Навигация по таблицам
- Таблица размеров вытяжных заклепок
- Таблица материалов и их характеристик
- Таблица прочности на срез по материалам
- Таблица расчета длины заклепки
Таблица размеров вытяжных заклепок
| Диаметр, мм | Длина корпуса, мм | Толщина материала, мм | Диаметр отверстия, мм | Диаметр головки, мм |
|---|---|---|---|---|
| 2,4 | 6-12 | 0,5-4,0 | 2,5 | 4,8 |
| 3,2 | 6-16 | 0,5-10,0 | 3,3 | 6,0 |
| 4,0 | 6-20 | 0,5-14,0 | 4,1 | 7,5 |
| 4,8 | 8-25 | 1,0-16,0 | 4,9 | 9,0 |
| 6,0 | 10-25 | 2,0-18,0 | 6,1 | 11,0 |
| 6,4 | 12-25 | 3,0-18,0 | 6,5 | 12,0 |
Таблица материалов и их характеристик
| Материал корпуса | Материал стержня | Обозначение | Коррозионная стойкость | Применение |
|---|---|---|---|---|
| Алюминий AlMg3,5 | Алюминий AlMg5 | Al/Al | Высокая | Алюминиевые конструкции |
| Алюминий AlMg3,5 | Сталь оцинкованная | Al/St | Хорошая | Универсальное применение |
| Алюминий AlMg3,5 | Нержавеющая сталь A2 | Al/A2 | Очень высокая | Агрессивные среды |
| Сталь | Сталь | St/St | Низкая | Высокие нагрузки |
| Нержавеющая сталь A2 | Нержавеющая сталь A2 | A2/A2 | Максимальная | Пищевая промышленность |
Таблица прочности на срез по материалам
| Диаметр, мм | Al/Al, Н | Al/St, Н | Al/A2, Н | St/St, Н | A2/A2, Н |
|---|---|---|---|---|---|
| 2,4 | 300 | 500 | 520 | 800 | 600 |
| 3,2 | 400 | 700 | 750 | 1200 | 900 |
| 4,0 | 600 | 1100 | 1150 | 1800 | 1400 |
| 4,8 | 900 | 1600 | 1650 | 2400 | 1900 |
| 6,0 | 1300 | 2200 | 2300 | 3200 | 2800 |
| 6,4 | 1500 | 2500 | 2600 | 3600 | 3200 |
Таблица расчета длины заклепки
| Толщина материала S, мм | Диаметр 2,4 мм | Диаметр 3,2 мм | Диаметр 4,0 мм | Диаметр 4,8 мм | Диаметр 6,0 мм | Диаметр 6,4 мм |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,5-1,5 | 6 | 6 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| 1,6-3,0 | 8 | 8 | 8 | 10 | 12 | 14 |
| 3,1-5,0 | 10 | 10 | 10 | 12 | 14 | 16 |
| 5,1-7,0 | 12 | 12 | 12 | 14 | 16 | 18 |
| 7,1-9,0 | - | 14 | 14 | 16 | 18 | 20 |
| 9,1-12,0 | - | 16 | 16 | 18 | 20 | 22 |
| 12,1-16,0 | - | - | 18-20 | 20-22 | 22-25 | 24-25 |
Оглавление статьи
Введение в выбор вытяжных заклепок
Вытяжные заклепки представляют собой универсальный крепежный элемент, обеспечивающий надежное неразъемное соединение листовых материалов без необходимости доступа к обратной стороне конструкции. Правильный выбор заклепки по диаметру, длине и материалу критически важен для обеспечения прочности и долговечности соединения.
Процесс выбора заклепки включает анализ нескольких ключевых параметров: толщины соединяемых материалов, требуемой прочности соединения, условий эксплуатации и совместимости материалов. Неправильный выбор может привести к преждевременному разрушению соединения или коррозии конструкции.
В России вытяжные заклепки регламентируются серией стандартов ГОСТ Р ИСО: 15977-2017 (Al/St), 15979-2017 (St/St), 15983-2002 (A2/A2) и другими, которые определяют требования к размерам, материалам и прочностным характеристикам.
Выбор диаметра заклепки
Диаметр заклепки является основным параметром, определяющим прочность соединения. Стандартный ряд диаметров включает размеры от 3,2 до 6,4 мм, каждый из которых имеет свои области применения и ограничения по толщине соединяемых материалов.
Основные принципы выбора диаметра
При выборе диаметра заклепки следует руководствоваться правилом: чем больше диаметр, тем выше прочность соединения на срез и растяжение. Однако увеличение диаметра требует соответствующего увеличения размера отверстия, что может ослабить соединяемые материалы.
- Для очень тонких материалов (0,5-1,5 мм) - диаметр 2,4 мм
- Для тонких материалов (1,5-4,0 мм) - диаметр 3,2 мм
- Для средних толщин (4,0-10,0 мм) - диаметр 4,0-4,8 мм
- Для толстых материалов (10,0-16,0 мм) - диаметр 6,0-6,4 мм
Влияние диаметра на прочность
Прочность заклепочного соединения пропорциональна квадрату диаметра заклепки. Увеличение диаметра с 3,2 до 4,8 мм повышает прочность на срез примерно в 2,25 раза. Это делает выбор оптимального диаметра критически важным для обеспечения требуемых нагрузочных характеристик.
Расчет длины заклепки
Длина заклепки должна обеспечивать надежное формирование замыкающей головки на обратной стороне материала. Недостаточная длина приведет к слабому соединению, а избыточная - к неэффективному использованию материала и возможным проблемам при установке.
Формула расчета длины
где:
L - требуемая длина заклепки, мм
S - суммарная толщина соединяемых материалов, мм
D - диаметр заклепки, мм
Необходимо соединить два листа общей толщиной 5 мм заклепкой диаметром 4,0 мм.
L = 5 + 4,0 = 9,0 мм
Выбираем стандартную длину 10 мм.
Диапазон захвата
Каждая заклепка имеет определенный диапазон захвата - интервал толщин материалов, которые она может надежно соединить. Этот параметр учитывает особенности деформации материала заклепки при установке и обеспечивает оптимальное формирование замыкающей головки.
Материалы заклепок и их свойства
Выбор материала заклепки определяется материалом соединяемых деталей, условиями эксплуатации и требованиями к коррозионной стойкости. Неправильный выбор материала может привести к гальванической коррозии и преждевременному разрушению соединения.
Алюминиевые заклепки
Заклепки из алюминиевых сплавов AlMg3,5 и AlMg5 обладают отличной коррозионной стойкостью и малым весом. Они идеально подходят для соединения алюминиевых конструкций, обеспечивая электрохимическую совместимость материалов.
Стальные заклепки
Стальные заклепки обеспечивают максимальную прочность соединения, но требуют защиты от коррозии. Оцинкованные стальные заклепки предлагают компромисс между прочностью и коррозионной стойкостью.
Нержавеющие заклепки
Заклепки из нержавеющей стали A2 обеспечивают максимальную коррозионную стойкость и применяются в агрессивных средах, пищевой промышленности и морских условиях.
Прочностные характеристики
Прочность заклепочного соединения оценивается по нескольким параметрам: прочности на срез, прочности на отрыв и прочности на растяжение. Эти характеристики зависят от материала заклепки, её диаметра и качества установки.
Прочность на срез
Прочность на срез является основным параметром для большинства заклепочных соединений. Значения варьируются от 400 Н для алюминиевых заклепок диаметром 3,2 мм до 4500 Н для стальных заклепок диаметром 6,4 мм.
Факторы, влияющие на прочность
Прочность соединения зависит от правильности установки, качества подготовки отверстий, состояния соединяемых поверхностей и соответствия размеров заклепки расчетным параметрам. Превышение рекомендуемых зазоров или использование поврежденных заклепок может существенно снизить прочность.
Особенности установки
Качество заклепочного соединения в значительной степени определяется правильностью установки. Процесс включает подготовку отверстий, позиционирование заклепки и выполнение операции расклепывания с соблюдением технологических параметров.
Подготовка отверстий
Отверстия должны быть просверлены точно под прямым углом к поверхности материала сверлом диаметром на 0,1-0,2 мм больше диаметра заклепки. Отверстия должны быть очищены от заусенцев и стружки.
Требования к расположению
- От края материала до центра отверстия: 2D (не менее)
- Между центрами заклепок: 3D (не менее)
- Максимальное расстояние от края: 24D
Контроль качества установки
После установки необходимо проверить правильность формирования замыкающей головки, отсутствие трещин в материале заклепки и плотность прилегания головки к поверхности материала. Правильно установленная заклепка должна иметь симметричную замыкающую головку диаметром 1,5-1,7 от диаметра стержня.
Критерии выбора для различных применений
Выбор оптимальной заклепки требует комплексного анализа условий эксплуатации, нагрузок, материалов конструкции и экономических факторов. Различные отрасли промышленности предъявляют специфические требования к заклепочным соединениям.
Строительные конструкции
В строительстве применяются преимущественно алюминиевые заклепки с оцинкованным стержнем, обеспечивающие оптимальное сочетание прочности, коррозионной стойкости и экономичности. Для фасадных систем критична совместимость с алюминиевыми профилями.
Судостроение и морские применения
В морских условиях применяются исключительно нержавеющие заклепки или алюминиевые с нержавеющим стержнем. Особое внимание уделяется предотвращению щелевой коррозии и обеспечению герметичности соединений.
Автомобильная промышленность
В автомобилестроении используются преимущественно алюминиевые заклепки для соединения кузовных панелей, обеспечивающие снижение веса конструкции при сохранении требуемой прочности.
- Алюминиевые конструкции: Al/A2 или A2/A2
- Оцинкованная сталь: Al/St с цинковым покрытием
- Нержавеющая сталь: A2/A2
- Композитные материалы: Al/St или Al/A2
Часто задаваемые вопросы
Источники информации
Данная статья подготовлена на основе действующих технических стандартов ГОСТ Р ИСО 15977-2017, ГОСТ Р ИСО 15979-2017, ГОСТ Р ИСО 15980-2017, ГОСТ Р ИСО 15983-2002, а также данных ведущих производителей крепежных изделий и справочной литературы по заклепочным соединениям.
Отказ от ответственности
Внимание! Данная статья носит исключительно ознакомительный характер и не может служить основанием для принятия окончательных технических решений. Приведенные данные могут отличаться в зависимости от конкретного производителя и условий применения.
Для ответственных конструкций обязательно проводите расчеты прочности и консультируйтесь со специалистами. Автор не несет ответственности за последствия применения информации, содержащейся в данной статье, в практической деятельности.
Всегда следуйте техническим требованиям производителя заклепок и действующим нормативным документам для вашей отрасли применения.
