Размеры вытяжных заклепок – над чем следует подумать при расчете? Характеристика, разновидности и применение вытяжных заклепок Какие бывают размеры заклепок.
Форма головки выбирается в зависимости от назначения заклепочного шва и определяет тип заклепки. Наибольшее применение имеют заклепки с полукруглыми головками (рис. 1.2, а). Заклепки с потайными головками (рис. 1.2, б) применяют тогда, когда конструктивно недопустимы выступы головок. Трубчатые заклепки (рис. 1.2, г) применяют в слабонагруженных металлических соединениях, а также в соединениях неметаллических материалов (фибра, текстолит и др.). Замыкающая головка трубчатой заклепки получается развальцовкой свободного конца. Все заклепки стандартизированы (см. справочную литературу и др.).
Рис. 1.2. Основные типы заклепок: а - c полукруглой головкой; б - с потайной головкой;
в - с полупотайной головкой; г - трубчатая
1.4. Классификация заклепочных швов
В зависимости от назначения заклепочные швы бывают:
прочные , обеспечивающие основной критерий работоспособности -прочность. Применяются в металлоконструкциях (фермы, рамы и др.);
плотные , обеспечивающие прочность и герметичность. Применяются в различных резервуарах. В настоящее время плотные заклепочные швы заменяют сварными соединениями.
В зависимости от взаимного расположения склепываемых деталей различают заклепочные швы внахлестку (рис. 1.3) и встык , с одной (рис. 1.4) или с двумя (рис. 1.5) накладками.
В зависимости от числа рядов заклепок швы бывают однорядные (см. рис. 1.3) и многорядные (см. рис. 1.4 н 1.5). Для швов встык число рядов учитывается по одну сторону стыка.
В зависимости от расположения заклепок в рядах различают швы параллельные (см. рис. 1.4) и шахматные (см. рис. 1.5).
В зависимости от числа плоскостей среза одной заклепки швы делят на односрезные (см. рис. 1.3 и рис. 1.4) и двухсрезные (см. рис. 1.5).
Рис. 1.5. Многорядный двухсрезный шахматный
заклепочный шов с двумя накладками
1.5. Краткие сведения о материалах заклепочных соединений
Основными материалами склепываемых деталей являются мало-углеродистые стали Ст.0, Ст.2, Ст.3, цветные металлы и их сплавы.
К материалу заклепки предъявляются требования:
1. Высокая пластичность для облегчения процесса клепки.
2. Одинаковый коэффициент температурного расширения с материалом деталей во избежание дополнительных температурных напряжений в соединении при колебаниях температуры.
3. Однородность с материалом склепываемых деталей для предотвращения появления гальванических токов, сильно разрушающих соединения. Для стальных деталей применяются только стальные заклепки. Для дюралюминиевых деталей применяются алюминиевые заклепки, а для медных деталей - медные.
Заклепки изготовляют на высадочных автоматах из прутков малоуглеродистых сталей Ст.2, Ст.3, 10кп, 20кп, из сплавов цветных металлов Л62, МЗ, АД1 и др.
Рис. 1.6. К расчету однорядного односрезного заклепочного шва
На практике при расчете прочных заклепочных швов пользуются следующими соотношениями, полученными совместным решением уравнений при условии равнопрочности всех элементов шва:
1. Диаметр отверстий под заклепки для швов внахлестку (см. рис. 1.6) или с одной накладкой (см. рис. 1.4)
d 0 ≈2s (1.5)
2. Шаг заклепочного шва (см. рис. 1.6.)
t=(36)d 0 (1.6)
3. Расстояние от края детали до оси заклепки (см. рис. 1.6)
при продавленных отверстиях
при сверленых отверстиях
е=1,65d 0 (1.8)
4. Расстояние между рядами заклепок (см. рис. 1.4)
а≥0,6t, (1.9)
5. Толщина накладок (см. рис. 1.5)
s 1 =0,8s (1.10)
Необходимое число заклепок z определяют расчетом из условий прочности па смятие и срез по формулам (1.1) и (1.2).
Контрольные вопросы
1. Изложите последовательность образования заклепочного шва.
2. Дайте классификацию заклепочных швов но назначению и конструктивным признакам.
3. Из каких соображений устанавливают соотношения размеров элементов заклепочного шва?
Рис. 1.8. Пример соединения полосы с проушиной
Заклёпки вытяжные DIN 7337 предназначены для надёжной фиксации строительных деталей и металлоконструкций между собой, для этого также применяют различные типы соединений и другого крепежа. Одним из таких являются заклёпки разных видов. Вытяжные заклёпки состоят из двух частей - тела заклёпки и стержня, предназначены для неразборного фиксированного крепления (неподвижного) и с плавающей точкой (подвижного). Их применяют в таких местах, где нет необходимости разборки конструкции в дальнейшем, так как соединение на вытяжных заклёпках требует меньше затрат по времени, чем любое другое, например болтовое и клеевое. вытяжные заклёпки производятся автоматическим способом, там практически не присутствуют такие операции как нарезка резьбы, закалка и т.д. Кроме того, вытяжные заклёпки менее всего подвержены коррозии из всех видов крепежа, которые могут использоваться в качестве альтернативной замены, в том числе сварного крепления. Это не просто характеристики, но и преимущества, которые послужили столь широкому применению такого простого крепежа как вытяжная заклёпка.
Соединение на вытяжных заклёпках
Соединение двух плоских материалов между собой обеспечиваемое вытяжной заклёпкой имеет определённую прочность на разрыв и срез, при условии соблюдения основных моментов технологии. Кроме повышения прочности, соблюдение технологии обеспечит экономию на свёрлах и сократит время монтажных или сборочных работ. Перед установкой заклёпки необходимо просверлить отверстие в скрепляемом материале диаметром, соответствующим размеру заклёпки, обеспечив при этом монтажный зазор. Монтажный зазор установлен опытным путём. Для того, чтобы облегчить монтаж или при незначительной несостыковке деталей возможно сделать отверстие большего диаметра в прикрепляемой детали, чем указано в расчётных таблицах. Пример такого крепления вытяжной заклёпкой показан на рисунке слева. Теперь остановим внимание на основных размерах, которые имеются у вытяжных заклёпок.
Размеры вытяжных заклёпок DIN 7337
Заклёпки имеют несколько основных размеров, от изменения которых зависит их прочность и применение. Разобраться без объяснения, что у нас в таблице внизу написано практически невозможно. Итак, начнём:
- d m - это диаметр сердечника заклёпки;
- d - номинальный диаметр втулки заклёпки, который является основным размером и указывается в обозначении заклёпок, 4х10 (здесь - это цифра 4, измеряется в мм).
- d k - диаметр бортика (иногда бывает широкий бортик - 11 и 14 мм);
- p - длина хвостовика, который вставляется в инструмент;
- k - высота бортика;
- l - длина заклёпки (втулки) - второй основной размер вытяжной заклёпки, который также измеряется в мм и всегда имеется в обозначении (4х10 - здесь вторая цифра).
- b - глубина заклёпки, включая часть сердечника, которая выступает (за исключением закрытых или "глухих" заклёпок).
Этими размерами не ограничивается описание и разновидности заклёпок. Заклёпки изготавливают из различных материалов, имеющих различные свойства. Есть и пластичные материалы, и коррозионностойкие, а также дуплекс - заклёпки, в которых сердечник и втулка выполнены из разных материалов, порой, несочетаемых.
У конструкторов и разработчиков различные требования к крепежу, одним нужен стандартный бортик, другим широкий бортик, третьим - заклёпки с потайным бортиком, которые необходимы, например, в самолётостроении. Перечислим основные типы заклёпок, различных по форме бортика:
- вытяжные заклёпки со стандартным бортиком
- вытяжные заклёпки с широким бортиком (LF)
- вытяжные заклёпки с потайным бортиком
По структуре и типу вытяжных заклёпок они разделяются на следующие виды:
- открытые
- закрытые
- рифлённые
- лепестковые
- распорные
- многозажимные
- усиленные
Как видите, мы имеем огромное количество видов заклёпок, которое обусловлено различием мест и сфер применения. Ниже представлена таблица типоразмеров и требований к вытяжным заклёпкам со стандартным и широким бортиком.
| Тело заклёпки | d,nom | 3 | 3,2 | 4 | 4,8 | 5 | |||
| -- | d,max | 3,08 | 3,28 | 4,08 | 4,88 | 5,08 | |||
| -- | d,min | 2,85 | 3,05 | 3,80 | 4,65 | 4,85 | |||
| -- | d k ,max | 6,3 | 6,7 | 8,4 | 10,1 | 10,5 | |||
| -- | d k ,min | 5,4 | 5,8 | 6,9 | 8,3 | 8,7 | |||
| -- | k,max | 1,3 | 1,3 | 1,7 | 2 | 2,1 | |||
| Сердечник | d m ,max | 2,05 | 2,15 | 2,75 | 3,2 | 3,25 | |||
| p,min | 25 | 25 | 25 | 27 | 27 | ||||
Длина тела заклёпки и головки сердечника | b,max | l max +4 | lmax +4 | l max +4,5 | l max +5 | l max +5 | |||
Длина заклёпки l* nom = min | max | Рекомендуемый диапазон толщин скрепляемых материалов ** | |||||||
| 6 | 7 | 0,5 - 3,0 | 1,0 - 2,5 | 1,5 - 2,0 | |||||
| 8 | 9 | 3 - 5 | 2,5 - 4,5 | 2 - 4 | |||||
| 10 | 11 | 5,0 - 6,5 | 4,5 - 6,5 | 4 - 6 | |||||
| 12 | 13 | 6,5 - 8,5 | 6,5 - 8,5 | 6 - 8 | |||||
| 14 | 15 | 8,5 - 10,5 | 8,5 - 10,0 | - | |||||
| 16 | 17 | 10,5 - 12,5 | 10 - 12 | 8 - 11 | |||||
| 18 | 19 | - | 12 - 14 | 11 - 13 | |||||
| 20 | 21 | - | 14 - 16 | 13 - 16 | |||||
| 25 | 26 | - | 16 - 21 | 16 - 19 | |||||
| * Вытяжные заклёпки длиной более 25 мм производятся с шагом 5 мм | |||||||||
** Толщина скрепляемого материала, которая указа в таблице носит только рекомендательный характер, поскольку многое зависит от условий работы, подготовки материала перед скрепыванием и самим материалом. |
|||||||||
Согласно стандарту ISO 14589 сердечник должен выталкиваться во втулке с усилием не менее 10Н, около 1 кг. В процессе контроля за производством используют нормативы ISO 3269.
Механические свойства на срез и вырывание даны в описании разделов заклёпок из конкретных материалов (нержавеющая сталь, оцинкованная сталь, алюминий, медь и др).
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.
Сварка — это, конечно, хорошо, но применять ее можно не везде. В таком случае применяется клепка — это механическое соединение деталей при помощи специального крепежа. Крепеж этот называют заклепки, изготавливаются они из разных материалов, бывают разных видов.
Что такое клёпка
Механическое соединение деталей при помощи ряда заклепок называется клепкой, а само соединение — заклепочным швом. Используется там, где неудобно или соединяются несвариваемые материалы. Клепают не только металлы, таким образом соединяют детали в одежде, аксессуарах и т.д. Но там это больше отделка, нежели нагруженное соединение. Так что дальше пойдет речь о клепке в строительстве или обустройстве дома. В принципе, вместо клепки можно использовать винтовое соединение, но болты с гайками стоят дороже, да и их установка занимает больше времени.
Если говорить об установке заборов из профлиста, заклепки более надежны, так как снять их можно только рассверлив крепеж. При установке винтов или саморезов, их можно выкрутить и унести и металл, и метизы. В некоторых случаях клепка более удобна при или . На крыше установка винтовых соединений проблематична, требует много времени. А заклепками, да при хорошем инструменте, можно справиться за час или даже меньше.
Как происходит соединение деталей при помощи заклепок? Заклепка устанавливается в подготовленное сквозное отверстие. Она имеет головку, которая упирается в материал и стержень. В процессе клепки конец стержня расплющивается, меняя форму под воздействием силы. Поэтому для этих метизов применяют пластичные металлы.
Виды заклепочных швов
Если говорить о способе соединения листов, то заклепочные швы бывают внахлест (один лист накладывается на другой) и встык. Стыковочные швы могут быть с одной или двумя накладками. С накладками более надежные, применяются в ответственных и нагруженных местах.
Виды заклепочных швов: внахлестку и в стык с накладками
По расположению заклепок:
- однорядные;
- двухрядные;
- многорядные.
Располагаться они могут друг напротив друга или в шахматном порядке. Швы могут быть прочными, плотными (герметичными) или прочно-плотными. Плотные выполняют с помощью эластичных прокладок, закладываемых между соединяемыми деталями. Прочно-плотные применяются, в основном, в котлах. Сейчас их чаще заменят сваркой.
Виды заклепок
Что такое заклепка? Это цилиндрический стержень из пластичного металла (может быть полым или нет) с головкой определенной формы на одном конце. Эта головка называется закладной. В процессе установки, за счет сплющивания металла стержня со второй стороны, образуется вторая головка. Она называется замыкающей (закрывающей).
Могут быть составные заклепки (например, популярные вытяжные или винтовые), которые состоят из корпуса и стержня. Но суть от этого не меняется: закладная головка упирается в материал, а на другом конце, за счет пластичности металла, формируется вторая головка. Просто она формируется за счет того, что стержень вытягивается и расширенной частью сминает вторую часть.
Типы стержней и закладных головок
Заклепки отличаются формой головки и стержнем. По типу стержня они бывают:
Заклепки имеют следующие виды головок (на фото выше):
- Полукруглая (высокая и низкая). Иногда называется еще сферической. Наиболее надежные, создают прочный шов.
- Цилиндрической и конической (плоской). Применяются, если соединение находится в агрессивной среде.
- Потайная и полупотайная. Устанавливаются, когда крепеж не должен выступать над поверхностью. Наиболее ненадежное соединение, используется только при необходимости.
Каждый из видов закладных головок встречается с каждым типом стержня. Подбирают их в зависимости от планируемой нагрузки. На максимальные нагрузки нужны метизы со сплошным стержнем и полукруглой головкой. На не слишком нагруженные швы можно применять и пустотелые, но они не обеспечивают герметичности. Если важна такая характеристика, то ставят полупустотелые.
Несмотря на то что сварка стала доступной даже непрофессионалу, клепка не теряет популярности. Ведь не все металлы можно варить, да и сварной шов подвержен коррозии. Поэтому постоянно появляются новые разновидности заклепок, так что полного перечня точно нет. Рассмотрим основные и более популярные.
Это основные виды заклепок, которые применяются в строительстве, машиностроении и в других областях. В каждом из видов есть свои подвиды, отличающиеся в нюансах.
Вытяжные заклепки
Несколько слов скажем отдельно о вытяжных (закладных) заклепках. Они применяются при крепеже профлиста и металлочерепицы. Именно с ними чаще всего приходится сталкиваться при обустройстве участка. Состоит вытяжная заклепка из трубчатого корпуса и цельного стержня, вставленного внутрь. Они называются составными, так как имеют две независимые части. Также этот крепеж является усиленным — после установки, часть стержня остается внутри, что повышает прочность соединения.
Как работает вытяжная заклепка
Длина корпуса вытяжной заклепки должна быть больше толщины соединяемых деталей. Она вставляется в проделанное заранее отверстие, после чего захватывает стержень, вытягивает его через полый корпус. На дальнем конце стержня имеется шарик, который формирует замыкающую головку из развальцованного края корпуса. Лишний стержень удаляется инструментом, но некоторая его часть остается внутри, что делает такое соединение достаточно прочным.
Как понятно из описания, важно правильно подобрать размер заклепки. Слишком короткая не даст сформировать нормальный буртик, что ослабит соединение. Слишком длинный корпус, даст большой люфт, что тоже нехорошо. Так что при подборе этого типа крепежа внимательно смотрите рекомендуемую толщину. Идеально, если ваше соединение приходится на середину диапазона.
Заклепки для соединения рыхлых и мягких материалов
Для соединения мягких и пластичных материалов — пластика, ДСП — перечисленные выше метизы не подходят. Для них есть другой вид аналогичного крепежа. Он отличается не такими большими размерами и меньшей прочностью. Но, при установке, создается меньшее усилие, чтобы не разрушить материалы.
Существуют следующие виды заклепок для соединения пластичных или мягких материалов:
Есть также пластиковые заклепки. Их делают обычно для мебели, иногда для фиксации декоративных панелей. Такие заклепки больше похожи на винтовые. Нижняя часть разрезана на несколько лепестков, внутри имеется резьба, по которой вкручивается стержень. По мере закручивания, стержень раздвигает корпус, который держится за счет силы трения.
Клепание металла
Процесс клепки металлов состоит из двух этапов: подготовительного и собственно установки метизов. Подготовка — сверление отверстий, при необходимости раззенковка под потайные головки. Обратите внимание, что потайные головки могут быть с одной (любой) стороны или с двух.
Сам процесс клепки такой:
При хорошем инструменте работа идет быстро. Для частного применения и разовых работ обычно применяют ручные заклепочники. И даже с ними сам процесс (без сверления отверстий) занимает считанные секунды. Если говорить об установке профлиста или , каждое сделанное отверстие рекомендуется промазать краской — для предотвращения коррозии. Именно эти процессы — сверление и покраска, занимают много времени.
Вообще, есть два способа установки заклепок: холодный и горячий. При горячем место соединения предварительно разогревается до определенной температуры (определяется металлом и толщиной деталей). На практике применяется при монтаже заклепок большого диаметра — 12 мм и более.
Заклепки ставят рядами. Минимальное расстояние между соседними — 4 диаметра, от края листа до центра метиза — не менее чем 1,5 диаметра заклепки. При креплении профлиста, ставят в выемку, не в волну.
Подбор размеров заклепок
Заклепки подбирается исходя из толщины соединяемых металлов. Важны при этом: параметры закладной головки, диаметр стержня. По диаметру стержня определяется диаметр сверла, которое используется для подготовки отверстия в соединяемых деталях. Примерно определить диаметр заклепки можно удвоив толщину соединяемых деталей. Длина стержня — не менее 2 диаметров заклепки, причем выступающая часть должна быть не менее 1,25-1,5 от диаметра.
| Диаметр заклепки | 2,0 мм | 2,3 мм | 2,6 мм | 3,0 мм | 3,5 мм | 4,0 мм | 5,0 мм | 6,0 мм | 7,0 мм | 8,0 мм |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр отверстия при точной сборке | 2,1 мм | 2,4 мм | 2,7 мм | 3,1 мм | 3,6 мм | 4,1 мм | 5,2 мм | 6,2 мм | 7,2 мм | 8,2 мм |
| Диаметр отверстия при грубой сборке | 2,3 мм | 2,6 мм | 3,1 мм | 3,5 мм | 4,0 мм | 4,5 мм | 5,7 мм | 6,7 мм | 7,7 мм | 8,7 мм |
Вообще, диаметр стержня заклепки может быть от 1 мм до 36 мм, длинна его может быть от 2 мм до 180 мм. Причем больший диаметр не равнозначен большей прочности соединения. Тут играет роль как материал, из которого он изготовлен, так и его тип (полый или цельный). Как же выбрать? По характеристикам заклепок. Вы ведь выбираете их под соединение определенных материалов определенной толщины. Примерно знаете и нагрузку, которая будет прилагаться на соединение. Поэтому при подборе обращайте внимание на то, что рекомендует производитель.
Как подобрать заклепку по толщине скрепляемого материала? По указаниям производителя, но в общем, диаметр стержня должен быть не менее двойной толщины материалов
Обязательно указывается:
- Рекомендуемый диаметр под соединение. Вам остается только подобрать сверло и сделать ровное отверстие без заусенцев.
- Минимальная и максимальная толщина соединяемого пакета. Важно чтобы ваше соединение находилось в указанном диапазоне.
- Усилие на срез. Это та нагрузка, приложенная к соединению перпендикулярно, которую заклепка выдерживает без разрушения.
- Усилие на разрыв. При какой нагрузке вдоль заклепки она разрушится.
Именно усилие на разрыв и срез определяют прочность будущего шва. Чем больше эти значения, тем большие нагрузки выдержит.
Из какого материала должна быть заклепка
Заклепки обычно берут из того же материала, что и соединяемые детали — это позволяет избежать электрохимической коррозии. Обращают внимание и на прочностные характеристики. Но, как правило, при соединении алюминиевых деталей, прочности алюминиевых метизов достаточно.
Вообще, заклепки делают из таких металлов:
При соединении медных деталей допустима установка латуни и меди. Алюминий соединяют алюминиевыми сплавами. Стальные листы — соответствующими марками стальных заклепок. Есть также смешанные метизы — из двух разных металлов (химически не конфликтующих). Чаще всего встречаются алюминиево-стальные.
Для установки фасадных элементов, откосов, отливов, металлочерепицы и профлиста, используются обычно вытяжные заклепки из оцинкованной окрашенной стали. Окраска — в тон с деталями.
Вытяжные заклепки – один из способов создать неразъемное соединение листовых материалов толщиной до 45 мм, да еще со сквозным отверстием размером в 5 мм, которое потом можно использовать для каких-либо целей. Что нужно знать об этом крепеже, разберем в статье.
1
У этого крепежа есть несколько других названий – заклепки с протяжкой или отрывные. Ведь процесс крепления обычно выглядит, как вытягивание, а заканчивается отрывом стержня, на котором был насажен элемент. Сама заклепка пустотелая, именно поэтому внутреннее отверстие потом можно задействовать. Часто в нем удачно помещаются провода или какой-нибудь крепеж. Пропорции диаметров головки и корпуса заклепки обычно 1 к 2, но в некоторых типоразмерах 1 к 3. Изначально красивая головка есть только с одной стороны, вторая сторона упирается в утолщенный наконечник стержня. Этим узким концом она продевается в отверстие скрепляемых материалов, потом стержень начинают вытягивать.
Вытяжные заклепки
Его утолщенный конец въезжает внутрь заклепки, расширяя ее тело и образуя удерживающую головку с другой стороны. Потом стержень отламывают и достают остатки изнутри образованного крепления, оставляя там отверстие. Хотя можно их и не доставать, если они не будут мешать дальнейшему использованию скрепленного объекта. В последнее время можно увидеть все чаще, и на это есть много причин. Это очень удобно, когда мы имеем доступ к месту соединения только с одной стороны, да и поставить такой крепеж очень просто. Сам инструмент для склепывания стоит недорого, места много не занимает. Во время работы не придется каким-то образом фиксировать второй конец заклепки перед вытягиванием. Это в свою очередь ускоряет процесс и повышает производительность. Растущая популярность заставляет производителей работать над разнообразием продукции.
Наряду с обычными, существуют и специальные вытяжные заклепки. Например, водонепроницаемые или не пропускающие газ. Называются они глухими или герметичными. Независимо от вида устанавливаются эти соединительные элементы с помощью заклепочника, специального пистолета. Он может быть механическим и пневматическим, естественно, во втором случае производительность возрастает в разы. Можно найти и аккумуляторные электрические модели.
2
Сразу стоит отметить, что выбирать придется два параметра – материал стержня и самой заклепки. Очевидно, чтобы стержень смог запрессовать заклепку и не поломаться, он должен быть прочнее. Это достигается двумя способами – либо материалы для этих двух компонентов разные, либо один и тот же, но разной технической прочности. Разберем примеры и маркировку. Дешевле всего . Но это не чистый металл, а сплав с магнием, обозначается формулой AMrX, где Х – это число, отражающее процент магния в материале.
Алюминиевые вытяжные заклепки
Если стержень сделан из оцинкованной стали, то маркировка заклепки будет Al/St. Если оба элемента сделаны из алюминия, то Al/Al.
Но стержень в этом случае должен иметь большее содержание магния в своем составе, чтобы быть крепче самой заклепки. Когда стержень сделан из нержавеющей стали, маркировка проставляется Al/A2. Когда стержень и заклепка сделаны из нержавейки, вы увидите маркировку A2/A2 или A4/A4. Очевидно, что тут опять крепость стержня должна быть выше. Когда материал – оцинкованная сталь, то маркировка – St/St. Вытяжные детали могут быть сделаны из меди. Когда стержень будет стальной оцинкованный, код – Cu/St, если бронзовый – Cu/Br, из нержавеющей стали – Cu/A2.
3
Если вариантов деталей по прочности материала немного, то размеры более многочисленны, и правильно их подобрать поможет справочник, в котором легко разобраться самому. Там вы найдете четыре колонки: размеры заклепки, толщину соединяемых материалов (диапазон значений), диаметр бортика (шляпки) и диаметр отверстия (тоже диапазон значений). Естественно, приближаться, а то и переходить за границы диапазонов не рекомендуется.
Вытяжные заклепки разного размера
Приведем пример. Толщина скрепляемого материала – 16 мм, какие размеры заклепки нам подойдут? 3.0х20, 3.2х20, 4.0х20 и другие. Первый вариант находится на грани возможностей по всем параметрам. Отчего нет уверенности, что размеры этой заклепки позволят выдержать ей не только сам процесс соединения, но и последующую эксплуатацию изделия. Причем чем меньше первый параметр, тем меньше диаметр головки, что также можно назвать фактором надежности . Третий и последующие варианты из таблицы уже представляются излишними, так как диаметр самой заклепки, а значит и отверстие в ней будет очень широким. Это, конечно, увеличивает и ширину шляпки.
Но это все будет излишним, размеры отверстия для продевания заклепки будут очень большими. Вероятно, что в материалах суммарной толщиной 16 мм не будет возможности без особой деструкции сделать большое отверстие. Поэтому размеры 3.2х20 кажутся оптимальными, так как для диаметра 3.2 мм толщина 1,6 см находится в середине охватываемого этим размером диапазона, остается только подобрать длину, которая тут 20 мм, и можно приступать к работе. В особых случаях тщательно стоит проработать и вопросы прочности материала, данные следует искать в справочниках по металлам.
