Развальцовка пустотелых заклепок. Соединение деталей пустотелыми заклепками. Материалы для резьбовых заклёпок
Специальный пистолет для соединения деталей может пригодиться для соединения деталей, но не все знают, как пользоваться заклепочником правильно, и какие существуют рекомендации по технике безопасности.
Заклепочник необходим для соединения деталей.
Сфера применения инструмента
Заклепочник становится действительно незаменимым во время проведения ремонтных работ. Этот ручной инструмент используется для закрепления нескольких деталей в том случае, когда их соединить другим способом не представляется возможным. Чаще всего с его помощью фиксируют на внутренней стороне детали крепежные элементы.
Заклепочный ручной рычажный механизм выпускается в форме пистолета и состоит из двух частей. Первая — пружинный механизм, с помощью которого клепка втягивается внутрь. Затем ее расплющивает рычажная система — второй элемент механизма. Такой инструмент позволяет соединить между собой детали, суммарная толщина которых может достигать 10 мм.
Для упрощения работы с инструментом в комплект входят специальные насадки, различающиеся по диаметру и с разной длиной хвостовой части. Все это позволяет использовать их для крепления различных по длине и толщине деталей. Для домашнего пользования вполне хватает головок, поставляющихся в комплекте с заклепочником. В случае, если они по какой-либо причине не подойдут, набор нестандартных головок можно купить дополнительно.
Соединение с помощью заклепок отличается лучшим качеством благодаря наличию следующих технических характеристик, свойственных такому типу соединения:
Двухрычажный заклепочник более прост в использовании.
- Виброустойчивость.
- Надежность. В результате работы создается неразборное соединение, что и гарантирует его высокую прочность. Метод заклепочного соединения использовался при строительстве Эйфелевой башни и Шуховской башни в Москве — сооружений, которые существует уже не одно десятилетие. Это свидетельствует о качестве крепления деталей с помощью заклепок.
- Заклепки не лопаются внезапно, в отличие от сварки. Сначала они растягиваются, что позволяет своевременно увидеть и устранить неисправность.
- Подготовка к установке проводится максимально быстро. Работает заклепочник всего несколько секунд, что позволяет быстро заканчивать соединительные работы.
- Меньшая цена, в отличие от винтового соединения, так как заклепка — это небольшой кусочек металла цилиндрической формы.
В настоящее время выпускаются разные заклепочные механизмы, как простые, так и более сложные, например, в виде поворотной головки, что позволяет их использовать в труднодоступных местах. Сам процесс установки заклепок занимает несколько секунд.
Вернуться к оглавлению
Виды ручных заклепочных инструментов
На полках современных магазинов можно найти инструменты для заклепки 2 видов:
- Заклепочник резьбовой,
- Заклепочник вытяжной.
Эти 2 инструмента различаются по способу действия. Рассмотрим каждый из них.
Вытяжной инструмент создает тяговое усилие, за счет которого фиксируется заклепка. В элементах, которые нужно соединить, просверливают отверстия. Затем заклепка помещается в отверстие и с помощью сжиманий и разжиманий рукояти распирается. В конструкции заклепки имеется шарик, который распирает трубу заклепки изнутри. С противоположной стороны заклепка сплющивается, за счет чего и происходит соединение двух деталей.
Заклепочники имеют рычажный механизм для работы.
Вытяжной ручной заклепочник — универсальный инструмент, который подойдет для соединения различных деталей. Цена такого инструмента значительно ниже, чем у инструментов другого вида. Резьбовой инструмент работает по схожей схеме. Отличие состоит только в том, что шарик затягивается в трубку при вращении рукояти. Резьбовой заклепочник используют достаточно редко. Он подходит для соединения очень тонких деталей, на которых необходимо сделать резьбу, а в заклепку закрутить болт.
В зависимости от вида привода заклепочные инструменты делятся на 3 группы:
- Пневматические,
- Механические,
- Пневмогидравлические.
Механические устройства наиболее популярны, так как удобны для работы в бытовых условиях. Такие заклепочники подразделяются на инструменты, которые можно держать одной или двумя руками. Перед покупкой устройства нужно убедиться в его качестве. Определяющий фактор — цена. Обычно качественную модель за небольшую цену не купить. Использование дешевых заклепочников приводит к низкому качеству крепления и быстрому выходу из строя конструкций. Да и сам инструмент долго не прослужит. Не стоит оставлять без внимания и материал, из которого сделаны заклепки, точнее, его качество.
Приобрести заклепочный инструмент можно в любом специализированном магазине. Широкий ассортимент товаров позволяет выбрать нужную модель, соответствующую необходимым для работы требованиям.
Вернуться к оглавлению
Технология использования заклепочника
Заклепочным инструментом пользоваться просто. Важно только запомнить общий принцип работы. Первый этап — подготовка металлических деталей. Их необходимо подготовить к работе: поверхность выровнять так, чтобы оба элемента хорошо друг к другу прилегали. Затем обе детали кладут на деревянную заготовку, хорошо закрепляют. Прежде всего, нужно обозначить на деталях места, где будут располагаться отверстия для крепежа. Сделать это нужно очень точно, чтобы в дальнейшем на всех деталях отверстия совпадали.
Затем нужно просверлить дрелью отверстие, в которое будет устанавливаться заклепка. Обратите внимание на размеры отверстия, заклепки и сверла. Если нужный диаметр отверстия — 4,8 мм, то сверло должно быть диаметром 5 мм. На этом этапе важно проверить, чтобы к металлу плотно прилегала вокруг отверстия фиксирующая юбка. Длина заклепок напрямую зависит от толщины деталей и нагрузки на них. Маленькие заклепки предназначены для деталей, на которых практически не будет нагрузки. В этом случае подойдут заклепки размером от 2 до 6 мм. Если на детали будет оказываться существенная нагрузка, тогда понадобятся заклепки до 16 мм.
Тонкий конец заклепки устанавливается в заточник так, чтобы насадка точно подходила. Головка заклепки устанавливается в отверстие на детали. При этом стоит учитывать, что заклепка должна немного выступать с другой стороны, примерно на 10 мм. На верхнюю часть детали надевается заклепочник перпендикулярно основной части. Затем нужно сделать линейно направленный прижим — обязательно сильный. Если после сжатия не отпала ножка заклепки, нужно повторить операцию несколько раз.
Следующий этап — протяжка с помощью рычажной системы. Для этого применяется монтажная проволока из стали. Все пространство в клепочной детали заполняется металлом из проволоки. Из-за прижима по краям возникают наплывы, которые будут держать скрепляемые элементы и не давать им разойтись. Вдоль соединительного шва делают остальные крепежи. После этого удается сделать не более 3-4 точек — проволока обрывается. Обрывки проволоки нужно удалить из инструмента — это можно сделать с помощью шлицевой отвертки.
При выполнении шва нужно уделять внимание размеру деталей, потому что качество соединения ухудшится, если ошибиться при установке размера. Некачественное соединение приведет к разрушению креплений — они не выдержат нагрузки. Результатом будет разрушение крепежей и необходимость ремонта.
Учебное пособие для подготовки
рабочих на производстве
Практикум по слесарным работам
Соединение деталей пустотелыми заклепками
В слесарных работах встречаются различные соединения деталей из металла, фибры, картона, кожи, пластических масс, выполненные путем склепывания пустотелыми заклепками (пистонами) (рис. 258, а).
Рис. 258. Развальцовка головки пустотелой заклепки на сверлильном станке:
а - пустотелая заклепка; б - прием работы
Заклепочные соединения выполняют двумя способами: 1) развальцовыванием замыкающей головки на сверлильном станке; 2) формированием замыкающей головки ударами с помощью специальной обжимки. Способ развальцовки головки заклепки на сверлильном станке более производителен и находит широкое применение для медных, латунных и алюминиевых заклепок.
Заклепочное соединение с развальцовкой головки заклепки выполняется в следующей последовательности.
1. Размечают и накернивают центры отверстий под заклепки.
2. Сверлят все отверстия, входящие в соединение, или пробивают их на прессах дыропробивными приспособлениями.
3. Собирают соединение, проверяя правильное расположение деталей и всех отверстий, а затем закрепляя их винтами.
4. Заклепку закладывают снизу и размещают ее на поддержке.
5. В патрон сверлильного станка устанавливают развальцовку, а деталь на столе станка размещают таким образом, чтобы ось развальцовки точно совпала с центром отверстия заклепки.
6. Включают электродвигатель и развальцовывают замыкающую головку пустотелой заклепки.
В процессе развальцовывания головки заклепки шпиндель станка надо опускать плавно без большого нажима на рычаг, контролируя формирование головки до тех пор, пока не образуется выпуклое кольцо правильной формы (рис. 258, б). Развальцовку периодически смазывают вазелином.
Второй способ соединения деталей пустотелыми заклепками с применением специальных обжимок осуществляют в два приема:
- первый прием - заложенную в отверстие заклепку размещают на поддержке и предварительно раздают конец заклепки ударами молотка по кернеру (рис. 259, а);
- второй прием - обжимку устанавливают на осаженный конец заклепки и ударами молотка по обжимке формируют замыкающую головку пустотелой заклепки (рис. 259, б).
Рис. 259. Прием склепывания деталей пустотелыми заклепками:
а - предварительная расклепка керном; б - окончательная расклепка оправкой, в - закладные шайбы
Для того чтобы не повредить поверхность детали головкой заклепки при соединении нескольких листов пустотелыми заклепками, под них подкладывают металлические шайбы (рис. 259. в).
Многие видели это приспособление в магазинах, торгующих инструментом – но не все знают, как им пользоваться. Те, кто ни разу не держал вытяжной заклепочник в руках – просто не смогут оценить удобство и универсальность его применения.
Заклепочные соединения были и остаются универсальным и недорогим способом сращивания различных деталей. В судостроении и самолетостроении – это вообще единственный способ крепления обшивки к каркасу.
Классическая клепка выглядит следующим образом:
Именно так клепали корпус «Титаника» и ручку к вашей сковородке.
ВАЖНО! Заклепочное соединение является неразборным. Для разделения деталей необходимо механическим способом разорвать (высверлить, срезать) заклепку.
Современные технологии коснулись и этого древнего способа. В быту мало кто пользуется молотком и обжимной насадкой. Существуют полуавтоматические инструменты, позволяющие приклепывать детали друг к другу практически одной рукой. Правда и заклепки выглядят несколько иначе.
Как работает ручной заклепочник?
Для понимания процесса, необходимо увидеть заклепку в работе. На схеме обозначены основные ее элементы:
В подготовленное отверстие помещается втулка заклепки. Инструмент надевается на сердечник и упирается в буртик заклепки. Зафиксированный стержень вытягивается из втулки, расклепывая ее верхнюю часть.
Когда клепка завершена, и головка сердечника прочно засела в расклепанной втулке – стержень отрывается. Склепанные материалы соединены лишь втулкой.
ВАЖНО! В материале описывается механический вытяжной заклепочник. Существуют гидравлические, пневматические и электрические приспособления. Однако в быту они не применяются.
Принцип работы самого инструмента и его устройство так же рассмотрим на схеме.
- головка (1) одевается на сердечник установленной в отверстие заклепки;
- корпус (2) выполняет функции нижней рукоятки и упорной станины;
- верхняя рукоятка (3), опираясь на станину при помощи оси (9), является силовым рычагом;
- при сжимании рукояток рабочая втулка (4) сжимает цанговые кулачки (5), плотно фиксируя стержень заклепки;
- продолжая движение, цанговый механизм вытягивает стержень из втулки заклепки, формируя расклепанное кольцо;
- при разжимании рукояток, конусная втулка (6) под действием пружины (7) разжимает кулачки, позволяя цанговому механизму занять исходное нижнее положение;
- крышка (8) является упором для пружины, снимается для обслуживания цангового механизма;
- для удобства оператора, в корпусе хранятся сменные головки (10), для различных диаметров заклепок.
Заклёпка – это одноразовый крепёжный элемент, предназначенный для скрепления 2 и более деталей. Для установки этого крепежа используют заклёпочник. Как снять заклепку придётся исходить из наличия подручных средств, потому что универсального инструмента не существует. К тому же, подбор материалов металлоконструкции производится в соответствии с техническими характеристиками.
Алюминий, медь, сталь различаются по твёрдости, в разной степени они подвержены диффузии, скорости окисления и прочим физико-химическим процессам. Единственный способ, который можно назвать почти универсальным – это высверливание. Проводиться этот процесс может 3 способами, что в большинстве случаев зависит от того, насколько металл крепления сроднился со скрепляемыми элементами.
Способ снять вытяжную заклёпку
Вытяжная заклёпка удаляется несколько проще. Проводя её демонтаж необходимо удалить кольцо, образовавшееся при закреплении. Если есть возможность, при сжатии материала конструкции, вставить полотно пилки по металлу, крепление можно срезать, а шпильку снять, вытащив за стержень. Если спилить или срезать нет никакой возможности, всегда остаётся шанс снять крепление по первом способу — высверлить.
Потайное крепление снять можно только высверливанием, а головки вытяжных можно сбить молотком, если прочность скреплённого ими материала больше, чем у самого крепления. При условии, что пользуясь таким способом демонтажа, нет уверенности в 100% безопасности для собственных рук и внешнего вида материала, от него лучше отказаться.
На сегодняшний день самый надежный вариант крепежных соединений – неразъемный, и, имея на руках специальные инструменты, можно не задумываться над вопросом, как заклепать заклепку. Далее мы расскажем, как именно выполняются подобные крепежи.
1
Что собой представляет этот крепеж? Изначально, исторически, это металлический стержень, реже – пластинка. Всегда с закладной головкой с одной стороны (шляпкой, ограничивающей движение элемента в отверстии) и замыкающей – на другом конце. Впервые использовался для изготовления доспехов, таких как латы и кольчуги, а также для соединения некоторых элементов холодного и раннего огнестрельного оружия. Если закладная головка имеется изначально, то замыкающая возникает вследствие процесса осадки (расклепывания) или же при помощи специального инструмента за счет деформации вытяжным стержнем. Логично, что осадка применяется к литым или штампованным, цельнометаллическим элементам, а деформация стержнем возможна только при использовании пустотелых (трубчатых) вытяжных заклепок. Также существуют взрывные и разрезные варианты.
Разнообразные виды заклепок
Итак, мы знаем, что рассматриваемые нами крепежные элементы являются неразъемными, что обеспечивает зачастую высокую надежность. Но прочность соединения зависит в первую очередь от материала, поэтому мы сначала рассмотрим разновидности клепок именно по этой характеристике. Наиболее распространенные – алюминиевые крепежи, во многих производственных процессах, а также в ряде ремесел используются медные и латунные стержни. Все эти материалы не имеют высокую степень надежности и годятся лишь там, где нет больших нагрузок, для крепежа декоративных деталей. Помимо прочего, существуют стальные клепки, в том числе и из нержавейки, они обеспечивают достаточно прочное соединение и пригодны даже для сборки несущих конструкций и машиностроения.
Очень важно при монтаже металлических деталей использовать клепки из того же материала, что и соединяемые элементы.
2
Прежде, чем использовать заклепки, нужно знать, как правильно клепать те или иные детали. Существует немало способов соединения, но делятся они, как правило, на 3 вида. Прочные крепежи используются исключительно там, где присутствуют определенные нагрузки. Герметичные, как это понятно из названия, нужны для того, чтобы обеспечить герметичность в местах соединения листов или каких-либо деталей. И, наконец, прочно герметичные выполняют обе функции. Следует отметить, что для второго типа, то есть для герметичных заклепок, закладные головки делают усиленными.
Вытяжные заклепки
Наиболее распространенный способ соединения – внахлест, при этом применяется он не только к , но и к деталям сложной формы. Этот вариант также называют односрезным. Под воздействием разнонаправленных нагрузок, например, при растягивании, такой шов может легко деформироваться. Более прочным является соединение встык, с использованием одной или двух (по обе стороны от шва) накладок, но такой вариант, называемый также многосрезным, сильно утяжеляет конструкцию и приводит к большему расходу материала. Установка заклепок при крепеже может быть цепной или шахматной, вторая более надежная, но очень трудоемкая.
Закладные головки бывают самых разных форм. Наиболее часто используемые – полукруглые и потайные. Первые полностью перекрывают собой отверстие, как шляпка винта, а для вторых канал развальцовывается с тем, чтобы имеющая форму перевернутого срезанного конуса головка полностью поместилась в лунке. Во втором случае поверхность детали остается гладкой, поскольку клепание происходит заподлицо, и разрушение таких заклепок становится затруднительным. Также существуют полупотайные форм-факторы (с небольшой округлой выпуклостью), плоские, плоскоконические, конические и овальные.
3
Наиболее часто сегодня используются вытяжные клепальные элементы, которые особенно удобны, если необходимо прикрепить деталь к поверхности, противоположная сторона которой недоступна. Они представляют собой трубку с развальцовкой на одном из торцов (аналог закладной головки), в канале которой проходит стержень со шляпкой на ровном конце клепки. С развальцованной стороны выдвинута большая часть стержня, с которой и происходит сцепление зажима инструмента, для последующего протягивания сквозь трубку. Ровный ее конец сминается шляпкой стержня и образует замыкающую головку.
Заклепки для металла
Однако следует учитывать, что при соединении двух деталей расширяется и ее канал, поэтому края отверстий должны быть прочными, не подвергающимися деформации. Поэтому для крепежа пластин из достаточно мягкого материала, будь то пластик или алюминий, должны применяться закладные втулки из стали или же шайбы с обеих сторон соединяющихся деталей. То же касается и соединений, которые должны быть подвижными, шарнирными, к ним также применимы в комплексе с шайбами втулки, причем длина их должна превышать суммарную толщину скрепляемых пластин.
4
В отличие от вытяжных, обычные литые или штампованные клепальные элементы нужно устанавливать с применением определенных прилагаемых к замыкающему концу усилий. Это может быть прессование или же целенаправленные удары для расплющивания выходящего из отверстия конца стержня. Второй вариант больше всего напоминает ковку, тем более что выполняется он холодным или горячим способом. Если толщина клепки не превышает 1 сантиметр, можно использовать холодную оковку замыкающей головки. Если же диаметр больше 10 миллиметров, то необходимо накаливание крепежного элемента для облегчения расплющивания его конца.
Инструмент для заклепки
Как правило, перед тем, как расклепать горячим способом заклепку, ее нагревают в горне, после чего устанавливают в отверстие и несколькими сильными ударами делают плоскую замыкающую шляпку. При этом снизу должна располагаться наковаленка с лункой под закладную головку. Для холодного способа применяется специальный инструмент – боек с лункой полукруглой формы, при помощи которого формируется ровная полусфера путем деформации выходящего из отверстия конца в пределах выемки. Оковка обычным молотом дает такой же результат, если бить по торцу, направляя удары слегка вскользь, от центра к краям, но такая головка будет менее аккуратная.
5
Как мы уже говорили, рассматриваемый тип соединения является неразъемным, однако, если все-таки необходимо разобрать конструкцию, детали которой склепаны между собой, можно использовать несколько разных методов. Самый распространенный, который обычно применяется к вытяжным, взрывным и разрезным типам крепежей, а также там, где имеют место потайные головки – высверливание. Для этого сверло, соответствующее предположительному или точно известному диаметру отверстия, устанавливается точно в центр закладной или замыкающей головки, после чего делается лунка на необходимую глубину или же сквозной канал. После этого несколькими точными ударами можно легко выбить клепку.
Инструмент для удаления заклепок
Второй способ несколько трудоемкий, однако, вполне эффективный для головок, которые хорошо видны над поверхностью, то есть для полукруглых и конических. Вам понадобится специальное зубило, напоминающее формой стамеску, с помощью которого необходимо срубить шляпку, нанося резкие и сильные удары по тыльному концу рукоятки. Также может подойти и остро заточенная стамеска, однако этот инструмент рекомендуется использовать только для заклепок небольших диаметров. Крепежные элементы со стержнем около 1 сантиметра и более таким способом срезать очень сложно.
Самый простой метод для удаления заклепок с выступающими головками – применить угловую шлифовальную машину, в просторечии именуемую болгаркой. На нее лучше всего установить для этой цели отрезной диск, и, подведя сбоку к головке, аккуратно срезать ее. Если при этом есть вероятность повредить поверхность детали, с которой удаляется соединение, рекомендуется использовать грубый шлифовальный диск, при помощи которого головка просто аккуратно стачивается до основания. Далее, установив любой достаточно острый инструмент, например, пробойник, можно сильным ударом молотка легко выбить стержень заклепки из отверстия.
