепать гильзу, стержень заклепочника перемещается с большим усилием в сторону опорной поверхности. Гильза при этом сминается и осаживается, тем самым образуя прочное неподвижное соединение.
Стержень заклепочника свободно выворачивается из тела втулки. Чаще всего применяются заклепки алюминиевые, латунные или медные. Использование последних ограничено высокой стоимостью, поэтому они устанавливаются в тех случаях, когда нужно обеспечить хороший электрический контакт между соединяемыми поверхностями.
К достоинствам резьбового заклепочного соединения относят ее «малотравматичность». При работе стержня заклепочника соединяемый металл не испытывает больших нагрузок или деформаций. Резьбовой втулкой легко соединять тонкостенный металл или профиль сложной конфигурации. Такой крепеж широко используется в сборке бытовой техники, в соединении отдельных узлов облицовки автомобилей, при изготовлении различного рода конструкций из профнастила.
Вытяжные заклепки
Недостатком резьбовых видов клепки является их высокая стоимость и относительно небольшая скорость выполнения соединений. Поэтому для случаев, когда соединяемые листы металла, профиля требуется соединить с использованием нескольких сотен или тысяч точек, применяют вытяжной вид заклепки.
Это могут быть стальные, латунные метизы, заклепки из алюминия, сплавов алюминия и кремния. В отличие от резьбовой, в вытяжной схеме деформация гильзы осуществляется с помощью стержня с утолщением на конце, запрессованного внутрь тела крепежной втулки. Как и в предыдущем случае, чтобы осадить тело заклепки, ее торец упирают в опорную поверхность заклепочника, после выравнивания центральный стержень с усилием вытягивают на несколько миллиметров. В результате стенки гильзы деформируются, образуя достаточно прочное неразъемное соединение. Хвостовик стержня чаще всего обламывается или обрезается по уровню среза гильзы.
К сведению ! Вытяжная схема обеспечивает очень хорошую скорость клепки металла.
Классическая конструкция заклепки
Основным метизом для клепки листов в машиностроении считаются заклепки стальные, нормированные требованиями еще советского ГОСТа 10299 80. Они чаще всего соединяют высоконагруженные стальные конструкции, используемые в строительном деле. Например, в каркасах и опорных сборках. Преимуществом классической формы является возможность соединения двух листовых поверхностей толщиной более 30 мм.
В отдельных случаях ГОСТ 10299 80 допускает соединение сборки до 35 мм. В отличие от предыдущих видов заклепок, классическую заклепку устанавливают только при наличии опорной поверхности с обратной стороны плоскости соединения. Это необходимо для компенсации ударной нагрузки по заклепочному хвостовику.
Технология клепки выполняется в следующем порядке:
- Линию, по которой будет осуществляться установка заклепочного соединения, размечают точками под сверловку отверстий в соединяемом металле.
- Листы металла фиксируют с помощью механических приспособлений типа струбцин или даже точечной сваркой. Выполняют сверление крайних точек установки крепежа, в которые вставляют центрирующие металлические штифты. При этом диаметр отверстий выбирают в соответствии с рекомендациями ГОСТ 10299 80 примерно на 10% больше диаметра тела хвостовика.
- В просверленное отверстие вставляется метиз таким образом, чтобы головка находилась с обратной стороны соединяемой поверхности. Длина крепежа также выбирается в соответствии с ГОСТ 10299 80. Это обеспечит формирование второй головки из хвостовика нормальных размеров после его расклепывания молотком или электрическим ударником.
К сведению! Размеры, выбранные в соответствии с ГОСТ 10299 80, обеспечивают максимальную прочность соединения.
При выборе более тонкого по диаметру стержня его прочности может не хватить для жесткого соединения. В этом случае перерезающее усилие в радиальном направлении способно оборвать по очереди большую часть соединений. После расклепывания металл крепежа должен полностью заполнить отверстия с небольшим натягом.
Не следует пренебрегать рекомендациями ГОСТа 10299 80 при выборе длины хвостовика крепежа. Слишком длинный хвостовик помешает правильной деформации и осаживанию металла. Слишком короткий не обеспечит образование второй головки необходимых размеров и прочности.
Для увеличения пластичности заклепки из определенных марок стали могут перед установкой разогреваться до высокой температуры с проковкой головок и закалкой крепежа. Заклепки алюминиевые, медные, латунные перед установкой могут проходить обработку специальными жидкостями, предупреждающими развитие электрохимической коррозии.
Заключение
Несмотря на значительную трудоемкость установки и некоторую архаичность заклепочного крепежа, клепаное соединение до сих пор широко применяется в конструкциях самолетов, судов, железнодорожных мостов. Поэтому в ближайшие 20-30 лет характер и способ использования заклепочного соединения, скорее всего, не изменится.
Сфера использования такого крепежного элемента как заклёпки настолько обширна, что нельзя и вспомнить ни одной технологической отрасли, где бы она не использовалась.
Заклёпки тяговые, к примеру, применяются для крепежа деликатных материалов, формирования полностью закрытых сочетаний, надежных соединений и пр. такие отрасли как: авиация, производство корпусной и мягкой мебели, лодок и их ремонт, системы вентиляции, строительство, машиностроение и даже детские городки с аттракционами, нельзя представить без заклёпок.
В этой статье расскажем об основных видах заклёпок, их технологических характеристиках, сфере применения и способах креплениях. Узнаете в чем особенности вытяжных, резьбовых, алюминиевых, стальных, винтовых, гаечных, нержавеющих заклепок.
Что такое открытые, закрытые, усиленные, лепестковые, распорные, многозажимные, клеммные кассетные и пластиковые заклёпки.
Созданы они для того, чтобы облегчить работу и снизить затраты на производстве. Кроме того, заклёпка обладает рядом технологических характеристик, которые делают ее незаменимой и надежной. Рассмотрим основные виды заклепок и их характеристики.
Виды заклепок
Вытяжные заклёпки открытые
Этак заклепка относится к стандартному типу. Ее тело со сквозным отверстием, поэтому напоминает пустотелую заклепку. Главным отличием от пустотелой является то, что после заклепывания головка остаётся в теле заклёпки, в виде части возвратной головки.
Сфера применения данной заклёпки там, где нет жёстких требований к прочности и надежности, толщина материалов колеблется, а размеры дырок с незначительными расхождениями. Эти заклёпки самые популярные на рынке крепежа.
Вытяжные заклёпки закрытые
Данный вид крепежа часто используют для соединения материалов, которые нуждаются в повышенной . Тело заклёпки не имеет отверстия сквозного, что в свою очередь дает возможность создать оборотную головку, запечатывающую дырку.
Исходя из этого, такие заклёпки имеют второе название – заклёпки закрытые. Плотное соединение препятствует проникновению влаги, пыли и грязи внутрь. Если применять дополнительно прокладки, можно сделать соединение полностью герметичным.
Заклёпки усиленные
Данный вид крепежного элемента предназначен для крепления с увеличенным рубежом крепости. Коэффициент усилий прилагаемых на растяжку и срез, значительно выше, чем у стандартной заклёпки. Поэтому и соединения получаются в результате очень надежными. Оборотная головка, которая формируется при заклёпывании, надежно соединяет компоненты и создает крепкое соединение, не подверженное воздействию вибраций. Такая заклёпка чаще всего применяется в машиностроительной отрасли, авиационной и т.д., то есть тех, где требуется прочное соединение конструкций.
Заклепки лепестковые
Эти заклепки пригодны для соединения пластичных материалов: деревянные плиты, пластик, и другое.
При заклёпывании, стержень открывает тело заклёпки на лепестки, которые при сгибании натыкаются на поверхность соединяемых материалов.
Таким образом, формируется обратная головка. Главная задача такого типа головки – обеспечение максимальной площади контактирования и правильное распределение нагрузки.
Головка не погружается в материал, оставаясь на своем месте.
Заклёпки распорные
Такие заклёпки предназначены для монтажа деликатных и мягких материалов. При заклёпывании головка обратная создается особенным образом – складываясь, она распространяет свою нагрузку на немалую площадь, изнаночной поверхности материалов, которые одна соединяет. Именно это бережет головку от проваливания через мягкие материалы, предотвращая тем самым деформацию и образование трещин.
Заклёпки гаечные
Под такие заклёпки не нужно делать дырку. Они созданы для соединения пластин с волокнистыми и гладкими материалами (пластик с ). При креплении гаечной заклёпки, не формируется обратная головка.
При вытаскивании стержень отрывной делает тело заклёпки шире, а насечки впиваются в волокна материала. Распорные или винтовые заклёпки применяют при изготовлении мебели, строительстве – для соединения металла и дерева.
Заклёпки многозажимные
Это те же вытяжные заклёпки, но с большим разбегом толщины материалов, которые нужно соединять. Такая заклепка создана для перекрытия диапазонов 3-х обычных заклёпок вытяжных и используется в тех случаях, когда нет точных данных о толщине соединяемых материалов.
Заклёпки клеммные
Такие заклёпки применяют в случае необходимости создать соединение контактное и провести электросеть. Заклёпки клеммные производят из материалов способных пропускать ток электричества. Название говорит само за себя, данный элемент крепежа имеет клеммы (одну или несколько).
Заклёпки пластиковые
Такой крепеж изготовлен из полиамида, но имеет при этом надежное соединение.
Заклёпки из пластика практически не имеют отличий от стандартных вытяжных заклёпок, и даже имеют свои достоинства. А именно: высокий уровень влагопроницаемости, неподверженность коррозии, не проводят ток. Применяются для крепежа изделий из пластика, картона, стекловолокна.
Заклёпки кассетные
Это независимый тип заклёпок. Процесс крепежа такой же, как и у вытяжной заклёпки, с тем отличием, что данного вида крепежа есть один стержень, на целую кассету, который не ломается, а тянется через заклёпочное тело, закрепляя ее в дырки. Мастеру нужно лишь загрузить в заклепочник кассету, а не по отдельности и работать. Это позволяет оставить одну руку свободной и существенно сокращает время работы.
Важно! Технологические характеристики и название заклепок часто может разниться у разных производителей. Также, на рынке крепежа время от времени возникают все новые виды.
Характеристики заклёпок
В зависимости от размера
При выборе , немаловажным является размер самого стержня, который колеблется в пределах 1 – 36 мм, а его дина составляет 2 – 180 мм. Ошибочно считать, что чем толще стержень, чем он прочнее, здесь это роли не играет.
Заклёпки стальные с толщиной 10 мм могут оказаться более надежными, чем изделия из меди с диаметром больше 20 мм. Также, роль играет и оказываемая нагрузка.
Поэтому в некоторых случаях лучше приобретать трубчатые заклёпки с тонкими стенками. Виды заклепок с малой головкой полукруглой отличаются малой толщиной в пределах 1 – 10 мм, и длиной 4 – 80 мм.
Толщина заклёпки с плоской головкой составляет 2 – 36 мм, а длина 4 – 180 мм.
Элементы с максимальной длиной – это полупотайные заклёпки, которые применяют для работы в виды заклепок, которые можно использовать в конструкциях с углублением 200 мм.
Виды метизов по конструкционным особенностям
Таких вариаций существует множество, но самыми востребованными считаются распорные заклёпки. Они применяются для работы с мягкими и рыхлыми материалами.
Шляпка такого метиза при заклепывании складывается, таким образом, который дает возможность распределить нагрузку на большую площадь конструкции.
Лепестковые метизы используют для работы с древесиной. Именно этот тип крепежа позволяет надежно фиксировать волокнистую структуру дерева.
Многозажимные метизы скрепляют материалы с разной толщиной и формируют узел универсального типа.
Кассетные заклёпки относятся к высокотехнологичным видам метизов, в которых элементы фиксируемого упора представляются несколькими десятками уровней.
В таком случае лишь один стержень является основой несущей.
Виды заклёпок в зависимости от материала
Большая часть заклёпок производится из металла: сталь, алюминий, медь и латунь. Все они имеют высокий уровень защиты от деформации и коррозии.
Заклёпки алюминиевые и медные более пластичны, а также имеют малый вес.
Заклёпки стальные используются для работы с конструкциями, для которых необходимо обеспечить высокую степень крепления.
Пластиковые заклёпки изготавливают из полиамида, который обладает высокой прочностью и хорошими эксплуатационными характеристиками. Обеспечивают надежную защиту от пагубного влияния влаги, чего нельзя сказать о гальванических нержавеющих заклёпках. В наше время часто применяют технологию горячего спаивания метизов из пластика и материалов композитных. Это позволяет создать прочную спайку.
Также существуют модели комбинированного типа заклепка алюминий сталь, сталь и пр.
Заклепка алюминиевая под молоток широко применяется в машиностроении, самолетостроении, изготовлении бытовой техники и персональных компьютеров.
Имеет второе название ударная, из-за способа крепления. Заклепка под молоток из алюминия изготовляется в разных классах надежности крепления, имеет различные виды головок, длину и диаметр.
Заклёпки резьбовые и вытяжные
Резьба на заклепках объединяет их с другими типами метизов. Но резьбовые характеризируются способом фиксирования с двух сторон. Тело заклёпки погружается в дырку ранее подготовленную, затем мастер вводит втулку и закручивает.
Это обеспечивает высокую степень надёжности крепления, хотя подходят не для всех материалов. В связи с этим, большей популярностью пользуется заклёпка вытяжная сталь.
Примечание. Принцип вытяжного соединения предусматривает деформирование конструкции в конце процесса заклёпывания для произведения упора.
Техника заклёпывания метизов
Процесс установки заклёпок проходит в несколько этапов. Для начала при помощи сверла делают отверстие, в которое будут производить вставку элемента. Почты все типы заклёпок устанавливают в нишу с диаметром большим на 10 – 15 %, чем толщина стержня.
Примечание. Плотность погружения не важна.
Метиз заклепывают в отверстие таким образом, чтобы головка оказалась с оборотной стороны конструкции. Резьбовые заклёпки устанавливаются при помощи ручного заклепочника. Заклёпки сталь взрывного вида или распорные устанавливают специальным заклепочником (электрическими или пистонными).
Сфера использования заклёпок
В основном заклепка применяется в машиностроении, авиастроении, кораблестроении, креплении вентилируемых , производстве детских игровых площадок, креплении декоративных конструкций и элементов.
Преимущественно данный крепеж используют в строительной сфере и ремонтных работах. Тяжеловесные конструкции данным видом метизов не скрепляют.
Примечание. Очень важно, чтобы заклепка обладала гибкостью и прочностью одновременно. Учитывая этот факт, для ее производства применяют сталь малоуглеродистую сталь, сплавы алюминия и медь.
Область применения технологии вытяжных заклёпок не знает границ. Например, тяговые заклёпки используются для крепления мягких и хрупких материалов, для создания герметичных соединений, для создания особо прочных соединений и т.д. Чем бы вы не занимались: авиастроением, изготовлением мебели, ремонтом лодок, установкой вентиляционных систем или строительством, существуют заклёпки, которые помогут вам снизить расходы, упростить работу и повысить её надёжность. Конечно же для таких разных задач требуются совершенно разные вытяжные заклёпки, с разным строением и характеристиками. Давайте рассмотрим основные типы заклёпок и сферы их применения.
Вытяжные заклёпки открытого типа
Это стандартные заклёпки. Тело заклёпки имеет сквозное отверстие, чем напоминает пустотелые заклёпки. Однако, в отличии от пустотелых заклёпок, по окончанию установки головка стержня остаётся в теле заклёпки, как часть обратной головки. Как правило, они применяются там, где нет исключительных требований к прочности соединения, где толщина соединяемых материалов варьируется, а диаметр отверстий имеет небольшие отклонения. Это самый распространённый и наиболее востребованный вид заклёпок.
Закрытые вытяжные заклёпки
Этот вид заклёпок применяется для создания влагонепроницаемых соединений. Отсутствие сквозного отверстия в теле заклёпки позволяет при установке сформировать обратную головку, которая “запечатывает” отверстие. Поэтому этот тип заклёпок ещё называют “закрытые заклёпки”. Пыле- и влагонепроницаемое соединение препятствует попаданию пыли, влаги и испарений внутрь соединения, а при использовании специальных заклёпок и прокладок, можно получить полностью герметичное соединение. Кроме того, закрытые заклёпки увеличивают предел прочности соединения примерно на 20%.
Усиленные вытяжные заклёпки (структурные заклёпки или моноболт) служат для создания соединений с повышенным пределом прочности. Значения усилий на срез и на растяжение усиленных заклёпок намного выше, чем у стандартных заклёпок, что позволяет применять их для создания высокопрочных соединений. Обратная головка, формируемая при установке усиленной заклёпки крепко фиксирует детали, создавая прочное, не подверженное вибрации соединение. Усиленная, или как её еще называют, структурная заклёпка широко используется в строительстве, машиностроении и других отраслях, где важно создать крепкое, устойчивое к вибрации соединение.
Этот тип заклёпок применяется для соединения мягких, рыхлых и хрупких материалов. При установке, обратная головка формируется необычным образом - она складывается, распределяя нагрузку на большую площадь обратной поверхности соединяемых материалов. Это не позволяет обратной головке “проваливаться” сквозь мягкий или рыхлый материал и предотвращает появление трещин и повреждений на более хрупких поверхностях.
Этот тип заклёпок используется для соединения мягких материалов, таких как, древесные плиты, пластик, ДСП, ДВП и прочее. При установке отрывной стержень раскрывает тело заклёпки на несколько лепестков. Сгибаясь, лепестки упираются в поверхность соединяемого материала, формируя обратную головку. Такая форма обратной головки обеспечивает большую площадь контакта и способствует равномерному распределению нагрузки. Обратная головка не проваливается и достаточно крепко удерживает мягкий и рыхлый материал.
Этот тип заклёпок не требует сверления сквозного отверстия и служит для крепления пластин к материалам с гладкой и волокнистой структурой, например, дерево и пластик. В отличие от обычных вытяжных заклёпок, при установке рифлёной заклёпки не происходит формирования обратной головки. При вытягивании отрывной стержень расширяет тело заклёпки, заставляя насечки на теле заклёпки впиваться в волокнистый материал. Распорные заклёпки широко используются в мебельном производстве, а также в строительстве для крепления металлических пластин к деревянным поверхностям.
Многозажимные заклёпки
Многозажимные заклёпки - это вытяжные заклёпки с широким диапазоном толщины соединяемых материалов. Заклёпки устроены таким образом, что способны соединять материалы различной толщины. Многозажимная заклёпка перекрывает диапазон трёх стандартных вытяжных заклёпок и может быть использована там, где нет точных данных о толщине пакета соединяемых материалов, или, где собираемый узел состоит из нескольких соединений разной толщины.
Этот вид заклёпок используется для создания контактных соединений там, где к соединяемым деталям необходимо подсоединить электрическую цепь. Клеммные заклёпки изготавливаются из материалов проводящих электрический ток и, как следует из названия имеют одну или несколько клемм. Чаще всего этот вид заклёпок используется для заземления собранного узла.
Несмотря на то, что эти вытяжные заклёпки изготовлены из полиамида, они создают достаточно крепкое соединение. Пластиковые заклёпки мало чем отличаются от обычных вытяжных заклёпок. При этом соединение с использованием пластиковых заклёпок имеет ряд преимуществ - это соединение влагонепроницаемое, в нём снижается вероятность коррозии (не создаётся гальваническая пара) и оно не проводит электрический ток. Чаще всего эти заклёпки используются для крепления пластика, стекловолокна или картона к металлу или другим материалам.
Кассетные заклёпки
Это самостоятельный вид заклёпок. Процесс установки кассетных заклёпок практически не отличается от установки вытяжных заклёпок с той разницей, что у кассетных заклёпок один стержень на целый магазин (кассету) заклёпок и этот стержень не обламывается, а протягивается сквозь тело заклёпки надёжно устанавливая её в отверстии. Это относительно новый, но очень перспективный вид заклёпок. Оператору не требуется загружать в инструмент каждую отдельную заклёпку, он загружает кассету (обычно до 40 заклёпок). После установки заклёпки, инструмент автоматически подготавливает к установке следующую. Таким образом оператор экономит время и одна из его рук всегда свободна, чтобы фиксировать соединяемый узел.