Что такое заклепка: типы, использование, рабочий процесс и применение

Заклепки — это механические крепежные детали, используемые для прочного соединения двух или более материалов. Они широко используются в различных отраслях промышленности благодаря своей надежности, долговечности и способности выдерживать значительные нагрузки. В этой статье рассматриваются типы заклепок, их использование, рабочие процессы и применение в различных областях.

Что такое заклепка?

Заклепка — это механическое крепление, используемое для прочного соединения двух или более материалов. Он состоит из цилиндрического вала (обычно с головкой на одном конце), который вставляется в предварительно просверленные отверстия в соединяемых материалах. Затем заклепка деформируется или расширяется, образуя вторую головку, фиксирующую материалы на месте.

Как работают заклепки?

Процесс начинается со сверления или пробивания отверстий в материалах. Заклепка, обычно представляющая собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце, вставляется в эти совмещенные отверстия. Затем хвостовую часть заклепки раскручивают или выгибают с помощью механической силы, например, заклепочного пистолета или молотка.

Во время высадки хвостовик расширяется примерно в 1.5 раза по сравнению с первоначальным диаметром вала, надежно закрепляя заклепку между материалами. Эта деформация сплющивает хвост, образуя так называемую заклепку в форме гантели. Исходная головка заклепки называется «заводской», а деформированный конец — «загнутым хвостом». Заклепки создают прочные соединения, способные выдерживать напряжение на каждом конце конструкции. Неразъемные головки на обоих концах предотвращают отделение заклепки от просверленного отверстия.

По сравнению со сварными соединениями заклепки обеспечивают превосходную устойчивость к вибрациям и обеспечивают надежность соединений. Они предназначены для неразъемных соединений, подобно сварке или конструкционным клеям, что делает их незаменимыми в отраслях, требующих прочных и надежных решений для крепления.

Различные типы заклепок

Заклепки — это важные крепежные детали, каждый тип которых предназначен для конкретного применения в зависимости от материалов и требований к доступности. Вот разбивка некоторых типов ключей:

Пример изображения	Тип	Описание	Приложения
	Твердая Заклепка	Состоит из цельного вала с головкой на одном конце. Устанавливается путем деформации хвостовой части с помощью заклепочного пистолета или молотка.	Аэрокосмическая промышленность, тяжелое машиностроение.
	Сплит-заклепка	Имеет разделенный вал для увеличения площади поверхности после установки и предотвращения протягивания при работе с мягкими материалами, такими как кожа и дерево.	Базовый ремонт, некритичные применения.
	Слепая заклепка (Pop Rivet)	Устанавливается с одной стороны, где соединение недоступно. Использует оправку, чтобы деформировать корпус заклепки, отломив ее в слабом месте.	Автомобилестроение, строительство.
	Заклепка с фрикционным замком	Также известные как самозатыкающиеся заклепки, они используют внутреннее давление для расширения вала и закупоривания отверстия.	Конструктивные узлы, герметичные стыки.
	Самопроникающая заклепка (SPR)	Холодная ковка без необходимости предварительной перфорации обеспечивает газонепроницаемое или водонепроницаемое соединение.	Кузовные панели автомобилей, бытовая техника.
	Резьбовая заклепка	Потайная заклепка со стержнем с внутренней резьбой, обеспечивающая улучшенный захват за счет нарезания резьбы на оправку.	Сборка мебели, электроника.
	Полутрубчатая заклепка	Похож на сплошные заклепки, но с полутрубчатым концом, который выкатывается наружу при установке, требуя меньшего усилия.	Текстильное оборудование, сборочные линии.
	Оскар Ривет	Функционирует как глухая заклепка, но имеет разъемный вал, который раскладывается во время установки, что идеально подходит для условий с высокой вибрацией.	Аэрокосмическая и морская промышленность.

Каждый тип заклепок предлагает уникальные преимущества, адаптированные к конкретным инженерным потребностям, обеспечивая безопасные и надежные соединения в различных отраслях.

В чем разница между глухой заклепкой и поп-заклепкой?

Хотя и глухие заклепки, и заклепки POP™ служат одинаковым целям в крепежных материалах, заклепки POP™ специально разработаны для одностороннего доступа, что делает их удобными для применений, где для установки доступна только одна сторона изделия.

Особенность	Слепая заклепка	POP™ Заклепка
Origin	Разработан в Великобритании в 1916 году.	Получил популярность во время и после Второй мировой войны, торговая марка Stanley Corporation.
Простота в использовании	Обычно легко устанавливается с помощью заклепочного пистолета.	Специально разработан для легкой установки с односторонним доступом.
Универсальный доступ	Для установки необходим доступ к обеим сторонам заготовки.	Предназначен для применений, где доступна только одна сторона заготовки.
Популярные	Широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своей надежности.	Самый популярный тип заклепок благодаря простоте использования и эффективности.
Товарный знак	–	Имеет торговую марку Stanley Corporation как заклепка POP™.
Приложения	Сборка конструкций, автомобилестроение, строительство.	Аэрокосмическая, автомобильная, DIY-проекты.

Как работают поп-заклепки?

Поп-заклепки, относящиеся к категории глухие заклепки, предназначены для соединения материалов с одной стороны, что делает их идеальными для ситуаций, когда доступ к противоположной стороне ограничен. Процесс начинается с подготовки поверхностей с просверливанием или пробиванием направляющих отверстий в обоих материалах, которые необходимо соединить.

Далее оправка заклепки вставляется в носовую часть заклепочного пистолета, а вал вставляется через подготовленные отверстия. Нажатие на спусковой крючок заклепочного пистолета протягивает оправку через полый стержень заклепки. Это действие сжимает корпус заклепки, создавая надежное соединение между материалами.

Как только заклепка полностью сжата на необходимую глубину, оправка аккуратно отрывается в ослабленном месте «горловины», обеспечивая аккуратную и ровную поверхность. Этот процесс можно повторить по мере необходимости для дополнительных заклепок, эффективно скрепляющих материалы вместе.

Как рассчитать размер заклепки?

Заклепки играют решающую роль в надежном креплении материалов, а выбор правильного размера имеет важное значение для обеспечения целостности конструкции. Вот простой метод расчета размера заклепки:

Чтобы определить заклепки:

• Начните с сложения толщины всех материалов, которые будут склепаны вместе.
• К этой общей толщине добавьте 1.5 диаметра заклепки. Это гарантирует, что заклепка будет достаточно проникать во все материалы, не прорываясь.

Для того, чтобы получить диаметр заклепки:

• Определите толщину самого толстого куска соединяемого материала.
• Умножьте эту толщину на три. Этот расчет обеспечивает минимальный диаметр, необходимый для того, чтобы заклепка могла эффективно противостоять боковым и вертикальным силам.

Пример расчета:

• Если вы соединяете два металлических листа толщиной 2 мм каждый:
  • Диаметр заклепки = 3 раза по 2 мм = 6 мм.
  • Поэтому подойдет заклепка диаметром 6.35 мм (одна четверть дюйма).
  • Минимальная длина заклепки = общая толщина (4 мм) + диаметр в 1.5 раза (1.5 × 6.35 мм ≈ 9.5 мм) = 13.5 мм.

Зачем использовать заклепки вместо болтов?

В некоторых случаях заклепки имеют явные преимущества перед болтами с резьбой. Они превосходно работают в средах, подверженных вибрации, поскольку остаются надежными и не ослабевают со временем. Заклепки также обеспечивают прочные соединения при минимальной длине зажима.

Однако по сравнению с болтами с резьбой установка и снятие заклепок может оказаться более трудоемкой задачей, требующей специальных инструментов и методов. Кроме того, они могут обеспечивать ограниченную нагрузку на зажим в зависимости от требований применения.

Стальные заклепки прочнее алюминиевых?

Стальные заклепки обычно обладают большей прочностью по сравнению с алюминиевыми заклепками, что делает их подходящими для применений, требующих более высокой несущей способности. Однако алюминиевые заклепки и цельные заклепки из нержавеющей стали превосходят коррозионную стойкость, что имеет решающее значение в средах, склонных к ржавчине и разрушению. Очень важно, чтобы механические свойства заклепок соответствовали соединяемым компонентам, чтобы обеспечить оптимальную производительность и долговечность.

Какой вес может выдержать заклепка?

Прочность заклепки варьируется в зависимости от ее материала и размера. Вот примерная минимальная прочность на сдвиг для разных типов заклепок:

• Алюминиевая заклепка/стальной корпус:
  • 1/8 дюйма: 170 фунтов
  • 5/32 дюйма: 260 фунтов
  • 3/16 дюйма: 380 фунтов
• Стальная заклепка/стальной корпус:
  • 1/8 дюйма: 260 фунтов
  • 5/32 дюйма: 370 фунтов
  • 3/16 дюйма: 540 фунтов
• Нержавеющая заклепка/стальной корпус:
  • 1/8 дюйма: 420 фунтов
  • 5/32 дюйма: 650 фунтов
  • 3/16 дюйма: 950 фунтов

Эти значения представляют собой минимальную прочность на сдвиг, указывающую величину силы, необходимой для среза заклепки под нагрузкой. Выбор правильного размера и материала заклепки имеет решающее значение, чтобы гарантировать, что она выдержит предполагаемый вес и условия применения.

Клепка против сварки

Факторы	Клепка	сварка
Материалы	Лучше всего подходит для соединения разнородных материалов.	Не подходит для материалов с разными свойствами.
Цена	Более высокие эксплуатационные, трудовые и материальные затраты.	Недорогой вариант.
Приложения	Используется в потребительских товарах, самолетах, судостроении и мостах.	Предпочтительно в оборонной, аэрокосмической и электротехнической промышленности.
Силы	Не подходит для жестких рам.	Создает постоянные и прочные соединения, идеально подходящие для жестких рам.
Скорость	Включает в себя несколько процессов, потенциально более длительных.	Автоматизированный процесс с оптимальной эффективностью производства.
Безопасность	В целом более безопасный метод.	Включает в себя нагрев, что создает некоторую угрозу безопасности.

Зачем использовать заклепки вместо сварки?

Клепка является идеальным решением при соединении двух разных типов материалов. В отличие от сварки, которая может быть непригодна или невозможна для разнородных материалов, таких как металл и пластик, заклепки представляют собой эффективную альтернативу. Они обеспечивают надежное и долговечное соединение без необходимости использования специального оборудования или тщательной подготовки, что делает их универсальными в различных сферах производства и ремонта.

Что прочнее: клепка или сварка?

Сварка обеспечивает постоянное и жесткое соединение, превосходящее по прочности клепаные соединения. Сварные соединения известны своей исключительной прочностью, долговечностью и способностью создавать жесткие каркасы. Поэтому сварка часто является предпочтительным методом изготовления изделий, требующих повышенной прочности и жесткости. Это особенно выгодно при работе с материалами различной формы, поскольку сварка позволяет плавно соединить разнородные компоненты в единое целое.

Преимущества и недостатки заклепок

Заклепки – это широко используемые крепежные детали, известные своей надежностью и прочностью при соединении материалов. Однако, как и любой механический метод крепления, он имеет как преимущества, так и недостатки:

Преимущества:

1. Прочность и долговечность: Заклепки создают прочные, постоянные соединения, способные выдерживать высокие нагрузки и вибрации, что делает их идеальными для конструкционных применений в аэрокосмической, автомобильной и строительной промышленности.
2. Никаких специальных инструментов не требуется: Для установки достаточно базовых клепальных инструментов, таких как заклепочные пистолеты и молотки, что снижает зависимость от сложного оборудования.
3. Экономически эффективным: Заклепки, как правило, недороги по сравнению с другими методами крепления, обеспечивая экономичное решение для крупномасштабного производства и сборки.
4. Гибкость: Доступные в различных материалах (алюминий, сталь, медь и т. д.) и типах (сплошные, глухие, трубчатые), заклепки универсальны и подходят для различных типов и толщин материалов.
5. Устойчивость к несанкционированному вмешательству: после установки заклепки трудно снять, не повредив материалы, что повышает безопасность и предотвращает несанкционированную разборку.

Минусы:

1. Постоянное крепление: В отличие от болты или винты, заклепки нелегко снять или отрегулировать после установки, поэтому для разборки требуется сверление, что может привести к повреждению материалов.
2. Ограниченная толщина соединения: Заклепки наиболее эффективны в определенном диапазоне толщины материала. Для очень тонких или толстых материалов могут подойти альтернативные методы крепления.
3. Требуется доступ к обеим сторонам: Некоторые типы заклепок, например, потайные заклепки, требуют доступа к обеим сторонам соединяемых материалов для установки, что может быть затруднительно в некоторых случаях.
4. Возможность коррозии: В зависимости от используемого материала заклепки со временем могут подвергаться коррозии, особенно в средах с высокой влажностью или химическим воздействием.
5. Требуются навыки и точность: Правильная установка заклепок требует навыков и точности, чтобы гарантировать, что заклепка образует надежное соединение, не повреждая материалы и не нарушая структурную целостность.

Хотя заклепки предлагают значительные преимущества с точки зрения прочности, экономичности и универсальности, они также имеют ограничения, связанные с требованиями к постоянному креплению и установке.

Для чего используется заклепка?

Заклепка в основном используется в качестве крепежа для прочного соединения двух или более материалов. Это достигается за счет создания прочного и надежного соединения, способного выдерживать различные силы, такие как растяжение, сдвиг и вибрация. Вот некоторые конкретные варианты использования заклепок:

Область применения	Специальное использование
Структурная сборка	Используется для постоянного соединения различных материалов для обеспечения прочной конструкции.
Соединение материалов	Способен соединять металлы (например, алюминий, сталь), пластмассы, кожу и текстиль.
Постоянное крепление	В отличие от винтов или болтов, заклепки создают постоянное соединение, которое трудно разобрать, что повышает безопасность.
Несущие компоненты	Используется в компонентах, которые выдерживают значительные нагрузки или напряжения, обеспечивая сохранение целостности соединения в рабочих условиях.
Уплотнение и сборка	Используется в производстве и сборке для эффективной герметизации соединений и сборки компонентов, улучшая функциональность и надежность продукта.
Декоративное и ремесленное применение	Обеспечивает как функциональную, так и эстетическую ценность в декоративном применении и мастерстве.

Применение заклепок

Заклепки находят применение в различных отраслях:

• Структурные компоненты
• Корпуса и корпус
• Шасси и рамы
• Монтажные кронштейны
• Автомобильный крепеж
• Герметичные соединения
• Панели обшивки
• Внутренние опорные структуры
• Одевается технологии

Материалы, используемые для заклепок

Заклепки изготавливаются из различных материалов с учетом конкретных применений:

• Алюминий: Легкий вес, хорошая коррозионная стойкость, идеален для ручного монтажа в случаях, когда требуется легкая деформация.
• Нержавеющая сталь: Обладает превосходной коррозионной стойкостью, но из-за своей твердости требует пневматических инструментов для установки.
• Медь: Известен своей превосходной электропроводностью и простотой формовки.
• Сталь: Доступен в форме цельного или полого хвостовика, для установки требуется пневматическое или гидравлическое оборудование; низкоуглеродистая сталь предпочтительна из-за ее пластичности.
• Латунь: Сочетает в себе стойкость к коррозии, прочность и неискрящие свойства, что пользуется популярностью в таких отраслях, как нефтегазовая отрасль, благодаря своей надежности и эстетической привлекательности.

Тщательный выбор материалов заклепок имеет решающее значение для предотвращения гальванической коррозии и обеспечения совместимости с скрепляемыми материалами.

Каковы альтернативы заклепкам?

Хотя заклепки доступны по цене и надежны, их установка может занять много времени, и они являются постоянными, что затрудняет их удаление, не повреждая заготовку.

В проектах DIY заклепки популярны из-за их односторонней доступности, но их долговечность может быть недостатком, если вы не захотите высверлить заклепку позже. Другой альтернативой является самозажимные шпильки, который, как запрессовать гайки, требуют доступа только с одной стороны и предлагают преимущество фиксированного вращения.

Нужна ли мне заклепка или заклепочная гайка?

Если вы ожидаете, что вам придется разобрать узел для хранения или перемещения, рекомендуется вставить крепежные детали, например заклепочную гайку. Заклепки-гайки позволяют выполнять повторную сборку и разборку без нарушения целостности соединения.

С другой стороны, если вашим приоритетом является достижение минимального веса и лучшей виброустойчивости, заклепки со сплошным валом идеальны. Они обеспечивают надежное, постоянное соединение, устойчивое к вибрациям, что делает их пригодными для применений, где долговечность и стабильность имеют решающее значение.

Заключение

Заклепки — это незаменимые крепежные детали, известные своей прочностью и долговечностью при соединении материалов. Понимание типов, использования, рабочих процессов и применения заклепок имеет решающее значение для выбора правильного решения для крепления в различных промышленных и производственных условиях.

Используя подходящий тип заклепок для конкретных применений, отрасли могут создавать прочные и надежные соединения, которые выдерживают требования условий эксплуатации, обеспечивая безопасность, долговечность и производительность своих продуктов и конструкций.

Извлекать выгоду бойы изготовленный на заказ Обработка с ЧПУ чтобы завершить свой проект Rivets и получить бесплатная цитата сейчас.

FAQ

---

Каталог: Руководство по обработке с ЧПУ