Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 0

Ручной заклепочник виды принцип работы и правильность применения

Клее-заклепочное соединение

Клее-заклепочные соединения в конструкциях могут быть выполнены в основном двумя способами: 1) постановкой заклепок по ранее выполненному клеевому соединению с полностью отвержденным клеевым швом; 2) постановкой заклепок по ранее нанесенному на сопрягаемые поверхности и незатвердевшему жидкому клею или клеевой пленке с последующим отверждением их уже в комбинированном соединении.

Клее-заклепочные соединения с применением описанных заклепок рекомендуется выполнять по следующей схеме.

Изготовление клее-заклепочных соединений в конструкциях из алюминиевых сплавов по второму способу рекомендуется выполнять по следующей технологической схеме: 1) разметка деталей узла; 2) сверление отверстий под заклепки ( при необходимости также и раззенковка); 3) химическая или механическая обработка сопрягаемых поверхностей под склеивание ( электрохимическое оксидирование или анодирование, зачистка наждачной бумагой или механической проволочной щеткой) в зависимости от применяемого клея и площади склеиваемой поверхности; 4) контрольная ( предварительная) сборка и фиксация конструктивного элемента, затем разборка его; 5) нанесение жидкого клея на сопрягаемые поверхности; 6) окончательная сборка узла и клепка.

По прочности клее-заклепочные соединения с одно-и двухрядным заклепочным швом при одинаковой величине нахлестки отличаются незначительно. Это обусловлено небольшим шагом между заклепками ( 10 и 15 мм), при котором обеспечивается достаточная опрессовка клеевой прослойки, но ослабляется сечение сопрягаемого пакета листов отверстиями под заклепки и уменьшается рабочая площадь клеевого шва. Так, например, при изготовлении клее-заклепочных конструкций из стеклотекстолита, стеклопласта и других подобных материалов толщиной 1 — 2 5 мм рационально ставить заклепки с шагом 40 — 60 мм.

Комбинированные — клее-заклепочные соединения по своим физико-механическим и технологическим свойствам выгодно отличаются от обычных заклепочных и клеевых соединений.

При изготовлении клее-заклепочных соединений с применением заклепок диаметром 3 — 5 мм из алюминиевых сплавов Д18Т, Д19 и В65 для образования замыкающей головки уже требуются сравнительно высокие усилия.

Для изготовления клее-заклепочных соединений используют обычные заклепки, а также специальные, подразделяемые в зависимости от назначения на две основные группы: с двусторонним и односторонним подходом.

Для изготовления клее-заклепочных соединений с применением описанных заклепок с односторонним подходом в зарубежной технике широко используют рычажные ручные клещи или пневматические ручные прессы.

Для изготовления клее-заклепочных соединений по второму способу могут быть использованы лишь те клеи горячего или холодного отверждения, которые не требуют создания в процессе полимеризации высоких удельных давлений на клеевую прослойку. Так, для этой цели можно рекомендовать следующие отечественные клеи горячего и холодного отверждения: МПФ 1, ФЛ4С, КС 609, ПУ2, ВК5, ВК32 — ЭМ, Л 4, К 153, КЛН 1, ЭПЦ, ВК1, ВК 1МС, ВС10Т, ВС350 и др. При этом способе также наиболее рационально применять клеи холодного отверждения.

Качество изготовления клее-заклепочных соединений очень сильно зависит от качества выполненных под заклепки отверстий.

Прочность клее-заклепочных соединений при вибрационных нагрузках.

При нагружении клее-заклепочного соединения клеевая прослойка, монолитно скрепляя сопрягаемые детали по всей площади нахлестки, воспринимает значительную часть напряжений, разгружая заклепки и способствуя повышению их работоспособности, а также снижает деформации листов ( особенно меньшей толщины) в пакете.

Заклепки в клее-заклепочных соединениях, являясь основными силовыми элементами, одновременно могут осуществлять ( при необходимости) опрессовку клеевой прослойки в процессе ее отверждения. Клее-заклепочные соединения весьма эффективны при сопряжении не только металлических, но и неметаллических конструктивных элементов, а также при сочетании металлов с различными конструкционными неметаллическими материалами.

При втором способе клее-заклепочные соединения возможно выполнять в отдельных случаях также и по такой технологической схеме: I) обезжирование; 2) сверление отверстий только для фиксации деталей; 3) химическая или механическая обработка; 4) нанесение клея или укладка клеевой пленки; 5) сборка узла, фиксация его элементов и разметка; 6) сверление отверстий под заклепки и клепка.

Процесс клепки пустотелой.| Схема процесса соединения деталей взрывными заклепками.

1 Существующие виды клепок – типы и назначение

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.

Недостатки заклёпочных соединений

Заклёпочные работы на судне (рисунок из статьи «Заклепки» «Военная энциклопедия Сытина»)

Трудоёмкость процесса. Необходимо просверлить множество отверстий, установить заклёпки, расклепать их. Эти операции выполняются вручную двумя слесарями-сборщиками. До последней четверти XX века в СССР на авиационные заводы специально нанимались худощавые юноши способные влезть в узкий отсек, чтобы удерживать там наковальню-поддержку.
Повышенная материалоёмкость соединения. Заклёпочный шов ослабляет основную деталь, поэтому она должна быть толще. Нагрузку несут заклёпки, поэтому их сечение должно соответствовать нагрузке.
Необходимость специальных мер для герметизации

Это очень важно для самолётостроения и ракетной техники, при сборке баков-кессонов и пассажирских отсеков. В баках-кессонах, расположенных в крыле самолётов, как правило, держат топливо — авиационный керосин

Резиновый герметик, устойчивый к керосину, должен закрывать все заклёпочные швы. Вес его может составлять десятки килограммов.
Процесс сопровождается шумом и вибрацией. Это приводит к ряду профессиональных заболеваний у сборщиков и вызывает глухоту. Поэтому везде, где можно, внедряются новые инструменты для клёпки.

Материалы

Выше уже акцентировалось внимание на разнообразии материалов, используемых при производстве описываемых метизов. Однако стоит подробнее описать наиболее распространенные варианты исполнения заклепок с резьбой

И речь в данном случае идет о следующих важных моментах.

  • Для универсальных крепежных элементов и при создании стандартных соединений используют, как правило, углеродистую сталь.
  • Выбор в пользу «нержавейки» оправдан в ситуациях, когда требуется создание сочленений элементов конструкций, эксплуатируемых при высоких температурах и в условиях повышенной влажности.
  • К основным отличиям алюминиевых заклепок относятся, прежде всего, выдающиеся антикоррозийные свойства и минимальный вес.
  • Бронза будет оптимальным решением, если требуется использование крепежа из материалов с минимальными показателями искрообразования.

Помимо всего уже перечисленного, стоит отметить, что в отдельных случаях в качестве сырья применяют неопрен. Изделия из этого полимера являются самоустанавливающимися. В таких случаях отсутствует необходимость использования специального инструмента и оборудования.

2 Устройство и конструктивные особенности

Вытяжные метизы состоят из тела и стержня. Телом обычно называют корпус, гильзу, втулку или цилиндр. Именно тело является крепежным элементом, который выполняет несущую функцию. Тело состоит из головки (бортика) и плоского пустотелого цилиндра. У герметичных метизов конец цилиндра запаян наглухо. По типу головки (бортика) метизы разделяются на метизы с высоким бортиком, с широким бортиком и потайным бортиком. Широкий бортик, как и высокий, обеспечивают осуществление прочного клепанного крепления. Такие крепления видны со стороны и образуют «выпуклости» на поверхности детали. Потайной бортик обеспечивает почти гладкую поверхность в месте крепления, однако, он менее надежен. Потайной бортик имеет ровную плоскую поверхность и толщину около 1 мм, в этом случае основная массивная часть головки вставляется в крепежное отверстие.

Цилиндр заклепки может быть разной длины и толщины. Именно по наружному диаметру цилиндра указывается диаметр метизов в наименовании при заказе. Размеры цилиндра являются наиболее важными среди всех прочих размеров метизов. Именно размеры цилиндра являются решающими при выборе заклепок. Суть крепления сводится к тому, что крепежный элемент должен обеспечивать подвижное/неподвижное соединение нескольких деталей или элементов. Длина цилиндра рассчитывается по формуле: толщина склепываемого материала1+ толщина склепываемого материала2 + толщина расклепки (указывается изготовителем) + 0,5-1 мм (для подвижного соединения). Диаметр цилиндра берут равным требуемому диаметру отверстий под крепеж (обычно отверстие больше на 0,1-0,2 мм — для свободной установки в него метиза).

Например, заклепка алюминиевая AlMg2.5 4х10. Это означает, что здесь указан тип сплава, цифра 4 — это указатель наружного диаметра в мм, 10 — длины в мм.

Алюминиевая заклепка AlMg2.5

Стержень. Осуществляет функцию расклепки. Обычно изготовлен из стали, которая значительно прочнее тела. На конце стержня имеется головка, которая осуществляет расклепку вставляемого конца. При монтаже стержень вытягивается специальным инструментом (пневмозаклепочник) или, если креплений немного (1-3), можно использовать и обычные пассатижи. Однако, в последнем случае придется приложить приличную физическую силу.

Главным достоинством конструкции вытяжных заклепок является то, что они допускают односторонний монтаж (требуется доступ к креплению только с одной стороны), действуя наподобие анкеров.

Более прочная заклепка — резьбовая — отличается от вытяжной наличием внутри цилиндра резьбы. Цилиндр крепежного элемента с резьбой имеет вкрученный стержень, который не вытаскивается с силой, а выкручивается. Для усиления соединения внутрь вкручивается винт или болт. Таким образом, получается условно «закрытая» крепежная деталь. Иногда ее называют заклепка вытяжная глухая.

После того, когда определены размеры и материал для заклепок, а также тип бортика, следует определиться с их видом.

Какими бывают?

Заклепки могут быть не только комбинированными, глухими и герметичными, но и изготовленными из конкретного материала. Технологические особенности данных приспособлений могут иметь различные особенности, которые у каждого производителя свои. На рынке периодически появляются новые виды, например, полупустотелая, поэтому потребитель сможет выбрать забивные, пустотельные, взрывные, с потайной головкой, цветные и черные, тяговые заклепки. А также широкий ассортимент крепежных элементов позволяет подобрать подходящий вариант для металла, профлиста, профилированного стального настила.

В настоящее время мастера используют такие типы заклепок, как:

усиленные – эти крепежные приспособления используют для соединения материалов с высоким рубежом крепости, в результате использования данных изделий можно получить очень надежное соединение; данный вид заклепок нашел свое место в машиностроении, авиации;

Обычные

Одними из первых заклепок считаются обычные, им характерна грибовидная форма. Этот тип приспособления имеет стержень с широкой шляпкой. Заклепки данного вида довольно надежны, но при этом характеризуются сложным монтажом. Применение данного крепежа актуально в том случае, когда нужно соединить две поверхности путем фиксации сквозной клепки.

Вытяжные с хвостиком

Применение вытяжных приспособлений востребовано при соединении двух металлических листов. Данные элементы крепежа способствуют надежности фиксации, даже если мастер имеет доступ только к одной стороне. Для того чтобы работать с вытяжными заклепками, требуется применение пневматического либо механического пистолета, а также можно использовать специальную насадку на шуруповерт.

Вытяжной тип приспособлений имеет вид длинного стержня из металла, на конце которого располагается трубчатая алюминиевая гильза. Возможно также использование другого мягкого материала при изготовлении данных товаров. Вытягивая стальной стержень, мастер может обнаружить деформацию гильзевого стержня, причиной такой ситуации является наличие маленькой шляпки, что препятствует выходу.

Популярность вытяжных заклепок обусловлена легкостью монтажа, а также дешевизной оборудования. Данный крепеж ценят за возможность соединения толстых и тонких деталей, даже при условии малой высоты гильзы относительно толщины заготовок. Заготовку стоит вставить и после этого затянуть хвостик. В результате данных манипуляций можно получить полноценное надежное соединение.Вытяжные метизы бывают двух видов.

  • Открытые – это стандартные приспособления, имеющие в теле сквозное отверстие. Они довольно схожи с пустотелыми товарами. Их используют в том случае, когда к монтажу не предъявляют высоких требований относительно надежности и прочности. Такие изделия относят к наиболее востребованным на рынке товаров.
  • Закрытые применяют в том случае, когда крепеж должен быть максимально герметичным. Такие заклепки препятствуют проникновению влаги, пыли и мусора внутрь крепежа.

Резьбовые

Резьбовую заклепку относят к самым дорогостоящим. Этот крепеж имеет вид пустотелой гильзы с нарезанной резьбой. Гильзу вставляют в подготовленное отверстие и закручивают стержень. Обычно данные приспособления изготавливают из алюминия, но бывают товары из меди и латуни. Для высокого качества соединения стоит не нарушать направления вытягиваний. Работу стоит проводить при помощи специального пистолета, но, как вариант, можно использовать болт и гайку. Такой тип заклепок характеризуется минимальной травматичностью. Нередко резьбовый вид заклепок используют во время процесса машиностроения, а также во время изготовления корпусной части электрической техники.

Согласно конструкционным особенностям этот метиз делится на множество разновидностей. Например, распорный вариант хорошо скрепляет мягкие и рыхлые поверхности. Многозажимное изделие приходится как нельзя кстати при работе с деталями разной толщины. При этом происходит формирование универсального узла.

Литература

  • Орлов П. И. Кн. 2 // Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. — 3-е исправл. — М.: Машиностроение, 1988. — С. 544. — ISBN 5-217-00223-9.
  • Под ред. Ишлинский А. Ю. Новый политехнический словарь. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. — С. 671. — ISBN 5-7107-7316-6.
  • Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 2001. — ISBN 5-217-02962-5.
  • Скобейда А. Т., Кузьмин А. В., Макейчик Н. Н. Детали машин и основы конструирования: Учебн. / Под общ. ред. А. Т. Скойбеды. — Мн.: Вышэйшая школа, 2000. — С. 106—111. — 584 с. — 3000 экз. — ISBN 985-06-0081-0.

Полезные советы

Помимо общего алгоритма выполнения работ, для каждого отдельного материала существуют свои небольшие тонкости монтажа. Так, при соединении разных по толщине материалов установка заклёпки должна производиться со стороны тонкого. Это позволит обратной головке сформировать более толстое уплощение и повысить надёжность соединения. При отсутствии возможности такого расположения со стороны тонкого материала можно подложить шайбу нужного диаметра. Такая прокладка не допустит продавливания тонкого слоя и не позволит поверхности деформироваться.

При соединении твёрдого и мягкого материалов рекомендуется использовать метиз с высоким бортиком, при этом обратную головку лучше расположить со стороны твёрдого материала. Если такой возможности нет, то со стороны мягкого слоя можно подложить шайбу либо использовать лепестковую заклёпку. Хрупкие и тонкие детали лучше соединять при помощи пластиковых вытяжных заклёпок либо использовать распорные и лепестковые варианты. Для получения гладкой поверхности с обеих сторон рекомендуется воспользоваться заклёпками, оборудованными потайными головками с обеих сторон.

Для формирования герметичного водонепроницаемого соединения необходимо использовать закрытые «глухие» метизы, способные эффективно препятствовать попаданию пыли и не допускающие проникновения воды и испарений. При установке заклёпки в труднодоступном месте наряду с заклёпочным пистолетом необходимо использовать дополнительную оснастку в виде насадок-удлинителей, помогающих подобраться к стержню.

Кроме того, при установке метизов следует учитывать, что расстояние от оси элемента до кромки соединяемых деталей должно быть больше или равно двум диаметрам головки. Соединение рыхлых материалов должно сопровождаться установкой дополнительной втулки, в которую и будет установлена заклёпка. При стыковании трубок с плоскими поверхностями не рекомендуется пропускать метиз сквозь трубу. Соединение будет более прочным, если участвовать в стыковке будет лишь одна из сторон трубки.

Таким образом, вытяжные заклёпки являются универсальным крепёжным элементом. Они позволяют сформировать крепкое и надёжное соединение на труднодоступных участках. Также детали без проблем скрепляют поверхности с ограничением доступа с обратной стороны.

Подробный рассказ о применении вытяжных заклепок — в видео ниже.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации