Заклепочные соединения

Категория:
Слесарно-инструментальные работы


Заклепочные соединения

Клепкой называют метод получения неразъемного неподвижного соединения с помощью заклепок. Клепку применяют в тех же случаях, что и вальцевание. Клепаные соединения надежно работают в условиях вибраций и ударных нагрузок, при высоких и низких температурах и давлениях, обеспечивая герметичность соединения.

Заклепку (в холодном или горячем состоянии) из пластичного материала устанавливают в совмещенные отверстия соединяемых деталей. Перед установкой заклепка имеет одну головку, называемую закладной. Под действием приложенных сил стержень заклепки пластически деформируется и образуется замыкающая головка заклепки, которая стягивает соединяемые детали.

В стыке соединяемых деталей возникают силы трения, которые воспринимают внешнюю нагрузку (или ее часть). Стержень заклепки также может воспринимать внешнюю нагрузку.

Клепаные соединения делят на свободные и прочные. В свободном соединении заклепка выполняет роль оси вращения (например, у угломера, циркуля).

Прочные соединения выполняют внахлестку, с одной и двумя накладками. По числу рядов заклепок различают однорядные и многорядные соединения. Заклепки могут располагаться в шахматном порядке и параллельными рядами (шахматный шов обеспечивает большую плотность соединения). Минимальный шаг заклепок определяется удобством клепки, а максимальный — плотностью и прочностью соединения.

Рис. 1. Схема клепки: 1 — поддержка, 2 — закладная головка, 3 — стержень заклепки, 4 — натяжка, 5 — соединяемые детали, 6 — обжимка, 7 — замыкающая головка

Во избежание электрохимической коррозии материал заклепок должен быть таким же, как материал соединяемых деталей. Заклепки изготовляют из углеродистой и легированной стали, меди, латуни, алюминия и его сплавов.

Наибольшее распространение имеют заклепки с полукруглой и потайной головкой. Применяют также заклепки с конической полупотайной головкой, а также взрывные заклепки, содержащие взрывчатое вещество.

Инструмент и оборудование для клепки. При ручной ударной клепке используют молотки с квадратным бойком, поддержки, обжимки и натяжки. Обжимка представляет собой цилиндрический стержень, имеющий на одном конце углубление для образования замыкающей головки заклепки. Обжимки изготовляют из инструментальной стали У8 или У8А, твердость их рабочей части 56—58 HRQ. Натяжка представляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого выполнено глухое отверстие, диаметр которого больше диаметра стержня заклепки на 0,3 мм. С помощью натяжки осаживают склепываемые детали вокруг заклепки (перед ее расклепыванием). Поддержка удерживает заклепку в рабочем положении и позволяет плотно прижать закладную головку к склепываемым деталям. Масса поддержки, используемой при ручной клепке, должна в 3—5 раз превышать массу молотка.

Для механизации клепки применяют пневмомолотки, клепальные гидравлические и пневматические пресс-скобы, прессы и клепальные машины. При горячей клепке заклепки нагревают в угольных, газовых и электрических печах.

Рис. 2. Основные типы заклепок

Последовательность работ при клепке. Сначала размечают, а потом обрабатывают отверстия под заклепки. Для ответственных (высоконагруженных) соединений отверстия под заклепки сверлят; для менее ответственных — пробивают, для весьма ответственных — совместно сверлят и развертывают. Диаметр отверстий на 0,1—0,5 мм больше диаметра стержня заклепки.

Ударную ручную клепку выполняют следующим образом: в совмещенные отверстия соединяемых деталей вставляют заклепку; ударами молотка по натяжке склепываемые детали плотно прижимают друг к другу; затем осаживают стержень заклепки до полного заполнения им всего пространства отверстия; далее с помощью обжимки образуют замыкающую головку. В процессе клепки закладная головка все время находится на поддержке.

Стальные (диаметром до 8 мм), а также медные, латунные и алюминиевые заклепки можно расклепывать в холодном состоянии.

При горячем процессе стальные заклепки нагревают до температуры 1050— 1100 °С. Во время процесса каждую заклепку выдерживают под давлением рабочего инструмента для предупреждения ее вытяжки.

Клепку ведут вразброс (через две-три, а иногда и через большее число заклепок), чтобы предотвратить выпучивание и смещение отверстий.

Контроль: внешним осмотром выявляют дефекты замыкающей головки; простукиванием обнаруживают плохо затянутые головки; шаблонами выявляют головки, размеры которых меньше допустимых; щупами проверяют плотность прилегания головок. Заклепки, в которых обнаружены какие-либо из указанных дефектов, высверливают, а вместо них ставят новые.

Среди неразъемных соединений большое место занимают такие соединения, в которых скрепление деталей осуществляется заклепками. В машиностроении заклепочные соединения все чаще заменяют сварными либо резьбовыми соединениями. Однако заклепочные соединения широко применяют в металлических конструкциях (мостовых балках, фермах и пр.). Наибольшее распространение имеют заклепки со сплошными, трубчатыми и полутрубчатыми стержнями. Материал заклепок — сталь, медь, латунь и алюминиевые сплавы. Наиболее распространены заклепки с полукруглой, потайной и полупотайной головками.

При соединении деталей заклепками отверстия для них, как правило, должны быть подготовлены заранее. Сверление отверстий под заклепки одновременно в обеих деталях в процессе сборки применяют лишь в тех случаях, когда требуется повышенная точность в совпадении отверстий. Сверлят обычно по кондуктору. Диаметр сверла под заклепку должен быть на 0,1—0,2 мм больше диаметра заклепки. Если отверстие готовится под заклепку с потайной головкой, то его зенкуют.

Рис. 2. Виды заклепочных соединений

Метод образования головок заклепок при сборке соединений может быть прямым и обратным. При прямом методе клепки удары для получения головки наносят со стороны этой замыкающей головки, а при обратном методе клепки — со стороны закладной головки. Для получения плотного соединения деталей при прямом методе клепки необходимо тщательное обжатие; при обратном способе плотность достигается одновременно с образованием головки, и, следовательно, промежуточная операция затяжки устраняется.

Рис. 3. Погрешности заклепочных соединений

В процессе работы наиболее часто встречаются следующие погрешности заклепочных соединений:
— смещение оси заклепки получается при неправильном совмещении осей отверстий под заклепки;
— изгиб стержня заклепки в отверстии возникает при чрезмерном увеличении диаметра отверстия по сравнению с диаметром заклепки;
— сдвиг стержня заклепки в отверстиях сопрягаемых деталей объясняется не только увеличенным диаметром отверстий в сопрягаемых деталях, но и несовпадением осей отверстий сопрягаемых деталей или плохой фиксацией деталей;
— выпучивание стержня заклепки между поверхностями склепываемых деталей получается при слабом сжатии деталей перед клепкой или плохой зачистке торцов отверстий.

Неправильно поставленные заклепки удаляют (срубают или высверливают) и заменяют новыми.

Рис. 4. Виды заклепочных швов

В месте соединения деталей заклепками образуются заклепочные швы, которые могут быть однорядными и многорядными (обычно двух- и трехрядными). По расположению соединяемых листов различают швы внахлестку и встык с накладками (одной или двумя). В месте заклепочных швов заклепка подвергается деформациям смятия и сдвига (среза). В зависимости от числа плоскостей, по которым возможен срез, швы делят на односрезные (внахлестку и встык с одной накладкой) и двухсрезные (встык с двумя накладками).

Прочность заклепочного соединения в значительной мере зависит от размеров и формы замыкающей головки заклепки. Если головка сферическая, то ее размеры и форма зависят от размеров и формы лунки обжимки.

Правильность установки заклепок с полукруглой или полупотайной головкой контролируют по высоте шаблоном-высотомером, а с потайной головкой — линейкой и щупом, вставляемым в зазор между поверхностью заклепок и линейкой.

Рис. 5. Контроль правильности установки заклепок

В зависимости от конструктивных форм узла, размеров заклепок и масштаба производства клепку осуществляют вручную или с использованием пневматических приспособлений. Выбирая инструмент или оборудование для клепки, следует учитывать, что при применении маломощных клепальных машин или молотков клепка получается некачественной и экономически невыгодной вследствие повышенного расхода воздуха и времени на операцию. Чрезмерно мощный молоток или пресс также недопустимы, так как при их использовании заклепки будут разрушаться.

Если при клепке применяют пневматические молотки, то для защиты от шума используют противошумные наушники ПН-2К Для клепальщиков. Наушники ПН-2К состоят из чашечки, изготовленной из алюминия толщиной 1,5 мм, звукопоглощающего материала, уплотнителя из бестканевой окантовочной пленки толщиной 0,3—0,4 мм, заполненного дистиллированным глицерином, обжимного кольца, выполненного из той же пленки и служащего для крепления уплотнения к наушникам. Наушники надевают на голову работающего.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум