Заклепки вытяжные подобрать длину

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

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:

• 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:

Несмотря на все преимущества таких способов крепления, как склеивание и затяжка, заклепочное соединение по-прежнему остается одним из основных методов, используемых авиационными сборочными предприятиями, а также другими предприятиями по производству легких конструкций, где высокопрочный листовой металл не приваривается.

6 августа 2019 г.

Существует несколько причин использования метода заклепочного соединения, среди которых низкая стоимость установки, более низкие требования к подготовке отверстий, высокая надежность, легкое и прочное соединение из-за небольшого веса, устойчивость к усталостным нагрузкам благодаря высокой эластичности и прочности.

Общее правило предусматривает, что заклепка должна иметь диаметр, по меньшей мере, в три раза превышающий толщину самого толстого присоединяемого листа. Таким образом, в соответствии с военным стандартом качества, диаметр заклепочного шва должен быть в 1,4 раза больше диаметра стержня. Высота должна составлять до 0,3 диаметра стержня. Со всеми указанными параметрами вы можете рассчитать желаемую длину заклепки. Допуск обычно составляет около 1,5 диаметра.

Например, два куска листа толщиной 0,050 дюйма (1,27 мм) должны быть заклепаны. Заклепка правильного диаметра будет иметь параметры: 3 x 0,050 = 0,150 дюйма (3 x 1,27 = 3,81 мм).
Должна быть использована заклепка 5/32" (0,156 дюйма, 3,96 мм). Толщина металла 0,050 + 0,050 = 0,10 дюйма (1,27 + 1,27 = 2,54 мм), а 1,5 диаметра составляет 0,234 дюйма (5,94 мм), поэтому общая длина заклепки должна составлять 0,10 + 0,234 = 0,334 дюйма (1,27 + 5,94 = 7,21 мм).

См. изображение ниже:

На практике, для заклепочного соединения, такого как при переборке и ремонте, общее правило заключается в использовании одного размера и формы головки заклепки с той, которая используется в смежной конструкции. Это удовлетворяет всем требованиям к прочности соединения.

Также с заклепочным соединением связана подготовка отверстий. После выбора размера заклепки и размещения листов должны быть отмечены отверстия для сверления.

Они должны быть пробиты керном на такую глубину, чтобы можно было начать сверление.
Если пробойник слишком тяжелый, отметка будет слишком большой и металл будет деформирован.
Диаметр сверла зависит от типа заклепки в отверстии:

В таблице показано, что размер сверла на три тысячных дюйма больше, чем заклепка.

До начала сверления важно проверить состояние сверла и правильность установки в патрон. Нажмите здесь, чтобы проверить состояние сверла.

После сверления удалите заусенцы из отверстия без скашивания края отверстия.
Иногда листы могут сдвигаться или расходиться, в этих случаях вы должны использовать штифты или зажимы для кожи, поскольку они позволят двум отверстиям совпасть и удержат листы близко друг к другу, когда придет время заклепочного соединения.

Дополнительная информация

Процесс сборки «Атлас Копко» для аэрокосмической промышленности

Здесь мы демонстрируем, как наши интеллектуальные инструменты и решения поддерживают весь процесс сборки самолетов, включая сверление, крепление, затяжку, клепку и т. д., обеспечивая качество, точность и безопасность.

Тенденции для аэрокосмической промышленности

Будущее мегаполисов, устойчивое развитие и повышение глобальной мобильности требует от отрасли авиастроения удвоения объемов производства при поддержании невероятно высоких стандартов контроля качества. Переход на цифровые технологии и интеллектуальные инструменты позволяет внедрить концепцию «Индустрию 4.0» и в полной мере использовать ее лучшие практики.

Инструмент для авиакосмической промышленности

Ручные дрели, клепальные системы, передовые модульные сверлильные машины, шуруповерты, широкий ассортимент сборочных инструментов и решений для авиакосмической промышленности.

Вытяжные заклепки это крепежный элемент, используемый в строительстве для крепления между собой деталей системы, облицовочных материалов, при монтаже откосов, сливов и установке дополнительных элементов. Также используются в машиностроении и других отраслях (например, производство бытовой техники). Наиболее часто вытяжные заклепки применяют при монтаже систем вентилируемых фасадов.

Устройство заклепок

Вытяжные заклепки представляют собой цилиндрический вытяжной стержень и тело. Стержень состоит из головки, точки разлома (между ножкой и головкой), ножки и наконечника, а тело заклепки из торца, бортика, ножки и, соответственно, внутреннего отверстия под стержень.

Типы заклепок

Выделяют следующие типы вытяжных заклепок:

• Стандартные.
• Лепестковые.
• Закрытые.
• Рифленые.
• Герметичные.
• Расщепленные.
• Уплотненные.
• Усиленные.
• Воздухо- и водонепроницаемые.

По типу втулки можно выделить 3 типа: с плоским, широким и потайным буртиком.

Материалы вытяжных заклепок

В зависимости от целей использования применяют заклепки из следующих материалов:

• Алюминий (в том числе анодированный и лакированный).
• Оцинкованная сталь.
• Нержавеющая сталь А2 и А4.
• Медь.
• Медно-никелевый сплав.
• Поламид.

Стержень и тело могут быть изготовлены как из одного материала, так и из разных. В некоторых случаях требуются цветные заклепки по стандарту RAL.

Применение в зависимости от материала тела/стержня

Заклепка алюминий/сталь. Данные комбинированные заклепки самым распространенным вариантом. При этом может использоваться как качественный прочный сплав AlMg3,5% (с оцинкованной или нержавеющей сталью), так и менее устойчивый к нагрузкам AlMg1%. Последний называют «мягким алюминием» – такой крепёж не рекомендуется применять при монтаже фасадов и других строительно-отделочных работах, где требуется надежность и прочность крепления.

Заклепка сталь/сталь. Используется при монтаже откосов и систем из оцинкованной стали, а также для крепления отдельных элементов конструкции.

Заклепка алюминий/алюминий. Применяются сплавы AlMg 2,5%/AlMg 3,5%. Используются для крепления алюминиевых конструкций.

Заклепка нержавеющая сталь/нержавеющая сталь. Стальные применяют при креплении конструкций ,выполненных из нержавеющей стали.

Монтаж вытяжных заклепок

Во время установки стержень заклепки при помощи заклепочника протягивают сквозь тело (гильзу). При монтаже гильза деформируется головкой стержня, в результате чего обеспечивается прочная фиксация соединяемых материалов. В зоне отрыва стержень деформируется. Прочное прилегание бортика к соединяемым предметам, отсутствие вращения в деталях свидетельствуют о правильной установке.

Отдельно следует уделить внимание выбору места монтажа заклепок. До края соединяемых элементов минимальное расстояние должно составлять не менее 2-хдиаметров гильзы заклепки, а между самими заклепками минимальное расстояние соответствует 3-м диаметрам гильзы. Отверстие под заклепку высверливают перпендикулярно поверхности соединяемых деталей. Диаметр отверстия под заклепку должен быть не менее 0,1 и не более 0,2 мм.

Размеры заклепок

К основным размерам заклепок относятся:

• Диаметр заклепки (головки).
• Диаметр бортика.
• Диаметр стержня.
• Толщина бортика.
• Длина тела заклепки.
• Общая длина от головки.
• Длина тела заклепки.
• Длина выступающей части стержня.

Особенности выбора заклепок

При выборе вытяжных заклепок следует ориентироваться на:

• Условия эксплуатации. Исходя из них выбирают подвижные, герметичные и т.д.
• Выдерживаемую нагрузку. Соответственно, подбирают диаметр крепежных элементов.
• Материалы скрепляемых листов. Не должно возникать коррозии в местах скрепления.
• Толщину скрепляемых материалов. Ориентируются при подборе подходящей длины стержня.