27.11.2019

Установка заклепок на металл

Заклепки для металла: виды, конструкция, техника монтажа

При креплении листового металла используются самые разные приспособления, начиная от болтов с гайками и заканчивая современными разъемными клипсами. Но раньше всего для решения таких задач начали использовать заклепки – и сегодня они все еще используются.

Естественно, современная заклепка отличается от своей предшественницы довольно сильно. Именно поэтому стоит разобраться, какие заклепки применяются при производстве металлоконструкций, и как такие соединения монтируются.

Принцип крепления металла заклепками

Если совсем просто, то заклепкам – это металлический стержень, который вставляется в отверстия в соединяемых деталях и после деформации фиксирует их, удерживая вместе:

Как правило, при производстве заклепку снабжают выступом – шляпкой или бортиком. Благодаря этому экономится время на монтаж, поскольку с одной стороны фиксация уже обеспечивается.
Диаметр стержня заклепки обычно равен или чуть меньше диаметра отверстия, в который она устанавливается. В первом случае мы обеспечиваем минимальную подвижность деталей в месте крепления, во втором – уменьшаем временные затраты на установку заклепки в гнездо.
Саму заклепку делают из достаточно мягкого материала. Благодаря этому она деформируется при относительно небольшом усилии, что облегчает монтаж соединения с использованием ручного инструмента.

Важно! Из этого правила есть исключения. Так, заклепки, которые монтируются при нагреве, могут быть изготовлены из материалов с высокой плотностью, например, из стали. Также стальные элементы могут входить в конструкцию сложных заклепок – например, вытяжных.

Обязательное условие для монтажа заклепки – деформация ее тела (стержня или гильзы). За счет этой деформации формируется второй выступ (бортик), который прижимается к скрепляемой поверхности и обеспечивает фиксацию деталей.

По схожему принципу работают все заклепочные соединения. Но при этом и в конструкции, и в схеме работы разных заклепок есть отличия.

Разновидности заклепок

Классические («под молоток»)

Стандартные заклепки сегодня используются достаточно редко. Их обычно применяют либо при кустарном изготовлении конструкций, либо при соединении высоконагруженных элементов. Во втором случае используются стальные заклепки, которые расклепываются при нагреве.

Конструкция таких изделий очень проста:

Заклепка представляет собой полнотелый металлический стержень, с одной стороны у которого находится полусферическая шляпка-грибок.
При монтаже стержень вставляется в отверстие с таким расчетом, чтобы шляпка плотно прилегала к соединяемым деталям с одной стороны.
Второй конец стержня расклепывается (с нагревом или без него). По возможности расклепывание должно быть равномерным, поскольку так обеспечивается отсутствие бокового смещения и максимальная надежность фиксации.

При монтаже таких заклепок могут использоваться и другие приспособления и технологии, но общий алгоритм остается неизменным.

Пустотелые и полупостотелые

Наряду с цельными заклепками используются разновидности с внутренними полостями. Чаще всего их применяют при монтаже неметаллических изделий (соединение ткани, кожи, полимеров), но иногда такие заклепки задействуют и при работе с тонколистовыми металлическими заготовками.

Основное отличие конструкции таких заклепок – наличие полости:

У полопустотелых заклепок полость находится на конце, предназначенном для расклёпывания. При механическом воздействии края гильзы раскрываются, формируя широкий бортик – при этом усилие, необходимое для расклёпывания, будет меньше, чем при использовании стержневой заклепки.
Пустотелые заклепки (пистоны) представляют собой тонкостенные трубки со сквозным отверстием в центре. Вместо шляпок они обычно оснащаются широкими горловинами – ровными, скруглёнными или потайными. При расклепывании деталь деформируется так же, как и полупустотелая заклепка, но центральное отверстие при этом сохраняется.

Как пользоваться заклепочником: виды инструментов для клепания заклепок

В промышленности одной из основных операций является соединение элементов конструкций и деталей.

Одним из способов является соединение с помощью заклепок. Он используется, когда нет возможности выполнить сварку элементов конструкций, и имеет много преимуществ перед ней. Для выполнения такой технологии существует специальный инструмент для клепания заклепок.

Что такое заклепочник и его виды

Заклепочником называют специальный инструмент (клещи), работающий по принципу пистолета, который предназначен для соединения элементов конструкций и их отдельных деталей, когда их толщина при соединении не превышает 10 мм.

В основном с помощью такого механического пистолета фиксируют детали с внутренней стороны. Ручной заклепочник представляет рычажный инструмент в виде пистолета, состоящего из 2 частей:

пружинного механизма, предназначенного для втягивания заклепки внутрь;
рычажной системы, служащей для создания усилия.

Сегодня в продаже есть два типа заклепочных инструментов: резьбовые и вытяжные.

Ручной клепальник вытяжного типа работает на основе использования тягового усилия для фиксации заклепки. Под действием усилия рычага стержень заклепки втягивается в ее трубчатую часть и распирает ее головкой стержня. С внешней стороны шляпка заклепки также расплющивается и создает прочное фиксирование деталей.

Принцип работы ручного заклепочника резьбового типа такой же, только втягивание шарика в рабочей части происходит не за счет усилия, а путем вращения резьбы в трубчатой части заклепки. То есть в нем использован способ фиксации головки с помощью закручивания рукоятки. Этот способ применяется не часто и в основном необходим для фиксации деталей, имеющих небольшую толщину.

Читать еще: Токарный станок по металлу для гаража

В комплекте с пистолетом обычно продаются насадки разного диаметра и хвостовой длины.

Смотрите видео-обзор резьбового заклепочника:

Виды привода заклепочников и их стоимость

По виду устройства привода заклёпочники подразделяют на:

пневматические;
механические (ручные);
электрические;
аккумуляторные;
пневмогидравлические.

Наиболее востребованными в быту являются устройства с механическим способом привода. Такие инструменты имеют две модификации исполнения. Одна предусматривает работу с помощью одной руки, а другая – при мощи использования двух рук.

К «одноруким» устройствам относят также модель инструмента под названием «гармошка».

Стоимость заклепочников зависит от производителя, способа соединения, модели, а также устройства привода. Раскрученные марки инструментов стоят дороже изделий неизвестных производителей.

Также пневматические, электрические, пневмогидравлические и аккумуляторные устройства стоят намного дороже ручных, т. к. имеют более сложную конструкцию. В основном они используются в промышленных масштабах.

Устройство заклепок вытяжного типа

Чтобы понять, как пользоваться ручным заклёпочником вытяжного типа, нужно знать устройство крепежных деталей, которыми служат заклепки, специально предназначенные для такого способа крепежа.

Такая заклепка представляет крепежное изделие, состоящее из двух элементов: полой цилиндрической трубки, имеющей на конце головку и металлического стержня. Полый цилиндр называют заклепочным телом (втулкой). Диаметр этого цилиндра обозначает размер заклепочного метиза.

Полое отверстие внутри цилиндра проходит через все тело, включая его головку. Металлический стержень представляет вид гвоздя с закругленной шляпкой. Он вставляется в цилиндрическое отверстие и втягивается до упора головки с помощью фиксатора.

Резьбовые заклепки, предназначенные для вытяжного ручного клепальника, внутри цилиндрического тела имеют резьбу. Стержень также имеет резьбовую нарезку и вставляется в цилиндр путем вкручивания.

Для создания прочного соединения внутрь чаще всего вкручивают болт или винт. Иногда такую заклепку называют вытяжной глухой. Она считается более прочной, чем просто вытяжная.

Заклепки для вытяжного соединения изготавливают из разных материалов. Для гильзы применяют стальные, алюминиевые или медные сплавы. Очень важно, чтобы материал гильзы не вызывал коррозии металла, из которого выполнены соединяемые детали. Это значит, что при соприкосновении они не должны образовывать пару катод – анод.

Стержень должен изготавливаться из стали, прочность которой намного превосходит прочность тела. Цилиндр заклепочного тела может иметь разные размеры диаметра и длины. Эти размеры являются главными характеристиками таких изделий. На них обращают внимание в первую очередь при выборе. Диаметр цилиндрического тела должен соответствовать отверстиям для крепежа.

Чтобы цилиндр входил в отверстие свободно, оно должно быть немного больше диаметра тела заклепки. Обычно погрешность составляет 0,1 – 0,2 мм. Длина тела должна состоять из общей толщины соединяемых частей и припуска на величину расклепки. К этому нужно предусмотреть припуск до 1 мм.

Этапы соединения при помощи заклепочника

Как пользоваться заклепочником, можно рассмотреть на примере выполнения ручного крепежа деталей. Процесс выполнения соединения должен выполняться с соблюдением следующего порядка:

подготовка поверхностей;
проведение разметки и сверление отверстий;
монтаж крепежей.

Подготовка поверхностей включает их тщательное выравнивание, чтобы детали максимально притирались между собой.

Для того чтобы точно провести сверление отверстий без смещения, их нужно положить на ровную плоскость, лучше взять заготовку из дерева, и надежно на ней фиксируют. Затем делают разметку мест расположения отверстий. После этого с помощью дрели выполняют их просверливание, соблюдая максимальную точность расположения на всех соединяемых деталях.

Чтобы размер отверстия отвечал нужным параметрам, необходимо брать сверло диаметром чуть больше. Например, для получения отверстия диаметром 3,8 мм сверло должно иметь диаметр 4 мм.

После просверливания отверстий нужно «примерить» выбранные крепежные элементы. Головка заклепки должна плотно прилегать к поверхности вокруг кромки отверстия и полностью его закрывать.

Установка заклепок

Монтаж заклепок осуществляется так:

цилиндрическое тело заклепки вставляется в просверленные отверстия соединяемых деталей;
стержень, проходящий сквозь все тело, захватывается губами или клепальной головкой заклепочного инструмента у основания головки цилиндра;
с помощью усилия стержень постепенно вытягивается сквозь тело заклепки, расширяя его своей шляпкой (головкой) и деформируя конец цилиндра. Таким путем формируется обратная широкая часть заклепки на внутренней поверхности соединенных деталей.
Когда усилие заклепочника достигает определенного значения и соединение деталей будет достаточно прочным, остатки вытянутого стержня отламывают.

При работе с помощью ручного заклепочника, как правило, требуется выполнение нескольких нажиманий на рычаг для достижения нужного результата. После окончания процесса одна сторона соединения будет иметь головку тела заклепки, а другая – расплющенный конец цилиндра в виде лепестков.

Читать еще: Как затемнить металл в домашних условиях

Как правильно установить заклепку

Сплошные заклепки являются отличным способом соединения двух листов металла без использования сварки. Благодаря своим многочисленным преимуществам, этот вид крепежа широко используется как на производстве, так и в быту. Часто заклепки используются при выполнении кровельных работ, ремонте бытовой утвари или кузовов автомобилей. Внешне сплошная заклепка напоминает винт без резьбы и шлица на головке. В качестве материала для ее изготовления может использоваться как сталь, так и цветные металлы и их сплавы, например алюминий, медь или латунь. Производители выпускают метизы такого типа с полусферической, плоской и цилиндрической головкой.
Существует множество способов установки заклепок, но, независимо от применяемой технологии, все они преследуют одну цель – деформацию нижней части рабочего стержня, с созданием на нем утолщения, удерживающего крепеж в материале. Мы подобрали наиболее эффективные способы работы с заклепочными соединениями, которые позволят выполнить работу быстро и качественно.

Как создать заклепочное соединение?

Важной особенностью соединения на заклепках является то, что оно создается внахлест. Чтобы соединить две листовые детали, необходимо наложить их края или использовать соединительный элемент, который будет фиксироваться к двум листам. Этот нюанс делает подготовительную часть работы очень ответственной – перед началом работы нужно разместить все части изделия в проектном положении и при необходимости закрепить, чтобы избежать смещения. После того, как эта часть работы выполнена, процесс соединения происходит следующим образом:

1. Выполняют точную разметку соединения, отметив места для установки заклепок мелом или маркером. При этом следят за тем, чтобы элементы не смещались относительно друг друга. Расстояние между центрами заклепок вычисляется по формуле:

где d – это диаметр стержня заклепки, а P – расстояние между их осями.

Расстояние от центра заклепки до края детали должно составлять не менее чем полтора диаметра стержня. Длина заклепки зависит от толщины деталей, формы головки и материала, из которого изготовлена она и соединяемые фрагменты.

2. Для того, чтобы изготовить соединение, необходимо подготовить сквозное отверстие во всех элементах. Используя дрель и сверло по металлу, диаметр которого равен диаметру крепежа, сверлят листы. При работе со сталью, перед использованием дрели, кернером делают небольшое углубление в месте установки сверла.

3. После того, как отверстия готовы, приступают к установке метизов. Обычно заклепки забивают при помощи молотка – при правильном подборе сверла крепеж входит в металл очень плотно.

4. После того, как крепеж занял проектное положение, приступают к формированию второй головки, которую называют замыкающей. Для этого используют специальное вальцовочное оборудование, электрическое или пневматическое или молоток и клещи. При ручной установке заклепок большого диаметра обычно привлекают помощника, который клещами или специальным приспособлением удерживает крепеж со стороны головки.

Проверка качества выполненного соединения

Важным этапом работы по монтажу с использованием заклепок, является контроль качества соединения. Каждую заклепку осматривают визуально и проверяют на смещение. Крепежный элемент, который легко можно сдвинуть вручную, снова расклепывают, добиваясь полной неподвижности. Если зафиксировать заклепку не удалось, ее удаляют с использованием зубила и молотка или методом высверливания, а на его место устанавливают другую.