Клепка и заклепочные соединения: виды, материалы, ГОСТ и технологии

Клепка — процесс создания неразъемного соединения с использованием заклепок — металлических стержней с головкой. Заклепка устанавливается в подготовленное отверстие, а выступающая часть (ножка) расклепывается, формируя вторую головку. Этот метод применяется при вибрационных нагрузках, когда сварка невозможна, или при соединении разнородных материалов (рис. 2.34).

Основные типы заклепок:
- С полукруглой головкой — универсальные, для общего применения.
- С потайной головкой — создают гладкую поверхность.
- С полупотайной головкой — комбинация прочности и эстетики.
- Трубчатые, взрывные, разрезные — для специфичных задач (рис. 2.34а–г).

Рис. 2.34. Основные типы заклепок и заклепочных швов головки: а — полукруглая, 6 — потайная, в — полупотайная, г — шаг заклепочного соединения; д — внахлестку, е — встык с одной накладкой, ж — встык с двумя накладками

Материалы заклепок подбирают в соответствии с соединяемыми элементами:
- Углеродистая сталь — высокая прочность.
- Медь, латунь — коррозионная стойкость.
- Алюминий — легкость и электропроводность.

Параметры заклепок:
- Диаметр тела — основной размер, измеряется в 6 мм от головки.
- Длина: для полукруглых — до основания головки, для потайных — включая головку.
- Отверстие под заклепку при горячей клепке должно быть на 1 мм шире диаметра стержня.

Технологии клепки:
- Холодная — для заклепок диаметром до 14 мм.
- Горячая — для стержней свыше 14 мм (нагрев до 1000–1100°C).

Отверстия формируют сверлением, проколом или пробивкой, но для прочных соединений используют только просверленные.

Виды заклепочных соединений (рис. 2.35):
1. Внахлестку — простой метод, но увеличивает толщину конструкции.
2. Встык с одной накладкой — компенсирует нагрузку на разрыв.
3. Встык с двумя накладками — симметричное или несимметричное, для повышенной прочности.

Рис. 2.35. Виды заклепочных соединений: а – внахлестку; б – встык с одной накладкой; в – встык с двумя накладками, симметричные; г – встык с двумя накладками, несимметричные

Преимущества заклепочных соединений:
- Устойчивость к вибрациям и усталостным нагрузкам.
- Возможность соединения разнородных материалов (сталь + алюминий).
- Отсутствие термических деформаций, как при сварке.

Итог: Клепка остается актуальной в авиастроении, судостроении и мостостроении благодаря надежности и простоте. Выбор типа заклепки и метода соединения зависит от нагрузок, материалов и требований к эстетике.

Клепка – это операция получения неразъемного соединения материалов с использованием стержней, называемых заклепками. Заклепка, заканчивающаяся головкой, устанавливается в отверстие соединяемых материалов. Выступающая из отверстия часть заклепки расклепывается в холодном или горячем состоянии, образуя вторую головку.

Заклепочные соединения применяются:

в конструкциях, работающих под действием вибрационной и ударной нагрузки, при высоких требованиях к надежности соединения, когда сварка этих соединений технологически затруднена или невозможна;

когда нагревание мест соединения при сварке недопустимо вследствие возможности коробления, термических изменений в металлах и появляющихся значительных внутренних напряжениях;

в случаях соединения различных металлов и материалов, для которых сварка неприменима.

Для выполнения заклепочных соединений применяются следующие виды заклепок: с полукруглой головкой, с потайной головкой, с полупотайной головкой, трубчатая, взрывная, разрезная (рис. 2.34). Кроме того, применяются заклепки с плоскоконической головкой, с плоской головкой, с конической головкой, с конической головкой и подголовкой, с овальной головкой.

Заклепки изготавливаются из углеродистой стали, меди, латуни или алюминия. При соединении металлов подбирают заклепку из того же материала, что и соединяемые элементы.

Заклепка состоит из головки и цилиндрического стержня, называемого телом заклепки. Часть заклепки, выступающая с другой стороны соединяемого материала и предназначенная для формирования замыкающей головки, называется ножкой.

Длина заклепки с полукруглой головкой измеряется до основания головки (длина тела), длина заклепки с потайной головкой измеряется вместе с головкой, длина заклепки с полупотайной головкой измеряется от грани перехода сферы к конусу до торца тела заклепки.

Диаметр заклепки определяется диаметром тела и измеряется на расстоянии 6 мм от основания головки. Диаметр отверстия под заклепку при горячей клепке должен быть на 1 мм больше диаметра заклепки.

Стальную заклепку диаметром до 14 мм можно расклепывать в холодном состоянии. Заклепки диаметром более 14 мм клепаются в горячем состоянии. Диаметры заклепок от 10 до 37 мм увеличиваются через 3 мм.

При клепке используются просверленные, проколотые или пробитые отверстия. При прочных, плотных и прочно-плотных заклепочных соединениях используются исключительно просверленные отверстия.

Заклепочные соединения бывают внахлестку, встык с одной накладкой, встык с двумя накладками симметрично, встык с двумя накладками несимметрично (рис. 2.35).