Різьбові заклепки (рис. 52.7) подібні до витяжних тільки певними нюансами фіксації. Їх використовують, коли потрібно здійснити монтаж будь-якого виробу на метал, але товщини металу недостатньо, щоб нарізати різьбу, або неможливо підставити зі споду гайку. Конструктивно це невеликий порожнистий циліндр, у якому вже є різьба. Заклепку надійно фіксують на

металевій або іншій заготовці, що надає можливість монтажу болта для фіксування будь-якого модуля.

Витяжні заклепки — різновид кріплення, за допомогою якого створюють нерознімне з’єднання деталей високої міцності. їх застосовують для кріплення профільного листа й металочерепиці.

Витяжна заклепка складається з трубчастого корпусу й цільного стрижня, уставленого

всередину. їх називають складовими, оскільки це дві незалежні частини. Таке кріплення є посиленим, адже після встановлення частина стрижня залишається всередині, що підвищує міцність і надійність з’єднання.

Витяжні заклепки розрізняють за розміром і типом матеріалу, з якого їх виготовляють.

Надзвичайно важливим фактором є матеріал заклепки. Вибір заклепок за матеріалом безпосередньо залежить від матеріалу з’єднуваних деталей та умов експлуатації виробу. Матеріалом виготовлення заклепок можуть бути: оцинкована сталь; алюміній (чистий алюміній і його варіанти: анодований, лакований); мідь (мідні заклепки застосовують для скріплення матеріалів із міді); мідно-нікелевий сплав — монель-метал (містить 70 % нікелю, ЗО % міді); нержавіюча сталь (А2 — стійка до іржавіння, А4 — стійка до корозії та кислотного середовища, її застосовують у хімічній промисловості, або імпортні аналоги, наприклад DIN 7337). Нержавіюча сталь — один з найпоширеніших і найміцніших матеріалів.

Сучасні види витяжних заклепок виготовляють із різних матеріалів. Найпопулярнішими комбінаціями (поєднаннями) тіло — хвостовик є такі: сталь (оцинкована) — сталь (оцинкована), алюміній — сталь (оцинкована), алюміній — алюміній, алюміній — нержавіюча сталь, нержавіюча сталь — сталь (оцинкована), нержавіюча сталь — нержавіюча сталь, мідь — сталь (оцинкована), мідь — бронза, пластик — пластик.

Найкраще витяжні заклепки й з’єднувані виготовлені з одного металу. Це запобігає утворенню гальванічного процесу (прискорене руйнування більш активного металу) і продовжує термін експлуатації металів з’єд-нуваних деталей і самого з’єднання.

Стрижень, що входить в отвір, може бути як гладким, так і рифленим. Дрібні виступи зминаються в процесі монтажу (наприклад, від легкого удару молотком), що забезпечує слабкий і щільний натяг.

Витяжна заклепка має 2 елементи: стрижень і тіло заклепки (рис. 52.8).

Через поєднання різних матеріалів такий вид кріплення вважають комбінованим.

Стрижень — витягнута деталь циліндричної форми з головкою. Його виготовляють із міцного дроту. Важливий конструкційний елемент на стрижні — потовщення, за допомогою якого дріт фіксують у тілі заклепки. Кінець стрижня зазвичай має форму затупленого конуса, але трапляються долотоподібні й точкові типи.

Тілом заклепки зазвичай називають корпус, гільзу, втулку або циліндр. Саме тіло є кріпильним елементом, який

виконує несучу функцію. Тіло складається з головки (бортика) і плоского порожнистого циліндра. За типом головки (бортика) заклепки бувають з високим, широким і потайним бортиками. Широкий бортик, як і високий, забезпечують здійснення міцного клепаного з’єднання. Такі кріплення видно збоку, вони утворюють «опуклості» на поверхні деталі. Потайний бортик забезпечує майже гладку поверхню в місці з’єднання, проте він менш надійний. Потайний бортик має рівну плоску поверхню завтовшки до 1 мм, у цьому випадку вставляють в кріпильний отвір основну масивну частину головки.

Заклепки ставлять рядами. Мінімальна відстань між сусідніми рядами має становити 4 діаметри заклепки, від краю листа до центра стрижня заклепки — не менше ніж 1,5 діаметра заклепки. Для кріплення профільних листів заклепки ставлять у виїмку, а не у хвилю.

Установлення витяжних заклепок здійснюють у кілька етапів. Спочатку роблять отвір, у який вставлятимуть вставку елемента. Майже всі типи заклепок установлюють у нішу з діаметром, на 10-15 % більшим за товщину стрижня. Щільність занурення не важлива. їх заклепують в отвір так, щоб головка опинилася зі зворотного боку конструкції. Різьбові заклепки встановлюють за допомогою ручного клепальника. Заклепки вибухового виду, або розпірні, установлюють спеціальним клепальником (електричним або пістонним).

Розміри заклепок добирають з урахуванням товщини з’єднуваних металів (важливими є параметри закладної головки й діаметр стрижня). За діаметром стрижня визначають діаметр свердла, яке використовують для підготовки отворів у з’єднуваних деталях (див. табл. 52.2; с. 235). Орієнтовно діаметр заклепки визначають, подвоївши товщину з’єднуваних деталей. Довжина стрижня має становити не менш як 2 діаметри заклепки, причому вмступна частина — не менше 1,25-1,5 діаметра.

Діаметр стрижня заклепки може бути від 1 до 36 мм, довжина — від 2 до 180 мм. Однак більший діаметр не гарантує міцнішого з’єднання. Має значення матеріал, з якого виготовлений стрижень, а також його тип (порожнистий чи суцільний).

Добираючи розмір заклепки, користуються правилом: А + В = С, де А — діаметр заклепки; В — товщина деталей; С — довжина заклепки.

Процес клепання проходить 2 етапи: підготовчий і власне установлення заклепки. Підготовка включає свердління отворів, а за потреби — зенкування під потайні головки. Потайні головки можуть бути з одного або з двох боків.

Для виконання клепання потрібно: вставити заклепку; стягнути з’єднувані деталі; сформувати за допомогою інструмента замикальну головку; перевірити й зачистити з’єднання.

Стрижень з міцного дроту розміщений у тілі заклепки. Цей готовий кріпильний виріб вставляють у клепальник (рис. 52.9, а, б). Інструмент підносять до підготовленого отвору, діаметр якого відповідає діаметру заклепки (рис. 52.9, в, г). Доклавши певні зусилля, стрижень проштовхують крізь трубку заклепки, а його міцна головка розвальцьовує (розплющує) тіло заклепки,

допоки не наштовхнеться на з’єднуваний матеріал (рис. 52.9, ґ)- Зайву частину дроту відкушують клепальником.

Отже, тіло заклепки залишається розвальцьованим, заповнивши в отворі весь можливий простір (рис. 52.9, д). На встановлення кріплення потрібні лічені секунди.

Якщо раніше з’єднання заклепками виконували за допомогою громіздких інструментів, то нині, завдяки західним технологіям кріплення, з’явилися ручні клепальники.

Клепальник (рис. 52.10) — ручний важільний інструмент, який використовують для нерознімного кріплення і фіксування елементів із листових металів за допомогою заклепок. Він зручний і досить простий у застосуванні.

У момент установлення цанговий механізм захоплює стрижень заклепки і, упираючись на широку головку тіла заклепки, витягує її на себе до упору; потім обриває залишок дроту. Під час роботи з клепальником не потрібний доступ до обох поверхонь з’єднуваних деталей. Досить просвердлити в потрібному місці отвір, а потім зафіксувати заклепку. Завдяки цьому процес клепання швидкий і простий.

Клепальник має змінні головки, які відповідають типорозмірам заклепок. За допомогою плоскогубців можна замінити одну складову частину на іншу. Невикористані в певний момент роботи інші змінні насадки розміщені на корпусі ручного інструмента.

Для скріплення елементів у важкодоступних місцях передбачені поворотні головки, які роблять інструмент універсальним і незамінним.

За видом пристрою приводу клепальники бувають пневматичні, механічні (ручні), електричні, акумуляторні й пневмогідравлічні. Найбільш затребувані прнстроїз механічним приводом. Такі інструменти мають 2 модифікації виконання: одна передбачає роботу за допомогою однієї руки, інша — обох рук.

Для встановлення різьбових заклепок насамперед визначають тип металу, на який здійснюватиметься монтаж заклепки. Також потрібно знати діаметр болта або модуля, який фіксуватиме ця заклепка. Залежно від обраного діаметра добирають відповідну заклепку, вимірюють її зовнішній діаметр і

добирають свердло, діаметр якого на У₁₀ перевищуватиме діаметр заклепки. Це необхідно для того, щоб заклепка легко встала на своє місце.

Дрилем свердлять метал у потрібному місці і кріпильний елемент установлюють на посадкове місце. Після цього добирають осердя клепальника, різьба якого підходить до встановлюваного елемента, і виконують зведення рукояток або обертання болта, щоб частина заклепки деформувалася та зафіксувалася в отворі.

Переваги з’єднань заклепками актуальні за дотримання певних умов установлення і вимог до кріплення: висока гідроізоляція і вібростійкість, завдяки чому заклепки використовують у корабле- й авіабудуванні; можливість монтажу, навіть коли доступ до конструкції тільки з одного боку; висока міцність з’єднання тонколистових деталей; монтаж металопрофілю будь-якої складності у важко-доступних місцях; з’єднувані метали не зазнають великих навантажень, які можуть спричинити деформацію.

Запитання та завдання

1. Як виконують з’єднання за допомогою заклепок?

2. Як визначають довжину стрижня заклепки?

3. Назвіть види заклепок.

4. Яка будова витяжної заклепки?

5. З яких матеріалів виготовляють заклепки?

6. Які особливості будови різьбової заклепки?

7. Опишіть послідовність з’єднання витяжною заклепкою.

8. Які є види клепальників?

9. Назвіть переваги з’єднань заклепками.

Це матеріал з підручника "Види з’єднань" Гуменюк, Паржницький 2021