Клепання

Заклепочні з’єднання

Щоб зробити не роз’ємне з’єднання металевих заготовок або деталей, застосовують заклепочне з’єднання за допомогою одного або кількох рядів заклепок. Місце з’єднання склепуваних частин нази­вається заклепочним швом.

Заклепка — це циліндричний стержень з двома головками, які і роблять з’єднання деталей не роз’ємним.

За призначенням заклепочні з’єднання поділяються на міцні (для різних металевих конструкцій), щільні (для виготовлення резервуарів, що працюють під невеликим тиском) і міцнощільні (для виготовлення парових котлів або інших резервуарів, які працюють під великим тиском). Щільні шви не дуже міцні, але рідин і газів не пропускають.

Металеві листи або деталі з’єднують заклепочними швами кіль­кома способами: встик (з однією або з двома накладками) і внапу­стку. Якщо склепувані листи покласти краями впритул, вздовж стику покласти з одного боку смужку-накладку і приклепати до неї кожний з листів, то це буде шов встик з однією накладкою. Коли ж з’єднувані листи накладають кінцями один на один і скле­пують їх — це буде шов внапустку. За кількістю рядків заклепок в кожному з основних швів заклепочні з’єднання поділяються на однорядні і дворядні. Щоб надати заклепочним швам міцності, провадять їх чеканку або обварюють.

Клепання поділяється на три основних види: холодне, гаряче та змішане. При з’єднанні деталей заклепками діаметром до 8 мм застосовують холодне клепання. При застосуванні заклепок діа­метром більше 8 мм провадять гаряче клепання. В цьому разі за­клепку нагрівають до такої температури, щоб під ударами молотка або пневматичного інструмента з стержня заклепки можна було утворити замикаючу головку.

Змішане клепання застосовують тоді, коли треба склепати за­готовки або деталі значної товщини. При цьому нагрівають не всю заклепку, а лише її кінцеву частину, з якої дістають замикаючу головку.

Техніка клепання

Деталі, які треба з’єднати за допомогою заклепочного з’єд­нання, накладають одну на одну так, щоб вісь одного отвору збі­галася з віссю другого отвору. В ці отвори закладають заклепку (рис. 240).

Елементи заклепки

Елементи заклепки

Обидві частини деталі, які з’єднують, щільно притискують одну до одної так, щоб між головкою заклепки і матеріалом деталі не було зазора. Це роблять спеціальним інструментом — натягачем.

Після цього молотком наносять часті удари, по стержню за­клепки, що виступає над поверхнею деталі так, щоб з нього утворилася друга головка заклепки, яка міцно з’єднує обидві деталі між собою.

Щоб надати утвореній головці потрібної форми і щільніше з’єднати деталі між собою, застосовують спеціальний інструмент — обтискач. Обтискач встановлюють на утворену головку заклепки і роблять удари доти, доки головка набере правильної сферичної форми.

В залежності від того, як буде розташована головка заклепки, заклепочні з’єднання поділяються на звичайні і внутрішні.

Звичайні заклепочні з’єднання це такі, в яких головки закле­пок виступають над поверхнею заготовки або деталі.

Якщо головки заклепок не виступають над поверхнею деталі, а сховані в товщі матеріалу, тобто є потайними, таке з’єднання називають внутрішнім.

Шви заклепочних з’єднань

В заклепочному з’єднанні заклепки розташовуються в шахмат- ному порядку або паралельними рядами (рис. 241). Треба додер­жувати встановлених норм розташування заклепок, тобто відстані між ними і відстані від центра заклепки до кінця кромки листів, які з’єднують. Так, для однорядних швів шаг заклепки (відстань між центрами двох сусідніх заклепок) повинен дорівнювати трьом діаметрам заклепки, а відстань від центра першої заклепки до кромки листа повинна бути не менше 1,5 діаметра заклепки. Якщо отвори під заклепки пробивають під пресом і в металі виникають внутрішні напруження, відстань від центра першої заклепки до кромки листа повинна бути не менше 2,5 діаметрів заклепки.

Заклепочні шви

Заклепочні шви

У дворядному заклепочному з’єднанні шаг заклепок становитиме 4 діаметри за­клепки, а відстань між рядами повинна бути не менше 2 діаметрів.

Пристрої та інструменти для заклепочних з’єднань

Для клепальних робіт застосовують слю­сарні молотки переважно з квадратним бойком, тримачі під головку заклепки, натягачі для стягування деталей, які з’єд­нують, та обтискачі для остаточного ущіль­нення заклепочного з’єднання та надання потрібної форми замикаючій головці (рис. 242). Вставлену в з’єднувані деталі за­клепку встановлюють головкою на тримач. За допомогою натягача щільно притискують листи один до одного. Натягач ставлять отвором над стержнем заклепки і ударяють по ньому молотком. Потім знімають натя­гач, розклепують стержень заклепки і надають йому форми зами­каючої головки за допомогою обтискача, який встановлюють спочатку по напрямку стержня; потім — похило, переміщуючи на­вколо головки і ударяючи по ньому молотком.

 

Установка натягача і обтискача

Установка натягача і обтискача

Молотки для виконання клепальних робіт підбирають такі, щоб вага їх відповідала діаметру стержня заклепки. Чим діаметр стержня більший, тим важчий беруть молоток. Вага тримача або’ оправки повинна бути в 5 раз більша від ваги молотка. У торці тримач має вгнуту сферичну поверхню відповідно до форми заклеп­ки. Обтискачі, тримачі та натягачі виготовляють різної форми в залежності від умов, в яких виконують клепальні роботи. Обти­скачі і натягачі (рис. 243) виготовляють з інструментальної сталі У7 або У8. Кінці їх загартовують. У дворядному заклепочному з’єднанні шаг заклепок становитиме 4 діаметри за­клепки, а відстань між рядами повинна бути не менше 2 діаметрів.

Інструмент для клепання

Інструмент для клепання

В промисловості заклепочні з’єднання виконують пневматич­ним інструментом та на спеціальних заклепочних машинах і пре­сах. Ручні способи клепання застосовують рідко, здебільшого на ремонтних роботах при незначному обсязі клепальних робіт.

Ручні способи клепання мають такі особливості:

клепання з однобічним підходом застосовують втому разі, коли нема доступу до замикаючої головки;

клепання з двобічним підходом застосовують тоді, коли до за­микаючої і закладної головок є вільний доступ.

В залежності від умов, в яких провадять клепальні роботи, розрізняють два способи клепання: прямий та зворотний.

Прийоми клепання

Прийоми клепання

При прямому способі клепання (рис. 244) під закладну головку підставляють тримач, молотком роблять часті удари по виступаючій частині стержня і таким чином утворюють замикаючу головку. При зворотному способі клепання заклепку закладають в отвір так, щоб вільний кінець стержня упирався в тримач, а удари мо­лотком наносять по закладній головці заклепки. Цей спосіб незруч­ний, трудомісткий і не дає міцного з’єднання деталей, але його застосовують в тих випадках, коли не можна виконувати пряме клепання — клепання резервуарів невеликих діаметрів, заміна за­клепок у важкодоступних місцях під час ремонту та ін. (рис. 245).

Внутрішнє клепання

Внутрішнє клепання

Ручне клепання складається з таких операцій:

  • припасовування заготовок або деталей, які треба скле­пати;
  • розмічання отворів під заклепки у деталях, які треба з’єднати;
  • свердління отворів або пробивання їх на пробивних машинах та роззенковування;
  • установка заклепок в отвори;
  • осадка заготовок або деталей за допомогою натягача для того, щоб обидві частини деталі щільно притиснулися одна до одної та до закладної головки заклепки;
  • розклепування виступаючого кінця стержня заклепки;
  • остаточна обробка замикаючої головки обтискачем.

Під час клепання удари молотком треба наносити так, щоб він не псував форми головки заклепки або матеріалу деталей, які з’єднують.

Заклепочні з’єднання з потайною головкою (рис. 246) виконують на плиті, яку кладуть на верстак чи на підлогу. Для звичайних заклепочних з’єднань застосовують підрамки, а для клепання дета­лей невеликого розміру — матриці, які виготовляють з інструмен­тальної сталі і термічно обробляють.

Чеканення

Чеканення застосовують для обтискування кромок листів і го­ловок заклепок-з метою забезпечення герметичності швів.

При чеканенні кромок листа спочатку роблять канавку по кромці шва, для цього спеціальний інструмент — чекай — повертають тупим кутом робочої грані до нижнього листа і осаджують матеріал по кромці шва на кілька міліметрів, після чого підбирають мате­ріал в нижній частині і згладжують кромку.

Підчеканення можна провадити чеканом з півкруглою робо­чою гранню, роблячи вздовж кромки листа півкруглу канавку, а підбирання матеріалу і загладжування кромки провадять чеканом з плоскою гранню.

Заклепочні головки чеканять закругленим по радіусу головки заклепки чеканом. Спочатку усувають залишки матеріалу головки, а потім метал ущільнюють по її округлості. Чеканення провадять з одного або з обох боків заклепочного з’єднання в залежності від вимог до щільності його. Процес чеканення виконують вручну або пневматичними молотками.

Чеканення швів і заклепок застосовують при товщині листа металу більше 4 мм. При товщині листа менше 4 мм чеканення замінюють прокладкою між листами лляної стрічки, просоченої свинцевим суриком, розведеним на оліфі.

Герметичність швів перевіряють за допомогою гасу або води. Якщо шви не пропускають рідини, якість чеканення до­статня.

Під час чеканення треба стежити за тим, щоб не було підсічки нижнього листа чеканом. Допускаються сліди пошкодження не глибше 0,5 мм.

Недостатня герметичність чеканення, виявлена під час проби виробу, виправляється додатковим чеканенням.

Механізація клепання

Пневматичний тримач складається з циліндра, плунжера і пускового пристрою. Він призначається для заклепок діаметром до 32 мм. При пово­роті гільзи крана від­кривається доступ стис­неного повітря під плунжер тримача, вна­слідок чого плунжер притискується до за­клепки. При повороті крана в другу сторону доступ стисненого по­вітря припиняється, стиснене повітря вихо­дить назовні і плунжер під дією пружини по­вертається у вихідне положення (рис. 247).

Клепання пневматичним молотком

Клепання пневматичним молотком

Правила техніки безпеки та причини браку під час клепання

Треба стежити за тим, щоб бойки молотків не мали тріщин і забоїн, а ручка була міцно , насаджена на молоток і розклинена.

Всі пристрої та інструменти для клепання — тримачі, обтискачі, натягачі, матриці та ін. — повинні бути без тріщин,тому що під час роботи від несправного інструмента можуть відлетіти часточки і поранити робітників.

Тримач не можна стискувати в руках, а треба лише направляти під головку заклепки.

Під час роботи пневматичними інструментами слід додержувати таких правил безпеки:

  1. Перед приєднанням шланга до пневматичного інструмента треба старанно проглянути його і продути стисненим повітрям.
  2. Не можна тримати пневматичний інструмент за шланг або робочий інструмент; робочий інструмент можна вставляти у пневма­тичний і виймати з нього лише при повній зупинці останнього.
  3. Під час роботи пневматичними інструментами не можна роз’єднувати шланги, що підводять до них повітря, заміняти ча­стини його і регулювати робочий інструмент.
  4. Під час перерви в роботі треба припиняти подачу повітря, перекриваючи вентиль/включати подачу повітря можна лише після того, як робочий інструмент поставлений в робоче положення; холостий хід інструмента забороняється;
  5. Не рекомендується працювати пневматичним інструментом на приставній драбині.

Причини браку під час клепання:

  1. Отвори під заклепки не повинні бути косими, бо в цьому разі головки заклепок будуть зміщені одна відносно одної і з’єднання’ не буде міцним.
  2. Щоб замикаюча головка не була скошена набік відносно осі стержня, треба стежити за тим, щоб торець стержня був відрізаний під прямим кутом до осі стержня.
  3. Якщо частини деталей, які з’єднують, не будуть щільно при­тиснуті одна до одної, то стержень заклепки не заповнить всього отвору, а буде розплющений частково.
  4. При неправильному положенні обтискача головка заклепки не матиме правильної сферичної форми і на ній утвориться за­рубка.
  5. Якщо довжина стержня заклепки виступає над поверхнею деталей недостатньо, то утвориться мала замикаюча головка і в цьому місці з’єднання буде не надійним.

Запитання для повторення

  1. Для чого застосовують заклепочні з’єднання?
  2. На які види поділяються заклепочні з’єднання за їх призначенням?
  3. Якими способами з’єднують деталі за допомогою заклепок?
  4. Які ви знаєте види клепальних робіт?
  5. На які основні операції поділяється процес клепання?
  6. Що являє собою заклепка та які бувають види заклепок?
  7. Коли застосовують внутрішнє заклепочне з’єднання?
  8. Які інструменти та пристрої застосовують для клепання?
  9. В чому полягає процес однобічного і двобічного клепання?
  10. В чому полягає зворотний спосіб клепання?
  11. Які є сучасні способи механізації клепальних робіт?
  12. Що таке чеканення і для чого воно застосовується?
  13. Яких правил техніки безпеки треба додержувати під час клепальних робіт?
  14. Від чого може виникнути брак під час клепання?