Заклепкове з'єднання

Закле́пкове з'є́днання, клепа́ння^[1][2] — нероз'ємне з'єднання деталей за допомогою заклепок.

Заклепкове з'єднання металоконструкцій

Заклепкове з'єднання внапуск

Заклепкове з'єднання трубчастою заклепкою

Запит «Клепання» перенаправляє сюди; не плутати з Клепаня.

Запит «Клепання» перенаправляє сюди; про клепання кіс див. Коса (знаряддя).

Первісно встановлення заклепок робили вручну, вставляючи залізний стрижень в отвори і розвальцовуючи його молотком за допомогою обтискача-заклепувальника.

Класифікація

За призначенням заклепкові з'єднання поділяють на:

• міцні, що забезпечують необхідну міцність з'єднання (вузли машин, конструкції споруд);
• щільні (герметичні), що забезпечують задану герметичність з'єднання (резервуари з невеликим внутрішнім тиском);
• міцнощільні, коли вимоги ставляться і до міцності з'єднання і до його герметичності (парові котли та резервуари під високим тиском).

За взаємним розташуванням з'єднуваних деталей розрізняють шви внапуск і встик. Останні виконують за допомогою однієї чи двох накладок.

За конструкцією заклепкові з'єднання поділяються на однорядні та багаторядні з розміщенням заклепок рядами чи у шаховому порядку. У залежності від числа зрізів шви називають одно- двозрізними чи багатозрізними. За типом заклепки: з суцільною та трубчастою заклепкою.

Переваги заклепкових з'єднань

Клепана ферма мосту

Заклепкові з'єднання проявляють свої переваги в наступних умовах:

• при наявності суттєвих вібраційних навантажень у відповідальних конструкцій (мосто-, судно- та авіабудування);
• у з'єднаннях, нагрівання яких при зварюванні недопустиме через небезпеку відпуску термооброблених деталей чи температурних їх деформацій;
• для з'єднання деталей, що не підлягають зварюванню (наприклад, кріплення фрикційних накладок в гальмах та фрикційних муфтах, при виготовленні одягу та взуття);
• при гарячому клепанні розпечена заклепка при остиганні трохи скорочується і сильно стягує заготовки, що дозволяє, наприклад, виготовляти герметичні парові котли, корпуси суден тощо.

Недоліки заклепкових з'єднань

• Трудомісткість процесу. Процес створення з'єднання вимагає свердління отворів, встановлення заклепок, клепки, котрі мало піддаються автоматизації.
• Підвищена матеріаломіскість з'єднання. З'єднання ослабляє основну деталь, тому її слід робити товстішою. Навантаження припадає на заклепки, тому їх сумарний переріз повинен відповідати навантаженню.
• Не завжди достатня герметичність з'єднання, що вимагає додаткових затрат на герметизацію конструкцій, що є важливим для літакобудування та ракетної техніки (при складанні баків-кесонів та пасажирських відсіків).
• Технологія монтажу супроводжується шумом і вібрацією.

Виготовлення заклепкових з'єднань

Довжина l заклепки перед монтажем визначається з умови:

${\displaystyle l=\Sigma \delta +(1,5...1,7)d,}$

де ${\displaystyle l=\Sigma \delta }$ — сумарна товщина з'єднуваних деталей;

d — діаметр стрижня заклепки.

Для полегшення встановлення заклепки діаметр отворів у з'єднуваних деталях виконують більшим на 0,5…1 мм за діаметр стрижня заклепки перед монтажем. Отвори під заклепки виконують в металевих деталях товщиною до 25 мм методом обробки тиском, у решті випадків — свердлять. Клепання сталевими заклепками діаметром до 10 мм, а також заклепками з латуні, міді і легких сплавів усіх діаметрів виконуються холодним способом, а іншими заклепками — гарячим способом. Для фіксації склепуваних деталей використовують центрувальні штифти або спеціальні установчі пристрої.

При гарячому клепанні кінець заклепки нагрівають до пластичного стану (температура 1000…1100°С) у вугільних, газових чи електропечах. Далі заклепку вводять в отвори деталей, що підлягають з'єднанню, після чого, підтримуючи голівку, осаджують протилежний кінець заклепки інструментом ударної або пресової дії і формують замикаючу головку. При вистиганні заклепка скорочується, стискаючи скріплювані деталі.