Лекция № 5. Заклепочные соединения и их расчёт

Классификация заклёпочных соединений представлена на рис. 18.

Заклепка представляет собой стержень круглого поперечного сечения с головками по концам, одна из которых, называемая закладной, изготовляется одновременно со стержнем, а другая, называемая замыкающей, выполняется в процессе клепки. Заклепочное соединение образуют деформированием заклепки, свободно установленной в отверстия соединяемых деталей (рис. 19). Пластически деформируя, заклепку осаживают, заполняя зазор между стержнем заклепки и стенками отверстия, и формируют замыкающую головку.

Рис.19.

Государственными стандартами пред­усмотрены следующие виды заклепок.

Заклепки со сплошным стерж­нем: с полукруглой головкой (ГОСТ 10299- 80* и ГОСТ 14797--85, рис. 20, а), имеющие основное применение в силовых и плотных швах; с плоской головкой (Г'ОСТ 14801--85, рис. 20,б), предна­значенные для работы в коррозионных средах; с потайной головкой (ГОСТ10300— 80*, ГОСТ 14798—85, рис 20, в), применяемые при

Рис. 19. Классификация заклёпочных соединений.

недопустимости высту­пающих частей, в частности в самоле­тах; с полупотайной головкой для соеди­нения тонких листов.

Заклепки полупустотелые (ГОСТ 12641—80*, ГОСТ 12643—80, рис. 9, г, д. е) и пустотелые (ГОСТ 12638—80* — ГОСТ 12640—80*, рис. 8 (ж, 3, и) применяют для соединения тонких листов и неметаллических деталей, не допускающих больших нагрузок.

Заклепки со сплошным стержнем изго­товляются нормальной точности и повы­шенного качества.

Для увеличения ресурса заклепочных соединений создают радиальный натяг, ре­сурс при этом увеличивается в 2...4 раза.

Закладную головку выполняют на заклепке заранее. Заклепочные соединения относят к неразъемным.

Заклепки изготовляют из стали (СтЗ, 10, 15, 12Х18Н9Т), алюминиевых (В65, Д18) и титановых (ВТ 16) сплавов, а также из меди (М2), латуни (Л63).

Рис. 20. Стандартные сталь­ные заклепки

При выборе материала для заклепок следует стремиться к тому, чтобы коэффициенты линейного расширения материала заклепок и соединяемых деталей были равными или близкими друг другу (чтобы не появлялись дополнительные напряжения при изменении температуры).

Особую опасность представляет сочетание разнородных материалов, которые могут образовывать гальванические пары. Гальванические токи быстро разрушают соединение. Поэтому для соединения алюминиевых деталей применяют только алюминиевые заклепки, медных - медные.

Особенно актуален правильный подбор материалов для изделий химической промышленности, авиа- и судостроения. При необходимости на заклепки наносят антикоррозионное покрытие.

Достоинства (в сравнении со сварными соединениями):

1. Стабильность качества соединения; возможность получения прочного плотного соединения.

2. Надежный и простой визуальный контроль качества.

3. Возможность соединения деталей из несвариваемых материалов.

4. Возможность соединения деталей, нагрев которых недопустим из-за коробления или отпуска термообработанных деталей.

5. Надежная работа при ударных и вибрационных нагрузках.

Недостатки:

1. Ослабление деталей отверстиями и в связи с этим повышенный расход металла.

2. Трудность автоматизации процесса склепывания.

3. Менее удобные конструктивные формы в связи с необходимостью наложения одной детали на другую или применения накладок.

4. Высокий уровень шума при работе с пневмоинструментом, используемым для деформирования заклепок.

Отверстие в листах получают:

- продавливанием при толщинах до 25 мм;

- продавливанием с последующим развертыванием;

- сверлением в ответственных соединениях.

Клепку (осаживание стержня) стальных заклепок при d < 10 мм, а также заклепок из алюминиевых сплавов, латуни и меди производят холодным способом, а стальных заклепок большего диаметра - горячим способом, с подогревом заклепки или ее конца до светло-красного каления (1000…1100°С).

Клепку производят на клепальных машинах (прессах) или пневматическими молотками.