Длина стержня заклепки выбирается в зависимости от толщины склепываемых листов и формы замыкающей головки.
Длина заклепки принимается:
для образования потайной головки:
где l — длина стержня заклепки, мм;
s — толщина склепываемых листов, мм;
d — диаметр заклепки, мм;
для образования полукруглой замыкающей головки:
l = s + (1,2 ÷ 1,5) d мм.
Диаметр заклепки определяют, руководствуясь конструктивными соображениями. В зависимости от диаметра заклепки отверстия сверлят или пробивают дыропробойником. Диаметр отверстия должен быть на 0,2-0,5 мм больше диаметра заклепки (см. ниже).
Диаметр стержня заклепки, мм
Диаметр отверстия заклепки, мм
Процесс клепки начинается со сверления отверстий под заклепки (рис. 155, а), осадки склепываемых листов при помощи натяжки (рис. 155, б), расклепывания головки (рис. 155, в) и, наконец, придания формы головке с помощью обжимки (рис. 155, г).
Рис. 155. Процесс клепки:
а — сверление отверстия, б — осадка склепываемых листов при помощи натяжки, в — расклепывание головки, г — придание формы головке с помощью обжимки; 1 — натяжка, 2 — поддержка, 3 — обжимка
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:
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).
Далее приведена таблица с принятой маркировкой основных материалов в виде точек или штрихов.
Алюминиевые сплавы
Сталь
Медь и латунь
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 |
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:
- Алюминиевая заклёпка + стальной оцинкованный стержень (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
- Алюминиевая заклёпка окрашенная + стальной оцинкованный стержень (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
- Нержавеющая заклёпка + нержавеющий стержень (и заклёпка и стержень изготовлены из нержавеющей стали, но различных марок, и стержень прочнее) — обозначают A2/A2 или A4/A4
- Медная заклёпка + стальной оцинкованный стержень — обозначают Cu/St
- Медная заклёпка + бронзовый стержень — обозначают Cu/Br
- Медная заклёпка + нержавеющий стержень — обозначают Cu/A2
- Стальная оцинкованная заклёпка + стальной оцинкованный стержень (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
Принципиальная схема установки резьбовой заклёпки показана на видео:
Диаметр — заклепка
Диаметр заклепок в колоннах цехов с легкой и средней нагрузками рекомендуется принимать равным 20 мм. [1]
Диаметр заклепок назначается преимущественно равным 20 мм; при малых пролетах стропильных ферм ( 12 М 5 м) могут применяться заклепки диаметром 17 мм, при больших пролетах стропильных ферм ( более 30 м) — диаметром 23 мм. [2]
Диаметр заклепок выбирается в зависимости от толщины стойки, по формулам, приведенным в начале раздела о прочной клепке ( стр. Шаг заклепок в соединениях стойки с угольниками и полок с угольниками выбирается одинаковым, чтобы заклепки можно было разместить в шахматном порядке. [3]
Диаметр заклепки на основании опытных данных выбирают так, чтобы отношение d / 8 было не менее 0 75 — 1 00 [ 40; 44, с. При соединении стеклопластиков толщиной менее 2 5 мм отношение d / 6 должно быть больше единицы. [5]
Диаметр заклепок принимается примерно равным удвоенной толщине примененных в конструкции листов; стандартные диаметры заклепок: d14, 17, 20, 23, 26 мм. [6]
Диаметр заклепок определим по данным табл. 6: d0s 8 12 8 20 мм. [7]
Диаметр заклепки d выбирается в зависимости от толщины склепываемых деталей. [8]
Диаметр заклепки по отношению к толщине листа лежит при этом по большей части в пределах между d s и rf y 4s ( s в см) ( фиг. [9]
Диаметр заклепок d KZ У 5 s — 0 2 см, где принимается ближайший нормальный диаме. [10]
Диаметр заклепок по ОСТ 301, 302, 303, 304 и 305 измеряется иа рас. [11]
Диаметр заклепки d округляют до ближайшего стандартного значения диаметра по соответствующему ГОСТУ. [12]
Диаметр заклепки должен быть в 1 5 — 2 раза больше толщины склепываемого листа. Длина выступающего стержня вставленной заклепки должна составлять 1У2 его диаметра для получения выпуклой замыкающей головки и % диаметра при клепке впотай. [14]
