Защелки в деталях при сборке конструкций из листового металла

Пластиковые защелки представлять не нужно. За многие десятилетия эти элементы стали устойчивой инженерной практикой. Однако те же соединения в листовом металле встречаются нечасто, несмотря на очевидные преимущества, такие как быстрая сборка и отсутствие крепежа.

Зацепы и пазы в деталях из листового металла не новы. Подобные структуры удерживают соединительные элементы во всех, кроме одной, степенях свободы. Соединение зацеп-паз основало целый ряд комбинаций креплений деталей из металлических листов, тонкостенных труб и других компонентов.

Некоторые примеры:

• Рис. 1. При скольжении деталей упругая защелка отклоняется и заходит за крючок в основании. Направленные усилия на детали нагружают защелку в натяжение, исключая прогиб. Защелки высвобождаются вручную, если нажать пальцами на кнопки.
• Рис. 2. В основании короткий край детали отгибает упругую защелку. После того как зацеп проскользнул в паз, защелка заходит за кромку и фиксирует деталь.
• Рис. 3. Незамкнутое байонетное соединение трубы и листа модифицировали и зафиксировали детали между собой. Соединение разблокируется специальным инструментом, изготовленным также из листового металла.
• Рис.4. Эластичность фланца формирует защелку. U-образная секция вставляется в другую пластину и образует основание. Прямоугольная распорка с отверстием в нижней части устанавливается с помощью, например, отвертки. Фланцы сжимаются вместе и U-образная секция входит в опорную плиту.
• Рис.5. Представлены литые пластмассовые детали в металлической конструкции. Разнородные материалы соединяются эластичными защелками. Этот способ применим и для токарных деталей.

Множество оригинальных решений

Вариантов соединений на защелках существует гораздо больше, чем в приведенных примерах. Можно комбинировать листы и тонкостенные круглые или прямоугольные трубы.

Скрепление происходит в результате продольного или кругового скольжения деталей относительно друг друга, или защелка активируется вручную.

Соединения проектируются:

• со свободным и простым доступом, чтобы разъединять скрепленные элементы вручную, или с помощью инструментов;
• со скрытым доступом;
• недоступными для разъединения или постоянными.

Разобрать соединение на рис. 1 станет нельзя, если зеркально отобразить ориентацию зацепа в основании. Движение защелки заблокируется и разъединить элементы не получится, поскольку потребуется доступ к внутренней части собранной детали.

Люфт, который можно уменьшить или полностью устранить, облегчает сборку. О правильном зацеплении сигнализирует удовлетворительный «лязг».

В большинстве случаев защелкивающиеся соединения значительно сокращают время сборки по сравнению с обычным крепежом. Это особенно заметно при скользящем зацеплении с прогибом защелки. При изготовлении детали по схеме, показанной на рис. 1, количество сгибов сокращается с четырех до двух, материал экономится примерно на 10 %, а время сборки сокращается на 90 %. Если защелка или фланец активируются перед сборкой вручную, как на рис. 4, то потребуется больше внимания и сил, что относительно увеличит время сборки.

Возможности лазерной резки позволяют добавлять детали, которые придают функциональность и облегчают сборку изделия.