Tehnik-ast.ru

Электро Техник
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Способы соединения кованых деталей в целостное художественное изделие

Способы соединения кованых деталей в целостное художественное изделие

Неразъемные соединения: клепка, пайка, электросварка, литейное соединение — сварка литьем.

Сразу следует акцентировать внимание на следующем: необходимо постоянно помнить, что хомут, скоба или заклепка — также деталь того изделия, части которого они соединяют в одно целое, и поэтому является такими же декоративными элементами, как и все другие части данного изделия, а не только скрепками. И выбор того или иного способа соединения кованых деталей зависит от чутья кузнеца от его художественного видения изделия в конечном варианте.

Простейшим способом соединения фрагментов изделия в одно целое является соединение хомутом или скобой.

Внутренний размер хомута должен соответствовать размерам соединяемых деталей. Торцы хомута могут загибаться встык или внахлест; во втором случае их вытягивают на нет. Хомут делают на оправке, внутренний размер которой равен сумме размеров соединяемых деталей плюс два размера торцов хомута. Размер наставки равен сумме размеров соединяемых деталей. Разогретую заготовку для хомута кладут на оправку и наставкой высаживают. Хомут на соединяемых деталях скрепляют горячим. Остыв, хомут прочно стягивает детали в соединение.

Внешняя поверхность хомута декорируется так же, как и соединяемые им детали. Если участок соединения основных деталей несет механические нагрузки, необходима их сварка. Затем после зачистки ставится декорированный хомут.

Скобой обычно скрепляют полосы с прутками.

При скреплении скобой одна из деталей должна быть расплющена. На лицевой стороне полосы параллельно делают две продольные просечки. Разогретую заготовку кладут местом разруба над отверстием наковальни лицом и раскаткой или чеканом с круглым бойком выдавливают просеченную полоску, правят полученную скобу бородком меньшего размера, чем присоединяемая деталь, конец которой слегка сбивают на конус. Скобу разогревают и вгоняют в нее пруток. Остыв, скоба прочно удерживает пруток.

Возможен также комбинированный способ: хомут — скоба.

Соединение кованых изделий хомутом

Хомутом может быть и одна из соединяемых деталей: ее разогревают и оковывают вокруг другой. Охват должен быть не менее ¾ размера оковываемой детали.

Клепка — соединение деталей заклепками.

Заклепки кузнецы изготавливают индивидуально, подбирая определенную конфигурацию головок. Соединения клепкой выполняют односторонними или двусторонними заклепками — в зависимости от общей задумки изделия. Ведь, как и хомуты, заклепки являются не только соединительными элементами, но и элементами декора изделия. Головки заклепок декорируются фасонными кузнечными чеканами.

Технология изготовления заклепки проста: конец прутка круглого или квадратного сечения осаживают под будущую головку заклепки, а пруток вытягивают до нужного диаметра; лишнюю часть отрубают зубилом и скругляют. Если в соединении лишь одна заклепка, ее делают квадратного сечения, чтобы детали не проворачивались относительно одна другой.

Существует способ клепанного соединения без собственно заклепки. В этом случае конец одной из соединяемых деталей является заклепкой. Ему с помощью оправок придают соответствующую форму (круглую или квадратную) нужного размера. В другой детали делают отверстие такого же размера, в него вставляют головку первой детали. Расклепывают и декорируют расклепку фасонным чеканом.

Если изделие состоит из многих однотипных деталей и требует большого количества одинаковых заклепок, целесообразно изготовить матрицу для их тиражирования.

Заклепки можно украсить накладными элементами, изготовленными методом чеканки или художественного литья, припаяв их или приварив к шляпкам заклепок. Здесь фантазия художника по металлу неограниченна.

Если хомутик или шляпка заклепки несут кроме функциональной — соединительный элемент — и художественную нагрузку, то соединение способами пайки или сварки практически вообще незаметны. Зато именно это качество последних соединительных способов создает иллюзию абсолютно цельного изделия, хотя оно и состоит из множества деталей и фрагментов.

Следует отметить, что при создании изделий смешанных техник, т.е. комбинировании различных видов художественной обработки металла, в одном таком сложном изделии могут наличествовать практически все способы соединения его элементов: и хомут, и скоба, и огибание, и клепка, и пайка и сварка. Например, массивная решетка парковой ограды с элементами ажура и чеканными украшениями.

Пайка. Этот способ соединения кованых деталей в единое изделие наиболее целесообразен при сборке тонких ажурных произведений художественной ковки.

Пайку ажурных конструкций производят на ровной асбестовой плите. Места спаек тщательно зачищают, нагревают и посыпают бурой. После разогрева детали в пламя горелки вводят присадочный пруток и оплавляют его конец до появления капель расплавленного металла, продолжая нагрев до заполнения припоем зазора соединения. И так — по всей линии пайки.

Припоем для пайки черных металлов обычно служит латунь, флюсом — прокаленная бура. Латунь — твердый припой, температура плавления — свыше 500°С. Высококачественные паяные соединения получают, используя припои на основе серебра. Для пайки стали, меди, латуни и бронзы наиболее предпочтителен припой марки ПСр 45 (его состав в процентах по массе: серебро — 45, медь — 30, цинк — 25). Температура начала плавления припоя — 933°С, плавки — 998°С.

Читайте так же:
Дистанционный микрофон наушник для прослушки

Для пайки стали и меди используют медно-цинковый припой. Для спаивания соединений деталей из оцинкованной стали, меди и латуни, которые не подвергаются механическим нагрузкам, применяют мягкие, с низкой температурой плавления (ниже 400°С) оловянно-свинцовые припои, в качестве флюсов — хлористый цинк, хлористый аммоний или их растворы. Раствор хлористого цинка: мелко нарезанный цинк размешивают в соляной кислоте до прекращения реакции. Состав такого флюса в процентах: хлористый цинк — 50, аммоний — 20, вода — 30.

Более высокое качество пайки обеспечивают мягкие припои с незначительной добавкой серебра. Составы в процентах:
ПСрЗ: серебро — 3, свинец — 97; температура плавления — 573-578°С.
ПСр2: серебро — 2, кадмий — 5, олово — 30, свинец — 63; температура плавления — 498-508°С.

После пайки налет флюса тщательно смывают.

Сварка. В мастерской домашнего кузнеца желательно иметь сварочный аппарат, поскольку наиболее простое неразъемное соединение черных металлов получают электросваркой. Для соединения кованых деталей применяют электроды не более 3 мм. Максимальный электроток бытового сварочного аппарата — до 100 А, и этого вполне достаточно. Увеличение силы тока приведет к тому, что металл электрода будет разбрызгиваться и сварочный шов будет широким, портящим эстетику изделия. Мало того, перегрев электрода приведет к обсыпанию его обмазки, а при сварке тонких листовых элементов — к их сквозному прожиганию. При недостаточном токе образуется неравномерный и недостаточно полный сварочный шов, после зачистки которого изделие может рассыпаться, как карточный домик. Наиболее интенсивную силу тока можно применить при сварочных работах в положении снизу, а в верхнем ее нужно снизить на 20-25 %.

Литейное соединение. Сварку стальных деталей расплавленным черным металлом в домашней кузнице производят, используя термитную смесь.

Рецепт: для приготовления 1 кг термитной смеси нужно 230 г зерен алюминиевого порошка и 770 г железной окалины.

Термитную смесь сжигают в шамотном тигле с огнеупорной крышкой с отверстием; длительность сжигания — 30 секунд. С поверхности расплава удаляют шлак, расплавленную сталь заливают в форму.

Скрытая литейная сварка (пайка). Этим способом можно соединить кованые детали или закрепить на основной детали декоративные элементы без видимого шва. В детали электродрелью сверлят отверстия; к ним прижимают художественные накладки, и через отверстия производят сварку (пайку) до сплавления детали с накладными украшениями. Никаких сварочных следов не остается. Таким же скрытым способом можно соединять и кованые конструкционные детали изделия замкнутой конфигурации. Например, корпус фонаря «под старину» или другого кованого светильника, решетка камина и др. В деталях второго плана сверлят отверстия, и сквозь них приваривают (припаивают) детали первого плана. Если детали заднего плана выполнены из листового металла до 1 мм, проделывать отверстия в них не нужно: его прожигает сварочная дуга.

Линейная сварка применяется также для неразъемного соединения деталей художественных отливок из меди, бронзы и латуни. Процесс сварки металлом сходен с производством отливок. Отливки в месте спайки зачищают с таким расчетом, чтобы между ними получился оптимальный зазор – не чрезмерный, но и достаточный для соединительной заливки в него расплавленного металла. Место сварки подготовленных деталей заформовывают, производят предварительный подогрев формы и встык заливают расплавленную массу соединительного металла.

Клёпка, лужение, паяние.

Клепка – это операция получения неразъемного соединения материалов с использованием стержней, называемых заклепками. Заклепка, заканчивающаяся головкой, устанавливается в отверстие соединяемых материалов. Выступающая из отверстия часть заклепки расклепывается в холодном или горячем состоянии, образуя вторую головку.

Заклепочные соединения применяются:

в конструкциях, работающих под действием вибрационной и ударной нагрузки, при высоких требованиях к надежности соединения, когда сварка этих соединений технологически затруднена или невозможна;

когда нагревание мест соединения при сварке недопустимо вследствие возможности коробления, термических изменений в металлах и появляющихся значительных внутренних напряжениях;

в случаях соединения различных металлов и материалов, для которых сварка неприменима.

Для выполнения заклепочных соединений применяются следующие виды заклепок: с полукруглой головкой, с потайной головкой, с полупотайной головкой, трубчатая, взрывная, разрезная (рис. 29). Кроме того, применяются заклепки с плоскоконической головкой, с плоской головкой, с конической головкой, с конической головкой и подголовкой, с овальной головкой.

Заклепки изготавливаются из углеродистой стали, меди, латуни или алюминия. При соединении металлов подбирают заклепку из того же материала, что и соединяемые элементы.

Заклепка состоит из головки и цилиндрического стержня, называемого телом заклепки. Часть заклепки, выступающая с другой стороны соединяемого материала и предназначенная для формирования замыкающей головки, называется ножкой

Рис. 29. Заклепки:

а – с полукруглой головкой; б – с потайной головкой; в– с полупотайной головкой; г – трубчатая; д – взрывная; е – разрезная

Читайте так же:
Гравировка на металле надписи

Длина заклепки с полукруглой головкой измеряется до основания головки (длина тела), длина заклепки с потайной головкой измеряется вместе с головкой, длина заклепки с полупотайной головкой измеряется от грани перехода сферы к конусу до торца тела заклепки.

Диаметр заклепки определяется диаметром тела и измеряется на расстоянии 6 мм от основания головки. Диаметр отверстия под заклепку при горячей клепке должен быть на 1 мм больше диаметра заклепки.

Стальную заклепку диаметром до 14 мм можно расклепывать в холодном состоянии. Заклепки диаметром более 14 мм клепаются в горячем состоянии. Диаметры заклепок от 10 до 37 мм увеличиваются через 3 мм.

При клепке используются просверленные, проколотые или пробитые отверстия. При прочных, плотных и прочно-плотных заклепочных соединениях используются исключительно просверленные отверстия.

Заклепочные соединения бывают внахлестку, встык с одной накладкой, встык с двумя накладками симметрично, встык с двумя накладками несимметрично (рис. 30).

Рис. 30. Виды заклепочных соединений:

а – внахлестку; б – встык с одной накладкой; в – встык с двумя накладками, симметричные; г – встык с двумя накладками, несимметричные

С точки зрения прочности и плотности используются следующие виды заклепочных соединений: прочные, от которых требуется только механическая прочность; плотные, к которым предъявляются только требования плотности и герметичности; прочно-плотные, от которых помимо механической прочности требуется также герметичность соединения. Последнее достигается увеличением головки и наличием подголовка заклепки, достаточно частым размещением заклепок подчеканкой обреза соединяемых листов и головок заклепок.

Заклепочные швы делятся на продольные, поперечные и наклонные. Они могут быть однорядные, двухрядные и многорядные (параллельные и с шахматным расположением заклепок). Швы могут быть полные и неполные (рис. 31).

Рис. 31. Виды заклепочных швов:

а – однорядный; б – двухрядный; в – многорядный полный; г – многорядный неполный

Перед клепкой различных видов заклепочных соединений следует определить шаг клепки (шаг данного ряда – это расстояние между двумя ближайшими заклепками в этом ряду, шаг шва – это наименьшая кратность всех шагов в рядах) и расстояние от оси заклепок до края полосы.

В зависимости от диаметра заклепки, потребности и вида клепки используются ручная и механическая клепка.

Замыкающую головку получают ударной клепкой и клепкой давлением. Ударная клепка универсальная, но шумная; клепка давлением более качественна и бесшумна.

Для ручной клепки используются молотки для формирования головки заклепки, обжимки, поддержки, прихваты и клещи.

Для механической клепки используются пневматические или электрические молотки, клепальные клещи, подпоры подголовки заклепок, консоли. На больших промышленных предприятиях используются клепальные машины – эксцентриковые и гидравлические.

Заклепки можно нагревать в кузнечном горне, контактно, токами промышленной частоты на электрических нагревательных установках, а также газовым пламенем.Неправильная клепка имеет место вследствие недогретой или перегретой заклепки, плохой подгонки друг к другу соединяемых элементов, ошибки при формировании головки, чрезмерно короткого или длинного тела заклепки, искривления тела заклепки в отверстии, а также из-за слишком глубокого отверстия, просверленного для потайной головки.

Для клепки необходимо использовать исправный инструмент. На руки следует надеть рукавицы, глаза защитить очками. Следует правильно установить головку заклепки в поддержку или консоль, правильно установить обжимку на тело заклепки. Во время клепки нельзя касаться обжимки рукой.

Пайка – это процесс создания неразъемного соединения металлов с помощью присадочного связующего материала, называемого припоем, причем припой в процессе пайки доводится до жидкого состояния. Температура плавления припоя значительно ниже, чем соединяемых металлов.

Неразъемное соединение металлов пайкой может быть выполнено паяльником, в газовом пламени, пайкой в печах, в ванне, химическим способом, автогенной пайкой и др.

Для пайки припоем необходимы паяльники, припои, а также очищающие, травящие и предупреждающие окисление поверхности во время пайки средства.

Паяльник – это ручной инструмент различной формы и массы. Часть паяльника, которой непосредственно паяют, выполняется из меди. Нагрев медной части паяльника можно производить с помощью электричества (электрический паяльник), над газовым пламенем (газовый паяльник) или в горне.

Для нагрева паяльников и некоторого прогрева соединяемых металлов могут применяться паяльные бензиновые лампы (рис. 35).

Рис. 35. Паяльники:

а – обычный, нагреваемый пламенем; б – электрический; в – паяльная лампа

Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые (с добавлением или без добавления сурьмы). Температура плавления этих припоев от 183 до 305 °C.

Твердость припоя определяется маркой и химическим составом применяемых для припоя металлов. Припои делаются на основе меди, латуни, серебра, никеля и алюминия. Кроме того, различают жаропрочные и нержавеющие припои на основе никеля, марганца, серебра, золота, палладия, кобальта и железа. Температура плавления твердых припоев составляет от 600 до 1450 °C

К химическим очищающим и травящим средствам относятся: соляная кислота, хлорид цинка, бура, борная кислота, нашатырь. Можно очистить поверхность механическими средствами, абразивным материалом или напильником либо металлическими щетками. Во время пайки поверхность предохраняется от окисления такими средствами, как стеарин, скипидар и канифоль.

Читайте так же:
Для чего нужен шерхебель

Хлорид цинка – это химическое соединение соляной кислоты с цинком. Получают его путем помещения в разбавленную соляную кислоту кусочков цинка. После окончания реакции (прекращение выделения водорода) хлорид цинка следует слить в другую посуду, оставив осадок в прежней посуде. Разбавлять кислоту следует путем добавления в нее воды, а не наоборот.

Мягкие припои применяются для неразъемного соединения и уплотнения металлов при незначительных требованиях к прочности и выносливости соединения на растяжение и удар, твердые припои – для неразъемных и герметичных соединений большой прочности и выносливости на растяжение и удары.

Припои выпускаются в виде листа, ленты, прутков, проволоки, сеток, блоков, фольги, зерен, порошков и паяльной пасты.

Лужением называется покрытие поверхности металлических изделий тонким слоем олова или сплавом на основе олова. Цинкование производится способом холодного электролитического или горячего покрытия металлических изделий тонким слоем цинка. Лужение и цинкование применяются, например, в слесарном деле при производстве бытовых изделий, в пищевой промышленности, в строительстве как средство для защиты от коррозии, окисления и образования химических соединений, вредных для здоровья и разрушающих металл.

Для лужения и цинкования в зависимости от детали и ее назначения нужно иметь чистое олово, цинк или их сплавы, паяльную лампу либо газовую горелку, очищающие средства, необходимые для обезжиривания и очистки поверхностей, подвергающихся лужению или цинкованию, ванны для плавки олова или цинка, обтирочный материал и клещи.

Подшипниковый сплав – это сплав металлов (олова, свинца, меди, сурьмы и др.), служащий для изготовления вкладышей подшипников скольжения заливкой. Во вкладышах из подшипникового сплава при вращении в них валов возникает очень незначительное трение.

Подбор наиболее соответствующих заданным условиям подшипниковых сплавов производят с учетом их физико-механических свойств, в частности антифрикционных свойств, способности выдерживать определенные давления и температуры, твердости, вязкости, литейных качеств и др.

Свойства подшипникового сплава определяет его главный компонент.

Различают подшипниковые сплавы на оловянной, свинцовой, алюминиевой, кадмиевой, цинковой, медной (бронза, латунь) и других основах. Чаще всего используют подшипниковые сплавы на основе олова, свинца или меди.

Жидкий подшипниковый сплав получают в графитовом или чугунном тигле. Тигель подогревают паяльной лампой, на кузнечном горне или пламенем газовых горелок.

Температура отливки подшипниковых сплавов на основе олова или свинца составляет от 450 до 600 °C. Температура плавления бронзы составляет от 940 до 1090 °C. На расплавленный подшипниковый сплав перед разливкой насыпается измельченный древесный уголь, который предохраняет сплав от окисления.

Металлизация напылением – это нанесение металлического покрытия на поверхность изделия путем разбрызгивания под давлением расплавленного металла.

Эта операция выполняется с помощью специальных пистолетов. Металлизация применяется с целью предохранения изделий от коррозии, а также для ремонта изношенных деталей машин, для исправления дефектных отливок, а также для исправления дефектов, возникающих в результате обработки резанием.

Заклепочные соединения

Заклепочные соединения – отдельный класс соединений неразъемных. Его невозможно разобрать, не нарушив креплений. Заклепка — это круглый стержень, с головкой на конце. Часть, присутствующая в ней изначально, называется закладкой, а та которая образуется после клепки – замыкающей. Головки могут различаться формой. Такое соединение неразъемное. Поэтому заклепки удалить иначе, чем высверливанием или вырубкой, не получится.

Механизировано

Для массового производства применяют специальные инструменты и механизмы. Это могут быть клепальные прессы, автоматы, молотки пневматического действия. Для работы с деталями механизированным способом предусмотрена система стандартизации. Основные типы по нормальной прочности заклепочные соединения ГОСТ устанавливает следующие:

  • с полукруглой головкой ГОСТ 10299-80;
  • с потайной головкой ГОСТ 10300-80;
  • с полупотайной головкой ГОСТ 10301-80.

Существуют элементы с содержанием взрывчатого вещества. Их используют, когда замыкающую часть головки невозможно достать.
Клепка может быть групповой или однорядной. Применение первой увеличивает производительность. Она проходит благодаря прессу и ударам нескольких пневматических клепаных молотков. Замыкающая головка образуется ударным воздействием. Ударная клепка уступает по качеству прессовой.

Применение соединений заклепками

Высокое по прочности соединение нескольких деталей не зависимо от их материала позволяет устроить именно заклепка. Поэтому заклепочные соединения деталей применяют в таких сферах как:

  • самолетостроение
  • для материалов, недоступных сварке;
  • автомобилестроение;
  • соединений, где недопустим нагрев соединяемых деталей из-за их деформации;
  • кораблестроение.

Заклепочные соединения обычно применяют для листового крепления. Работу производят двумя разными способами: горячим или холодным. Последний способ, используют для стальных заклепок диметром не более 10мм, а также из латуни, меди и других легких сплавов. Трубчатые заклепки служат для применения в деталях с малой нагрузкой. Они носят название пистоны. Такие детали могут быть металлическими или пластмассовыми, все зависит от материала, который они будут скреплять.

Читайте так же:
Диск по металлу для дисковой пилы

Виды заклепок

Различить их можно по виду стержня:

  • со сплошным;
  • с пустотелым стержнем. Применяются для не силовых соединений конструкций из металла или эластичного металла.
  • с полупустотелым стержнем. Применение таких заклепок целесообразно соединять композиционные материалы. Пустота в стержне способствует снижению усилий при расклепывании, сокращает стержневой диаметр, увеличивает выносливость.
  • заклепки-болты. Такие заклепочные соединения применяют для конструкций металлических, например, для тяжелых перекрытий.

Заклепка-болт

Состоит такое соединение из двух частей: кольца и стержня. Такое соединение осуществляется специальным устройством, которое зажимает нижний конец и производит упор в детали, тем самым на стержне происходит усилие на сжатие. Вместе с этим на основу надевается кольцо, прижимающее обе детали. Вместе с тем происходит обжатие среднего участка болта, после чего его хвостик отрывается.

Соединение группой заклепок называют заклепочным швом. Швы могут делиться в зависимости от назначения на:

  • прочные. Такие применяются в строительстве мостов, перекрытий, а также для подвижных кранов. Данное соединение выдерживает большие внешние нагрузки.
  • плотные. Их применение выгодно там, где требуется создать герметичный шов. Это могут быть всевозможные сосуды, баки, резервуары, давление в которых незначительное.
  • прочноплотные. Такой вид соединения обеспечивает герметичность. Находит применение в паровых котлах, трубопроводах с большим давлением (для жидкостей или газов).

Заклепочные соединения — классификация

Есть два вида скрепления деталей:

  • внахлестку, при этом одна деталь накладывается на другую;
  • встык, при этом детали подводят друг к другу и соединяют при помощи третьей, наложенной на них. Это могут быть несколько накладок.

Заклепочные соединения встык с применением одной накладки устраивают в конструкциях швов авиационных машин. Он хорошо подходит для корпуса и внешней обшивки. В современной аэродинамике такой шов сочетают с потайной клепкой. Это полностью отвечает необходимым требованиям. Две накладки для стыка конструкций применяют там, где элементы конструкции испытывают большие усилия. Швы могут по расположению делятся на:

  • одно- и двухрядные;
  • многорядные;
  • параллельные;
  • шахматные.

Правильно подобрать заклепку под деталь помогает расчет. Ее диаметр будет зависеть от толщины скрепляемых листов, и рассчитываться по специальной формуле.

Длина стержня заклепки будет определяться толщиной листов (плюс замыкающая головка). Ее образуют из части стержня. Поэтому она может быть полукруглой, потаенной или полупотаенной. Для автомобильных конструкций обычно используют одно- или двухрядный шов, причем в двухрядном заклепки располагают в шахматном порядке.

Материал

Он может быть различным. Обычно это сталь разных марок, в основном малоуглеродистая и пластичная, в редких случаях легированная. Для крепления материалов, изготовленных из цветных металлов, заклепки применяют того же вида. Большое распространение получили заклепки из латуни, меди, алюминиевых сплавов. Важно, чтобы заклепочные соединения деталей из одного материала крепились такими же заклепками. Иначе может возникнуть электрохимическая коррозия. Преимущества соединения заклепками:

  • возможность скрепления деталей, недоступных сварке;
  • применение в конструкциях подверженных вибрационным или повторным нагрузкам;
  • соединение элементов, для которых не переносимы высокие температуры сварки из-за их возможной деформации;
  • простое технологическое исполнение и простота конструкции;
  • удобный контроль качества изделий.
  • увеличение массы изделия за счет соединения;
  • высокая стоимость изготовления;
  • сложный технологический процесс;
  • необходимость использования дорогостоящего оборудования;
  • увеличение расхода материала при использовании накладок;
  • нарушение плотности швов в период эксплуатации;
  • в их соединениях концентрируется напряжение, что приводит к ослаблению прочности.

Заклепочные соединения вытесняются современными видами сварки.

Расчет заклепок

Проводить его можно:

  • на растяжение;
  • на смятие;
  • на срез.

Он необходим также для длины стержня заклепки. Если он будет слишком длинным, что это может привести к образованию перекосов. А недостаточная длина не прочно соединит всю конструкцию.< Прежде чем использовать такие крепления, как заклепочные соединения, достоинства и недостатки которых уже известны, необходимо произвести их проверку на надежность.

Рекомендации по устройству

Многолетний опыт, а также расчеты помогают в устройстве крепления деталей, в том числе и с помощью заклепок. Существуют следующие рекомендации:

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:

Читайте так же:
Магнит держатель для сварки

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.

raznovidnosti zaklepok.jpg

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.

raznovidnosti.png

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

raznovidnosti 2.png

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.

molotki.jpg

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector