Тема 14: Клепка.

Вопросы темы:

1. Основные сведения о клепке.

2. Процесс клепки.

1. Основные сведения о клепке.

Клепкой называется соединение двух или нескольких деталей при помощи заклепок, представляющих собой цилиндрические стержни с головками различной формы. Она применяется главным образом для получения неразъемного соединения деталей из полосового, листового и фасонного металла.

Электрическая и газовая сварка как более экономичный и более совершенный способ соединения в большинстве случаев заменила клепку, однако во многих случаях клепка еще применяется.

Клепка бывает холодная, горячая и смешанная.

Холодная клепка производится заклепками диаметром до 10 мм без разогрева замыкающей головки. При клепке в холодном состоянии отверстие под заклепку принимают на 0,1-0,2 мм больше диаметра заклепки.

Горячая клепка применяется при постановке заклепок диаметром свыше 8-10 мм, так как заклепки меньшего диаметра можно пережечь при нагреве. Кроме того, мелкие заклепки быстро охлаждаются и клепку приходится вести в холодном состоянии (даже если заклепки и были нагреты). В этом случае заклепка нагревается до определенной температуры и стержень расклепывается в горячем состоянии. При клепке в нагретом состоянии заклепку выбирают диаметром на 0,5-1 мм меньше диаметра отверстия.

При клепке в нагретом состоянии стержень заклепки лучше заполняет отверстие в склепываемых деталях, а при охлаждении заклепка лучше стягивает склепанные детали.

Смешанная клепка применяется при постановке длинных заклепок, когда ведут нагрев не всего стержня, а только его концевой части, из которой высаживается замыкающая головка.

Клепка может производиться ручным и механическим способами.

Типы заклепок и их назначение. В заклепке различают стержень, закладную и замыкающую головки. Замыкающая головка образуется при расклепывании стержня заклепки. При изготовлении заклепок между стержнем и головкой заклепки делают закругление (галтель), что увеличивает прочность заклепки. Наиболее распространенные типы стержневых заклепок, применяемых для клепки в открытых местах конструкций, где возможен двусторонний подход к месту клепки, т. е. к закладной и к замыкающей головкам.

Заклепки с полукруглой головкой обеспечивают более прочное соединение по сравнению с заклепками, имеющими потайную головку, поэтому первые имеют большее применение, вторые же используются лишь в тех случаях, когда необходимо получить клепку впотай.

Заклепка с сердечником состоит из пистона и сердечника, изготовляемых из легких алюминиевых сплавов. Пистон выполнен в виде втулки, в центральное отверстие которой вставлен сердечник, представляющий собой ступенчатый стержень с закладной и замыкающей головками. Со стороны закладной головки сердечник имеет тонкую шейку, по которой происходит разрыв стержня в момент окончания клепки.

Взрывные заклепки отличаются от обычных наличием углубления в торце стержня, в которое закладывается взрывчатое вещество. Они применяются в тех случаях, когда в процессе клепки обычной заклепкой невозможно сделать замыкающую головку.

клепочным швом. Заклепки располагаются вдоль шва одним, двумя, тремя и более рядами. В зависимости от этого швы называют однорядными, двухрядными, многорядными. В двухрядных и многорядных швах заклепки могут располагаться параллельными рядами или в шахматном порядке.

По способу, соединения листов или деталей между собой различают шов внахлестку, когда край одного листа накладывается на край другого листа, и шов встык с одной накладкой , когда соединяемые листы своими торцами плотно примыкают один к другому, а на них с одной стороны вдоль стыка накладывают полосу-накладку и к ней приклепывают каждый из листов. Шов встык с двумя накладками образуется при клепке с наложенными накладками с обеих сторон склепываемых листов.

В зависимости от назначения неразъемного соединения применяются следующие виды заклепочных швов. Прочный шов используется при клепке металлических конструкций, опор мостов и др. Плотный шов используется для обеспечения герметичности, которая достигается за счет установки прокладок между склепываемыми листами или при помощи специальной операции, называемой чеканкой. Прочно-плотный шов применяется в тех случаях, когда нужно создать прочные и вместе с тем герметичные соединения, например для изготовления паровых котлов, резервуаров с высоким внутренним давлением и др.

Чтобы получить доброкачественный и прочный шов, заклепки необходимо правильно расположить по длине соединения. Если их разместить часто, то склепываемые листы будут ослаблены большим количеством отверстий; при редком размещении прочность и герметичность шва окажутся недостаточными. Поэтому нужно руководствоваться следующими данными.

Выбор заклепок. Размеры заклепок выбирают в зависимости от назначения заклепочного шва, толщины склепываемых листов и формы замыкающей головки.

Длину стержня заклепки определяют в зависимости от толщины склепываемых листов и формы замыкающей головки. Замыкающая головка образуется на выступающей части стержня. Длина этой части стержня для образования полукруглой головки составляет 1,5 с? и для образования потайной головки — 1,3 d диаметра заклепки. При недостаточной длине выступающей части стержня головка заклепки получается неполной и недостаточно прочной, а при чрезмерно большой длине головка приобретает неправильную форму.

Заклепки. Цилиндрический стержень заклепки обычно имеет на одном конце заранее высаженную головку (ее называют закладной), а на другом — небольшую конусность, необходимую Для более удобного введения заклепки в отверстие. Вторая головка, получающаяся при склепывании, называется замыкающей. От стержня к головке заклепки идет небольшой закругленный переход (галтель), увеличивающий прочность заклепки.

Длина стержня заклепки зависит от толщины склепываемых частей. Она должна быть такой, чтобы материала заклепки хватило как на образование замыкающей головки, так и на заполнение пространства между стержнем заклепки и стенками отверстия. Длину заклепки определяют, учитывая вид замыкающей головки, величину зазора между стержнем заклепки и стенками отверстия и величину осадки стержня; последняя зависит от материала заклепки, ее длины и способа клепки.

Длина стержня заклепки между головками не должна превышать пяти диаметров стержня. Если это условие невыполнимо, заклепочное соединение заменяют болтовым. Конец стержня, оставляемый на образование замыкающей головки, должен быть такой длины, чтобы из него получилась полная замыкающая головка. Для образования полукруглой замыкающей головки необходимо, чтобы длина выступающего конца стержня равнялась 1,25—1,5 диаметра стержня; для головки впо-тай эта длина должна составлять 0,8—1,2 диаметра заклепки.

Отверстия под заклепки просверливают или пробивают на особых дыропробивных прессах. Для соединения прочных материалов пробивка отверстий не допускается, так как при пробивке на краях отверстий образуются мелкие, часто невидимые трещины, приводящие к снижению прочности клепаного шва.

В случае несовпадения отверстий их рассверливают или обрабатывают зенкером или разверткой.

Внешние края отверстий раззенковывают под галтель, имеющуюся на стержне заклепки под головкой.

Заклепочные швы. Заклепки располагают вдоль шва одним, двумя, тремя рядами. Швы в зависимости от этого называются однорядными, двухрядными, многорядными. В двухрядных и многорядных швах заклепки могут располагаться параллельными рядами или в шахматном порядке.

Многорядные швы (более трех рядов) применяются редко, так как от прибавления количества швов общая прочность клепаного соединения изменяется мало, а в ряде случаев и совсем не меняется. Поэтому нет необходимости ставить излишние заклепки.

2. Процесс клепки.

Процесс клепки состоит в следующем (рис. 1):

1) подлежащие соединению детали накладывают одну на другую так, чтобы их подготовленные для заклепки отверстия совпали; это возможно только при очень точном расположении отверстий, поэтому рекомендуется заклепочные отверстия сверлить на соединенных деталях; обычно для этого на верхней детали сверлят заранее отверстие несколько меньшего диаметра и по нему за-сверливают окончательное отверстие уже на соединенных деталях;

2) вводят в окончательно засверленные отверстия заклепку;

3) при помощи специального инструмента натяжки (осадки) осаживают склепываемые листы и прижимают к головке заклепки, опирая ее на поддержку;

4) ударами молотка осаживают выступающий конец стержня, формируя из него вторую головку;

5) специальным инструментом обжимкой отделывают замыкающую головку и придают ей окончательную форму.

При склепывании детали сильно сдавливаются и в результате между ними возникает трение, препятствующее их взаимному сдвигу.

Клепка называется обыкновенной, если обе головки заклепки находятся над поверхностями склепанных деталей, и потайной, если головки заклепки помещены заподлицо с поверхностями склепанных деталей.