Запрессовочный крепеж представляет собой специализированный тип крепежных изделий, преимущественно с резьбой, которые устанавливаются в предварительно подготовленные отверстия листовых металлических заготовок путем приложения равномерного сжимающего усилия. При этом происходит пластическая деформация материала заготовки, который затекает в специальные конструктивные элементы крепежа (канавки, насечки, зубцы), обеспечивая надежную фиксацию . Эта технология, изобретенная инженером Сванстромом в 1940-х годах и популяризированная компанией Penn Engineering, произвела революцию в соединении тонколистовых материалов .
Основные преимущества использования
Технические преимущества
- Прочное резьбовое соединение в тонколистовых материалах толщиной от 0,5 мм
- Повышенное сопротивление кручению и отрыву благодаря затеканию металла в канавки и насечки
- Монтаж заподлицо — отсутствие выступающих частей на лицевой стороне
- Надежная фиксация — крепеж становится неотъемлемой частью заготовки
Технологические преимущества
- Уменьшение номенклатуры — отказ от дополнительных шайб и гаек при финальной сборке
- Сокращение операций — исключается зенковка, снятие заусенцев, повторное нарезание резьбы
- Снижение себестоимости — возможность уменьшить толщину листа и использовать более дешевые материалы
- Разделение операций — предварительная фиксация крепежа упрощает окончательную сборку
Эксплуатационные преимущества
- Безопасность — исключена потеря элементов крепления и их попадание в механизмы
- Эстетичность — чистая поверхность без выступающих частей
- Возможность работы с окрашенным металлом — монтаж без повреждения покрытия
Ключевые факторы, влияющие на качество соединения
Требования к заготовке
- Толщина листа должна быть не менее минимального значения, указанного в спецификации (обычно от 0,5-0,7 мм до 4 мм)
- Твердость материала заготовки должна быть меньше твердости крепежного изделия
- Все операции по обработке поверхности (анодирование, покраска) должны выполняться до установки крепежа
Требования к отверстию
- Диаметр отверстия должен строго соответствовать спецификации с допуском +0,5 мм / -0 мм
- Способ изготовления отверстия (лазер, сверление, пробивка, литье) не принципиален при соблюдении точности
- Категорически запрещены зенковка и снятие заусенцев, так как удаляемый материал необходим для затекания в канавки крепежа
- Минимальное расстояние от центра отверстия до края листа должно соответствовать рекомендациям производителя
Требования к крепежному элементу
- Твердость материала крепежа должна превышать твердость заготовки
- Жесткие допуски на размеры рабочих частей (резьба, канавки, насечки) обеспечивают лучшие рабочие характеристики
- Качество термообработки критически важно — неправильная термообработка может привести к разрушению при установке
Технология процесса установки
Оборудование и оснастка
- Используется пресс любой конструкции, обеспечивающий параллельное сжатие
- Применяется стандартный плоский пуансон
- Необходима регулировка сжимающего усилия, значения которого зависят от типа и размера крепежа
- Рекомендуется использование прессов с контролем усилия и хода для стабильного качества
Параметры процесса
- Усилие запрессовки прикладывается плавно, без ударных нагрузок
- Типичное усилие на один контакт составляет 60-100 Н (около 85 Н в среднем)
- Скорость запрессовки не должна быть ниже 25 мм/мин (рекомендуется около 100 мм/мин)
- Процесс продолжается до полного затекания материала во все пазы крепежного элемента
Контроль качества
- Визуальный контроль заполнения канавок материалом
- Проверка усилия на вырыв и проворачивание
- Контроль положения крепежа относительно поверхности (заподлицо)
- Для ответственных применений рекомендуется проводить испытания смонтированных образцов перед серийным производством
Распространенные ошибки и запреты
Чего НЕЛЬЗЯ делать:
- Нельзя использовать ударные нагрузки (молоток) — это исключает затекание материала и не дает надежного соединения
- Нельзя зачищать отверстия с обеих сторон до установки — удаляется необходимый для затекания металл
- Нельзя пережимать крепеж (прикладывать чрезмерное усилие) — это может разрушить тело крепежа, сорвать резьбу или деформировать лист
- Нельзя устанавливать стальные крепления в алюминиевые панели до анодирования или покраски
- Нельзя монтировать на уже окрашенную сторону листа
Критические условия:
- Отверстия не должны иметь кромок (скошенных или поврежденных) более 0,127 мм
- При толщине листа более 2,29 мм крепеж устанавливается с той стороны, с которой пробивалось отверстие
- Необходимо строго соблюдать минимальную дистанцию до края листа
Классификация и виды
По применению:
- Для листового металла — имеют низкую круговую канавку, препятствующую провороту
- Для печатных плат (самопрошивные) — имеют цилиндрическую насечку
По форме:
- Запрессовочные гайки — стандартные, заподлицо, с плавающей резьбой
- Резьбовые шпильки
- Втулки с шестигранной головкой — с глухой или сквозной резьбой
- Дистанционные стойки
По материалу изготовления:
- Нержавеющая сталь (AISI 300/400)
- Конструкционная сталь с покрытием (оцинковка)
- Латунь с оловянным покрытием
- Алюминиевые сплавы
Области применения
Промышленность:
- Автомобилестроение (кузовные панели, элементы интерьера)
- Аэрокосмическая техника (ответственные узлы)
- Судостроение и военное производство
Электроника и приборостроение:
- Компьютерное и телекоммуникационное оборудование
- Медицинская техника
- Вендинговые и игровые автоматы
Другие отрасли:
- Производство бытовой техники
- Сельскохозяйственное машиностроение
- Мебельная промышленность
- Электротехническое оборудование
Ограничения применения
Основное ограничение запрессовочного крепежа — это повышенные нагрузки, превышающие допустимый крутящий момент и усилие на разрыв . В таких случаях рекомендуется использовать альтернативные методы:
- Развальцовочный крепеж
- Приварной крепеж (болты, шпильки, втулки, привариваемые к листу)
- Резьбовые заклепки
Работа с запрессовочным крепежом требует внимательного соблюдения технологических требований и точности на всех этапах — от проектирования отверстий до контроля усилия запрессовки. Только при соблюдении всех рекомендаций производителя можно достичь максимальной надежности и долговечности соединения.
Чтобы получить более детальную информацию о конкретных типах крепежа, допусках и режимах установки для вашего производства, стоит узнать больше из специализированных технических каталогов и рекомендаций производителей крепежных систем.
