Этот способ соединения заключается в скреплении двух (и больше) листов, предварительно просверленных, с помощью стержней цилиндрической формы, концы которых заканчиваются головками. Одна из головок выполняется заранее, а вторую формируют после вставления заклепки в отверстие. Головки заклепок стягивают листы друг с другом и противодействуют их отрыванию. Стержень заклепки противодействует боковому смещению листов и подвергается действию боковых (перерезывающих) сил.
Соединение заклепками практикуется в тех случаях, когда соединяемые детали нельзя сварить по причине несвариваемости деталей, сложности устранения деформации, возникающей при сварке, либо соединение заклепками оказывается более быстрым и экономичным по сравнению со сваркой.
В производстве кузовов заклепочные соединения применяются при сборке некоторых рам, для закрепления листов (чаще всего из легких сплавов), для закрепления некоторых деталей из пластических материалов, при ремонте листовой обшивки, поврежденной коррозией, если сварка оказывается ненадежной, в особенности при ремонте полов путем замены поврежденного куска новым.
Заклепки изготовляют из любых ковких металлов. Наиболее распространены заклепки из мягкой стали, алюминия и легких сплавов, меди, латуни и др. Различают два типа заклепок: простые и специальные.
Простые заклепки имеют сплошной стержень. Выполненная головка заклепки может быть круглой, цилиндрической или, как говорят, плоской, потайной. Эти заклепки применяют в тех случаях, когда имеется хороший доступ к двум поверхностям соединяемых листов, так как вторую головку формируют ручным или пневматическим молотками.
Специальные заклепки имеют трубчатый стержень и одну сформованную головку с центральным отверстием. Вторую головку формируют либо протягиванием и отрывом стержня-оправки с утолщенным концом, что приводит к образованию второй головки в форме толстого заплечика, либо проталкиванием цилиндрического стержня, который раздает внутренний заплечик, преобразуя его в наружный. Эти заклепки применяются в том случае, если задняя поверхность листов труднодоступна или недоступна, а также для соединения деталей из слоистого пластика с металлом или крепления некоторых декоративных деталей.
Специальные заклепки могут быть изготовлены из алюминия, легких сплавов, стали или из пластических материалов.
Несколько слов о сверлении листов под заклепки. Сверлят отверстие немного большего диаметра, чем диаметр тела заклепки. При этом надо учитывать, что чем меньше зазор, тем меньше возможность к изгибу простых заклепок и тем лучше получается завальцовка специальных заклепок. Практически диаметр отверстия под заклепку определяется диаметрами имеющихся сверл.
Для заклепок малого диаметра, применяемых в жестяном деле, суммарный зазор не должен превышать 0,5 мм. При возможности, с внутренней поверхности отверстия надо снять заусенцы, образованные при сверлении.
Перед началом сверления листов необходимо выбрать диаметр и длину применяемых заклепок. Например, для установки листовой панели толщиной 1,0 мм на пол из листа толщиной 0,6 мм диаметр заклепки будет равен примерно 4,0 мм.
Если применяются специальные заклепки, их можно использовать для склепывания более толстых листов, чем это допускается для простых заклепок. Это справедливо, если на заклепки действуют небольшие усилия. Однако листы кузовной обшивки подвергаются действию вибраций, напряжений изгиба и кручения, возникающих при движении автомобиля по неровной дороге, которые заставляют заклепки «играть». В случае больших действующих усилий следует принимать диаметр заклепки заведомо больше расчетного. Так что для нашего примера диаметр заклепки должен быть 5,0 мм.
Длину заклепок выбирают в зависимости от их типа. Для простых заклепок длина определяется длиной стержня. Длина заклепки равна суммарной толщине соединяемых деталей плюс толщина металла, необходимого для заполнения зазора между заклепкой и отверстием и образования второй головки.
Для круглых замыкающих головок длина стержня, добавляемая к суммарной толщине листов, равна l,5d.
Для определения параметров специальных заклепок следует пользоваться таблицами, которые прилагают изготовители. Независимо от типа, следует применять заклепки из того же материала, что и соединяемые листы. Следует помнить, что алюминиевые заклепки будут медленно разрушаться при их применении для склепывания стали, меди, латуни, коррозионно-стойкой стали, и этот эффект будет более заметен в более влажной атмосфере, которая приводит к образованию электролитической пары.
При заклепочном креплении важна величина шага и расстояния от центра заклепки до края листа. Шагом называется расстояние между осями двух последовательно расположенных заклепок, установленных по одной линии (заклепочный шов). Размер шага изменяется в зависимости от назначения заклепанной детали. Шаг выбирается кратным диаметру заклепки.
Если вернуться к нашему примеру, заклепка диаметром 4 мм будет иметь длину стержня 8 мм. Шаг заклепок будет находиться в пределах 40 мм. Расстояние от оси шва до края листа будет 8 мм.
Установка простых заклепок производится в следующем порядке:
– предварительно листы скрепляют несколькими болтами, устанавливая их через каждые 5–6 отверстий. Если некоторые отверстия не совпадают, их необходимо обработать либо повторным сверлением сверлом, либо с помощью развертки;
– устанавливают заклепку головкой к наиболее тонкому листу;
– устанавливают головку заклепки на массивную наковальню. Для круглых головок применяют клепальную подставку, предохраняющую головку от деформации;
– на стержень заклепки надевают оправку и наносят несколько ударов молотком по оправке. Листы поджимаются к головке заклепки;
– снимают осаживающую оправку и наносят удары по оси стержня заклепки, которая, сминаясь, сначала заполняет отверстие, а затем образует заготовку второй головки;
– наносят удары под углом по краям заклепки, оформляя головку;
– устанавливают на головку клепальную оправку и заканчивают оформление головки заклепки; при расклепывании заклепок с потайными головками расплющивание, производимое молотком, сминает и заполняет входную зенковку;
– снимают монтажные болты и устанавливают на их место заклепки.
Установка специальных заклепок осуществляется следующим образом:
– скрепляют листы несколькими болтами, устанавливая их через каждые пять-шесть отверстий. При необходимости производят правку отверстий;
– вставляют заклепку в отверстие и вводят в протяжное устройство завальцовочный стержень;
– с усилием прижимают головку заклепки к листам, а листы друг к другу;
– приводят в действие растяжное устройство до момента отрыва стержня заклепки.
Заклепывание с помощью стержня-прошивки производится следующим образом:
– стержень-прошивку в большинстве случаев вгоняют молотком; при этом необходимо следить за плотностью прилегания листов друг к другу, прикладывая усилие около головки заклепки;
– сама головка прижимается к листам под действием продвижения с сильным трением стержня-прошивки, по которому наносят удары молотком;
– снимают монтажные болты и на их место устанавливают заклепки.
Механическая установка простых заклепок выполняется на пневматических молотах. Нанесение последовательных коротких ударов вызывает формирование головки заклепки. При использовании заклепок из алюминия или легких сплавов вместо молотов применяют пневматические пистолеты, которые оформляют головку за один удар. Если завальцовочный стержень тянущего типа, то установка специальных заклепок производится механически.
Дефекты, возникающие при заклепывании. Простые заклепки могут залегать, может возникать утолщение между листами, что приводит к уменьшению размера головки. Специальные заклепки плохо развальцовываются, если имеют недостаточную длину. Если зазор между вставленной заклепкой и отверстием слишком большой, то они не раздаются настолько, чтобы заполнить отверстие, и остаются подвижными.
