Заклепки - это неразъемные механические крепежные элементы. Они используются для соединения двух или более материалов. Существует три наиболее распространенных типа заклепок: сплошные, глухие (как заклепки) и полутрубчатые.
Ключевые выводы из статьи:
- Определение заклепки
- Типы заклепок
- Применение заклепок
- Техника установки заклепок
- Сравнение клепки с другими методами крепления
Что такое заклепка?
Заклепки являются полупостоянными крепежными элементами. Они используются для соединения различных деталей. Он состоит из цилиндрической формы с головкой на одной стороне и хвостом на противоположном конце.
Перед установкой хвостовая часть заклепок вставляется в инструмент. Затем к ней прикладывается сжимающее усилие. Это усилие деформирует заклепки в плоскую форму, соединяя одну деталь с другой.
Эти механические крепежи обычно изготавливаются из низкоуглеродистой стали, латуни, меди и алюминий. Производители используют заклепки в различных проектах и при изготовлении промышленных деталей. Например, в мостах, листовом металле, каркасах, кораблях и аэрокосмической отрасли.
Виды заклепок
The rivets are available in various shapes and types with different uses. But we will try to discuss the specific types that are typically used in all kinds of works, from light to heavy performance parts. Let’s discover them:
- Сплошные заклепки
- Слепые заклепки
- Приводные заклепки
- Заклепки заподлицо
- Самопрокалывающиеся заклепки
- Разъемные заклепки
- Трубчатые заклепки
- Заклепки с фрикционным замком
Сплошные заклепки
Цельнолитые заклепки - это классический способ соединения материалов. Эти крепежные элементы имеют круглую форму, также известную как круглые заклепки. Деформация хвостовой части может осуществляться с помощью молотка или обжимного инструмента. Такие заклепки соединяют детали, делая их устойчивыми к взлому и вибрациям.
Сталь, алюминий и медь - подходящие материалы для изготовления массивных заклепок. Эти типы крепежа используются в авиации, аэрокосмической промышленности, строительстве, производстве бытовых товаров, электроники и т. д.
Слепые заклепки
Слепые заклепки - это знаменитые заклепки, имеющие цилиндрическую форму с головкой и дорном, проходящим по центру. Они похожи на трубчатые заклепки, которые можно устанавливать в детали с просверленными отверстиями.
Для установки заклепок на рабочие детали используются заклепочники и уникальные инструменты. Усилие прикладывается для проталкивания оправки через заклепку. Таким образом, сила расширяет трубку между инструментом и частью оправки, чтобы зафиксировать лист.
Слепые заклепки недоступны и используются для соединения деталей с одной стороны. Они обладают высочайшей прочностью на сдвиг и растяжение. Чаще всего такие заклепки применяются в судостроении, электронике, военной, аэрокосмической и бытовой промышленности.
Приводные заклепки
Приводные заклепки похожи на глухие крепежные элементы. В их конструкцию входит короткая оправка, проходящая через центр заклепки. Производители могут закрепить приводные заклепки с помощью молотка или инструмента для подбивки.
Эти заклепки можно использовать для скрепления автомобильных компонентов, архитектурных панелей и каменной кладки. Они не пробивают отверстия в блоках, панелях или листах в процессе крепления.
Заклепки заподлицо
Заклепки заподлицо имеют головки, которые располагаются заподлицо с скрепляемыми металлическими поверхностями. Их также называют заклепками с зенковкой. Это минимизирует аэродинамическое сопротивление и сохраняет гладкость поверхностей.
Производители используют заклепки заподлицо в тех случаях, когда внешний вид имеет значение. Такие валы обычно используются для изготовления внешних деталей самолетов и других промышленных объектов, таких как автомобильная и морская промышленность.
Самопрокалывающиеся заклепки
Самопрокалывающие заклепки имеют коническое сверление или фаску. Заклепки этих категорий можно устанавливать на детали без сверления отверстий или пробивания поверхности.
Изготовители помещают оба компонента на пресс. Они вставляют самопроникающие заклепки в держатель заготовки. Затем этот держатель проявляет усилие, прижимая заклепки к верхней стороне детали.
Операторы прекращают прокалывать заклепку до тех пор, пока ее половинка не войдет во вторую часть. Это самая быстрая процедура для создания водонепроницаемых или газовых соединений, используемых в аэрокосмической отрасли.
Разъемные заклепки
Разъемные заклепки или раздвоенные заклепки изготавливаются путем разделения вала или его противоположных концов на две отдельные ножки. Детали с предварительно просверленными отверстиями соединяются с помощью разъемных заклепок. Для расплющивания раздвоенных ножек заклепок используется молоток.
С помощью этих заклепок можно соединять мягкие и легкие материалы, такие как пластик, текстиль и тонкие металлические листы. Однако они не подходят для скрепления тяжелых изделий.
Трубчатые заклепки
Трубчатые заклепки в основном демонстрируют крепеж в форме трубки. Эти стержни состоят из головки на одном конце, хвостовика и частично полой трубки на противоположной стороне.
Трубчатые заклепки, в отличие от цельнотянутых, не требуют большого усилия сжатия для деформации. Вы можете соединять любые детали с помощью технологии холодной штамповки, при которой стенки отверстия расплющиваются наружу, соединяя детали.
Эта заклепка является предпочтительным вариантом для коммерческих применений электрических устройств, воздуховодов HVAC и других деталей с низким уровнем риска.
Заклепки с фрикционным замком
Заклепки с фрикционным замком - это разновидность глухих заклепок, которые изготавливаются в форме купола или потайной головки. Эти заклепки также называют самозатягивающимися. Они похожи на болты, которые используют внутреннее давление стержня для расширения вала. Стержни таких заклепок защелкиваются на нижней поверхности деталей из-за наличия больших напряжений. Производители используют заклепки с фрикционным замком для ремонта авиационных приборов, например фонарей.
Применение заклепок
С течением времени промышленные предприятия стали использовать заклепочный крепеж для изготовления многочисленных деталей с прочными соединениями. Заклепки, фиксируя многочисленные детали, устраняют внутренние движения и вибрации.
Отраслевые приложения
- Применение в аэрокосмической промышленности
- Автомобили
- Строительные отрасли.
Применение в аэрокосмической промышленности
Как правило, в аэрокосмической отрасли используются прочные и устойчивые к коррозии материалы, такие как алюминий, медь и сталь. Инженеры собирают детали самолета с помощью заклепочного крепежа. Эти заклепки обычно изготавливаются из алюминиевых композитов, что позволяет облегчить неструктурные детали. Они выравнивают и формируют множество деталей, включая:
- Каркасы фюзеляжа
- рама из кожи хвоста
- Двери и люки
- Внутренние лонжероны
- рама кабины
- Навесное оборудование для шасси
- Мотогондолы и крепления двигателя
- Конструкции крыльев
Автомобили
Low-weighted rivets manufactured with aluminum alloy are the preferred choice of engineers to make automotive parts light in weight. The diverse use of rivets includes deforming to join the aluminum, steel, and copper parts. These are the parts of vehicles where rivets are applied:
- Панели кузова
- Шасси и рама
- Корпуса для аккумуляторов
- Детали подвески
- Конструкция, сминаемые зоны
- Двери и окна
- Выхлопные системы
Строительный сектор
The joining of structural and non-structural parts can rely on rivets. They provide high efficacy for construction applications. Rivet fastening is the easiest step to work for joining the several components. you can leverage this to fabricate the following parts:
- Стальная рама и балка
- Мосты
- Металлическая кровля
- Фасадные и облицовочные системы
- Окна и карнизы
- Поручни и ограждения
- Лестницы и пожарные лестницы
Процесс клепки
Техника установки заклепок
Старайтесь выполнять каждый шаг без пропусков, чтобы добиться прочного и надежного соединения деталей с помощью заклепок. Эти шаги могут включать в себя:
- Инструменты
- Пошаговый процесс установки
Инструменты
- Заклепочные пистолеты
- Баки
- Дрели и зажимы
Пошаговый процесс установки
- Подготовка
- Размещение заклепок
- Клепка
- Проверка качества
Подготовка
Очистите поверхность деталей, которые будут собираться вместе с помощью заклепок. Используйте смесь воды и моющего средства, чтобы удалить все липкие следы и пятна с металла.
Двигаясь вперед, отметьте на металле нужные точки и размер немного больше, чем размер заклепок. Так вы сможете сделать отверстия путем сверления.
Размещение заклепок
Сформируйте головки заклепок с помощью брусков. Затем возьмите заклепочный пистолет, чтобы начать процесс заклепывания. Поместите противоположный конец заклепки в прорези пистолета. Вы можете изменить размер болтов пистолета в соответствии с размером заклепок.
Клепка
Поместите обе крепежные детали вместе, эквивалентно просверленным отверстиям. Затем возьмите заклепочный пистолет со вставленными заклепками, чтобы поместить их на поверхность отверстия. Нажимая на пистолет вручную, тяните хвостик к головке заклепки, пока он не сплющится и не сломается.
Проверка качества
Тщательно осмотрите детали на предмет трещин и поломок, убедитесь, что отделка выполнена заподлицо. Эти дополнительные шаги позволяют гарантировать качество, исключающее разрушение конструкции. Это необходимо для обеспечения безопасности.
Методы проверки
- Визуальные осмотры
- Ультразвуковой контроль
- Испытание на сдвиг
Визуальные осмотры
Сотрудники отдела контроля качества должны тщательно изучить каждую деталь. Они могут проверить, нет ли трещин на головках заклепок, плохой центровки или повреждений поверхности, не используя никаких специальных инструментов.
Ультразвуковой контроль
Используйте ультразвуковые инструменты для проверки сложных и детальных деталей. Неразрушающий метод контроля позволит выявить ложные заклепки, демонстрируя лучи через соединенные металлы.
Испытание на сдвиг
Проверьте прочность скрепленных деталей, приложив усилие на срез. Это позволит убедиться в том, что крепежные детали выдерживают рабочее давление или нет.
Сравнительный анализ клепки по сравнению с другими методами крепления
| Аспект | Клепка | Сварка | Клеевое соединение | Болты |
| Метод | Механическое крепление с помощью заклепок | Соединение металлов методом плавления | Химическое соединение с помощью клеев | Вставляется и затягивается с помощью инструментов |
| Основное использование | Постоянная, для металлических конструкций, самолетов, мостов | Постоянный, для структурных и высоконагруженных соединений | Полупостоянный, используется для смешанных материалов | Конструктивные и съемные металлические соединения |
| Материалы, соединенные | Металлы, композитные материалы | Металлы (например, сталь, алюминий) | Металлы, пластмассы, композиты | Металлы или аналогичные материалы |
| Прочностные характеристики | Хорошая прочность на сдвиг, умеренная прочность на растяжение | Высокая прочность на разрыв и сдвиг | Умеренная прочность; хорошо подходит для ненагружаемых конструкций | Высокая прочность на разрыв и сдвиг |
| Привлечение тепла | Не требуется нагрев | Требуется высокая температура для плавления | Не нагревается, отверждается временем, давлением или ультрафиолетом | Не требуется нагрев |
| Процесс установки | Вставьте заклепку, используйте заклепочный пистолет/зажимную планку для формирования головки | Выравнивание материалов, сварка кромок с помощью высокой температуры | Нанесите клей, прижмите поверхности друг к другу и отвердите | Вставьте болт, затяните его с помощью гаечного ключа или других инструментов |
| Процесс удаления | Просверлите или вырежьте заклепку, чтобы удалить ее | Требуется резка или шлифовка | Растворитель или нагрев для ослабления связи, отслаивание | Откручивается с помощью инструментов (гаечный ключ, трещотка и т.д.) |
| Требования к осмотру | Визуальные, ультразвуковые испытания или испытания на сдвиг | Визуальный и неразрушающий контроль (ультразвуковой, радиографический) | Визуальный осмотр, иногда испытания на растяжение | Визуальный осмотр, проверка крутящего момента |
| Преимущества | Высокая прочность, отсутствие тепловых деформаций | Очень прочный, непрерывный шов | Подходит для различных материалов, гибкая связь | Легко устанавливается и снимается, допускает разборку |
| Недостатки | Требует много времени, требует точного выравнивания | Потенциал теплового искажения, необратимый | Чувствительность к окружающей среде (например, к влажности) | Склонны к ослаблению под воздействием вибрации, требуют повторной затяжки |
Сравнение стоимости клепки, сварки, клеевого соединения и болтов
| Метод соединения | Приблизительная стоимость одного соединения |
| Клепка | $0.10 – $1.00 |
| Сварка | $0.50 – $5.00 |
| Клеевое соединение | $0.25 – $2.00 |
| Болты | $0.20 – $1.50 |
Этот линейный график отображает колебания цен на заклепочное, сварочное, клеевое и болтовое крепления по шкале от 1 до 10. Сварочное крепление - самый дорогой метод. Он требует специальной установки, затрат на инструменты и трудозатрат. В отличие от него, болтовое крепление является экономичным выбором для всех типов секторов. Цены на клепание и клеевое соединение указывают на умеренную стоимость, находящуюся между ними.
Инновационные технологии клепки
Достижения в области клепальных технологий
Роботизированные и автоматизированные клепальные системы
Технологии клепки были усовершенствованы благодаря внедрению роботизированных манипуляторов и станков с ЧПУ (компьютерное числовое управление). Эти инструменты обеспечивают точное и аккуратное размещение с равномерным давлением на каждую деформированную заклепку.
Калькуляторы заклепок
Калькуляторы заклепок облегчают крепление различных деталей. Эти измерительные инструменты учитывают точный размер, материал конструкции или пространственные параметры. Кроме того, они позволяют точно определить давление нагрузки, толщину и прочность заклепок. Калькулятор заклепок позволяет оптимизировать варианты для обеспечения долговечности и безопасности.
Влияние на эффективность и качество:
Усовершенствования в производстве и процессах клепки позволяют гарантировать качество. Они сокращают время работы и позволяют получать детали высокого качества. Использование роботизированной руки и калькуляторов предотвращает усталость металла и обеспечивает быстрое производство с высокой точностью.
Заключение:
Заклепки - это самый лучший крепеж, который не дороже сварки. Они обеспечивают прочные соединения с достаточной отделкой. Заклепки могут быть изготовлены из различных материалов, таких как сталь, алюминий или медь. Кроме того, заклепки бывают разных типов, с определенными особенностями применения. Соблюдение основных этапов технологии клепки и использование современных систем позволяет добиться желаемого результата.