• Главная
• Статьи
• Монтаж
• Клепка металла

Клепка металла

Под клепкой металла понимается процесс формирования неразъемного соединения элементов создаваемой конструкции, характеризующихся сравнительно небольшой толщиной. К нему прибегают, когда сварку применять неудобно, либо если сопряжению подлежат детали из несвариваемого материала. Еще один доступный вариант – использование болтового соединения – тоже имеет минусы: его монтаж занимает более продолжительный отрезок времени, да и стоят входящие в него компоненты дороже.

Процедура клепки

Простота выполнения – вот почему большинство домашних мастеров отдают предпочтение именно этому методу скрепления металлических листов. Заклепка, имеющая шляпку и стержень, вставляется в сквозное предварительно созданное отверстие. Головка при этом упирается в поверхность одного из скрепляемых элементов, а конец стержня выступает за пределы противоположной кромки гнезда. Эта часть крепежной детали под действием внешней силы расплющивается. В результате образуется т.н. замыкающая головка, которая:

• препятствует свободному извлечению заклепки из монтажного отверстия;

• обеспечивает надежное скрепление элементов

Типы заклепочных соединений

По критерию «способ соединения пластин» заклепочные швы принято подразделять на 2 типа:

• внахлестку – на одну металлическую пластину накладывается другая;

• встык – листы располагают так, чтобы соприкасались их боковые грани. А их соединение осуществляется одной либо двумя плоскими накладками.

Применяется еще один критерий – расположение заклепок. Согласно ему соединения, формируемые посредством данных крепежных деталей, бывают одно-, двух- и многорядными. Располагаться заклепки могут в шахматном порядке. Иной широко распространенный вариант – одна напротив другой.

В зависимости от сферы предназначения заклепочные швы подразделяются на:

• прочные. Реализуются в ходе клепки опор, выполняющих несущую функцию – проще говоря колонн, элементов мостовых сооружений, металлических балок жесткого каркаса и т.д.;

• прочноплотные. Наряду с прочностью, обеспечивают герметичность скрепления. Широко применяются при клепке котлов и трубопроводных магистралей, функционирующих под воздействием повышенного давления рабочих субстанций, находящихся в газообразном либо жидком агрегатном состоянии;

• плотные. Реализуются, когда критичным параметром соединения является только прочность шва. Встречаются в таких видах оборудования, как резервуары, цистерны и слабонагруженные, характеризующихся разной степенью сложности, трубопроводы.

Разновидности заклепок

Заклепка –это крепежная деталь с цилиндрическим стержнем (может выпускаться полым), созданным из пластичного мягкого металла. На его одном конце находится шляпка определенной конфигурации.

Современной металлургией производятся и составные заклепки, в конструкцию которых входят корпус и ножка/стержень. Но принцип действия остается прежним: закладная шляпка упирается в поверхность одной детали, а с другой стороны стержня – на его выступающем конце – формируется замыкающая головка. Однако при этом клепка, как таковая, не применяется. Просто в ходе извлекания самого стержня его расширенный участок деформирует вторую часть, как бы сминает ее.

Типы закладных шляпок и стержней

Головки заклепок подразделяются на следующие виды:

• полусферическая (бывает низкой и высокой). Другое ее широко распространенное название – полукруглая. Заклепки с такими шляпками характеризуются наибольшим уровнем надежности. Формируют прочный и качественный шов;

• плоская цилиндрическая и конусообразная. Заклепки, головки которых имеют такую конфигурацию, рекомендованы к применению, если в ходе эксплуатации возможен их контакт с химически агрессивной средой;

• под потай и под полупотай. Заклепки со шляпками такой формы, применяются исключительно при выдвижении строгого требования, чтобы крепеж не выступал над плоскостью прикрепляемого листа. Формируемое соединение наиболее ненадежно.

На рисунке представлены заклепки со шляпками перечисленных конфигураций.

Что же касается стержней, то они бывают:

• сплошными, как это показано на выше размещенном рисунке. Установка таких заклепок сопряжена с некоторыми трудностями. Но этот минус нивелируется высокой нагрузочной способностью сформированного сопряжения;

• полупустотелыми. Отрезок стержня, примыкающий к закладной шляпке – сплошной, оставшийся участок – пустотелый;

• пустотелыми. В шляпке и в самом стержне заклепки проделано сквозное отверстие. Крепежная деталь данного типа легко подвергается расклепыванию. Однако такая конструкция обусловливает низкую устойчивость соединения к воздействию внешних нагрузок.

Как выглядят заклепки со стержнями последних двух типов, можно узнать, изучив ниже размещенные рисунки

Каждый вид стержня встречается с каждым из типов закладных головок. Их подбор осуществляется с учетом предполагаемой нагрузки. Пустотелые подходят для формирования не слишком нагруженных швов, но только если к герметичности не предъявляются никакие требования. Для обеспечения этой характеристики можно устанавливать полупустотелые заклепки. Если предполагается работа соединения в условиях высоких нагрузок, используется крепеж с полусферической шляпкой и сплошной ножкой/стержнем.

Инструмент для клепки

Для создания соединения с помощью заклепок нужно применять слесарный инструмент. Ниже представлены те его виды, без которых домашнему мастеру точно не обойтись.

Слесарные молотки

Если планируется частое выполнение работ, связанных с клепкой металла, рекомендуется приобрести набор молотков данного типа. Основное требование – их боек должен быть квадратным. 

Подбирать данный инструмент следует с учетом диаметра и длины заклепок. Эти характеристики крепежа определяют площадь бойка и оптимальный вес головки молотка.  Очевидно, что масса последнего элемента – очень значимый фактор при клепальных работах:

• даже от одного неприцельного удара молотком с тяжелой головкой, заклепка может безвозвратно повредиться;

• когда же импульсные воздействия наносятся легкой головкой, процедура расклепывания может затянуться.

Что же касается площади бойка, то здесь тоже все понятно: этот показатель прямо пропорционален диаметру шляпки заклепки.  Численные значения обеих этих характеристик молотков слесарных прописаны в ГОСТе 2310-77. Правда площадь бойка там указана неявно – только его сторона. Впрочем, для вычисления данного параметра квадрата этого вполне достаточно. Ниже приведены в табличной форме установленные вышеуказанным нормативным документом вес головки с такой конфигурацией бойка и ее сторона для всех возможных типов данного элемента молотка.

Обозначения по ГОСТу 2310-77 головок молотков	Сторона квадрата ударной плоскости бойка, мм	Вес (номинальный) квадратных головок молотков, кг
7850-0122/001	36,0	1,0
7850-0121/001	33,0	0,8
7850-0119/001	29,0	0,6
7850-0118/001	27,0	0,5
7850-0117/001	25,0	0,4
7850-0147/001	19,0	0,3
7850-0116/001		0,2
7850-0115/001	15,0	0,1
7850-0114/001	11,0	0,05

Опытные домашние мастера рекомендуют применять для заклепок с диаметром (обозначение D_з):

• 4,0 мм ≤ D_з ≤ 5,0 мм молотки с головкой весом 0.4 кг;

• 6,0 мм ≤ D_з ≤ 8,0 мм – молотки с головкой весом 0,5 кг.
  

Натяжка

Выглядит натяжка, как бородок, на конце которого проделано гнездо. Его диаметр должен быть немного больше этого параметра стержня заклепки. Натяжка используется для сжатия (осаживания) подлежащих скреплению пластин металла перед проведением процедуры их сопряжения. 

Работа с натяжкой предусматривает:

• введение выступающего участка стержня заклепки в имеющееся в ней отверстие;

• нанесение нескольких ударов молотком по ударной части этого приспособления.

Цель проведения данной операции – добиться плотного соприкосновения поверхностей соединяемых металлических листов. То есть полностью устранить между ними зазор.

Чекан

Этот инструмент представляет собой разновидность слесарного зубила, отличающегося конфигурацией рабочей части – здесь она плоская. Применяется чекан для придания реализованному клепкой соединению герметичности. Процедура зачеканивания заключается в уплотнении плоскостей соприкосновения соединяемых элементов. В качестве объектов ее применения выступают края металлической пластины и замыкающая головка заклепки. На рисунке представлены чеканы, наиболее часто используемые при клепке.

Инструмент первого варианта исполнения обеспечивает ширину боя, не превышающую 10,0 мм, а второго – от 10,0мм.

Поддержка

Поддержка выполняет функцию опоры в ходе расклепывания стержня заклепки. Форма и размерные характеристики такого приспособления подбираются с учетом:

• диаметра стержня крепежной детали;

• конструкции сопрягаемых объектов;

• предполагаемого к использованию способа клепки. Он бывает двух видов: прямой. Закладная головка заводится в лунку поддержки, а формообразование замыкающей головки осуществляется нанесением ударов молотком по специальной верхней части обжимки; обратный. Применяется этот метод для клепки в местах с ограниченным доступом и предусматривает нанесение ударов по закладной головке крепежной детали. Замыкающая головка обретает требуемую конфигурацию за счет деформации в специальной выемке, находящейся в рабочей части поддержки. Принцип использования этого приспособления можно понять, изучив рисунок.
  

Вес поддержки должен превышать значение этого показателя используемого молотка не меньше чем в 3 раза, а лучше в 5 раз.

Обжимка

Обжимка представляет собой стержень, на рабочей части которого проделано углубление. Используется для придания замыкающей головке требуемой конфигурации – по плоскому торцу обжимки наносятся удары молотком. С целью унификации металлургические предприятия производят такой инструмент в одном исполнении.

Значения отображенных на чертеже параметров указаны в таблице.

Диаметр стержня заклепки	Общая длина обжимки (L), мм	Радиус углубления (R), мм	Глубина лунки (h), мм	Диаметр лунки в рабочей части (d1), мм	Диаметр стержня  обжимки (D), мм	Масса, кг
31,0	180,0	26,0	18,0	48,7	50,0	2,78
28,0		23,5	16,0	43,8
25,0		21,0	14,0	39,1
22,0		18,0	12,0	34,2	45,0	2,20
19,0		16,0	10,0	29,2
16,0		13,0	8,5	24,3	35,0	1,40
13,0	170,0	12,5	7,0	20,4	30,0	0,93
11,5		10,0	6,0	18,4
10,0		9,0	5,0	15,5

В качестве сырья для изготовления обжимок используется высококачественная углеродистая инструментальная сталь марок У7A и У8A.

Заключение

В заключение необходимо отметить один важный момент. Клепка металла должна производиться крепежными деталями, изготовленными из того же материала, что и соединяемые листы. Выполнение этого требования исключит протекание процесса электрохимической коррозии. Что же касается медных пластин, то их соединение может вестись заклепками, произведенными не только из металла Сu, но и из латуни.

 

Твитнуть

comments powered by Disqus