Как обеспечить прочное соединение деталей из листового металла без сварки или винтов? В этой статье рассматривается процесс клепки - важнейший метод изготовления металлических деталей. Вы узнаете о различных видах клепки, основных мерах предосторожности и о том, как выбрать подходящий метод для ваших конкретных нужд. Независимо от того, работаете ли вы с требованиями высокого давления или со специализированными материалами, это руководство предоставит важные сведения для повышения качества и эффективности ваших клепальных работ.
Детали и изделия из листового металла повсеместно встречаются как в промышленности, так и в повседневной жизни, и широко признаны одной из основных категорий обработки.
Существует четыре основных метода обработки листового металла: штамповка (резка), фальцовка (прокатка), сварка и обработка поверхности.
Помимо этих методов, технология клепки также является важным способом соединения деталей из листового металла.
Клепка предполагает использование специализированного оборудования и инструментальных штампов для приложения силы и сжатия или встраивания клепаных деталей в заготовку, обеспечивая их надежную фиксацию и вертикальное положение. Этот процесс показан на рисунке 1.
Рис. 1 Заклепанные детали оборудования связи
К распространенным методам клепки относятся радиальная и ротационная клепка. В этом разделе мы рассмотрим некоторые важные меры предосторожности и ключевые моменты для производственного контроля радиальной клепки, которая обычно используется на нашем заводе (см. рис. 2).
Рис. 2 Оборудование для радиальной клепки и процесс клепки
(1) Размер заклепочного отверстия должен быть разработан в строгом соответствии с руководствами по общему или специальному оборудованию, стандартным деталям, и должен всесторонне учитывать материал, толщину, модель и требования к прочности основного материала и заклепочных деталей.
При обработке нижнего отверстия, заглушки или лазерная резка обычно используется в качестве метода предварительной обработки. В таблице 1 приведено сравнение двух процессов заготовка штампов и лазерной резки.
Таблица 1 Два процесса штамповки и лазерная резка
| Предварительная обработка | Заготовка штампов | Лазерная резка |
| Размер нижнего отверстия | Хорошая точность и последовательность | Стабильность формы и размера отверстий оставляет желать лучшего |
| Изменение субстрата | Разрывная полоса не является гладкой | На стенках отверстия и вокруг него имеются изменения твердости |
| Другое внимание | Поверхность заусенца выпуклая, а гладкая поверхность разрушается | Свинец, брызги и другие иностранные дела |
Для деталей с высокими требованиями к качеству и больших производственных партий рекомендуется подгонять штамп, учитывать направление клепки и устанавливать приоритет в процессе штамповки для создания клепаного отверстия.
Если предыдущий процесс включает в себя сгибание, необходимо учитывать, расположено ли нижнее отверстие для заклепки на линия сгиба (вверху).
В этой ситуации предварительная обработка включает в себя создание небольшого отверстия, затем сгибание и растяжение, а затем создание небольшого отверстия до заданного размера через бурение или рассверливание.
(2) При выборе процесса клепки необходимо учитывать глубину горловины фактического оборудования, форму верхних и нижних опор и другие условия, чтобы убедиться, что он может быть выполнен успешно.
Кроме того, обычно рекомендуется проводить процесс клепки после процесс обработки поверхности (например, гальваническое покрытие, химическое оксидирование, напыление и т.д.).
Если клепка выполняется до обработки поверхности, это может привести к проблемам, перечисленным в таблице 2.
Таблица 2 Возможные проблемы, вызванные различными видами обработки поверхности
| Процесс | Может вызвать проблемы |
| Гальваническое покрытие углеродистой стали | Цинковый слой заклепок из нержавеющей стали отслаивается, резьба не ровная, гальванический раствор накапливается, коррозия в рабочих условиях протекает медленно |
| Химическое окисление алюминия | Диаметр нижнего отверстия становится больше, заклепки ослабевают, а прочность снижается |
| Напыление на поверхность | Увеличьте количество выходящего покрытия, и это легко приведет к плохой резьбе заклепок |
(3) Для некоторых специализированных изделий, таких как материалы основы толщиной ≤ 1,5 мм или изделия с высокими требованиями к прочности клепки под давлением, может потребоваться усиление сваркой после клепки под давлением.
В случаях, когда требуется усиление сваркой, рекомендуется не выбирать оцинкованные детали для клепки под давлением, так как это может негативно сказаться на процессе усиления сваркой.
Общие требования к клепальным работам включают в себя:
В дополнение к этим стандартным практикам производственный опыт нашей фабрики позволил выработать следующие рекомендации по эксплуатации:
(1) Операторы обычно оценивают целостность заклепок путем визуального осмотра, проверяя наличие зазоров между заклепанными деталями и основой, или ступенек в месте заклепки после потайной заклепки. Такая самопроверка 100% имеет решающее значение. Кроме того, поверхностная твердость материалов различается, уменьшаясь от оцинкованных листов до листов из нержавеющей стали и низкоуглеродистой стали. Следовательно, параметры давления должны быть предварительно скорректированы в соответствии с конкретными материалами для клепки. Для компонентов с потенциальным риском отрыва технические требования к сварке и точечному усилению должны быть заранее согласованы с заказчиком.
(2) Операции клепки должны выполняться за один проход, чтобы исключить необходимость вторичной клепки и свести к минимуму ремонт отделившихся частей, особенно для материалов с высокой поверхностной твердостью. Повторные заклепки могут повредить зажимные зубья и материалы основания. В тех случаях, когда ремонт оригинальных деталей неизбежен, после клепки обязательно выполняется усиление сваркой.
(3) При техническом контроле после клепки персонал службы контроля качества должен иметь возможность проводить выборочные проверки момента разрыва и, если это возможно, усилия отжима при разрыве. Проверка первого изделия и технический отбор проб в процессе клепки не могут быть заменены самоконтролем оператора, поэтому этот этап является обязательным в протоколе обеспечения качества.
(1) Важно обратить внимание на то, не мешает ли положение заклепки соседним кромкам (линиям), внешним кромкам или сварным шашкам, поскольку это может повлиять как на качество заклепки, так и на внешний вид сборки. Обратитесь к Таблице 3, чтобы узнать о типичных проблемах, связанных с вмешательством в заклепку.
Таблица 3 Общие проблемы при клепке
| Тип | Пример | Предложение |
| Расстояние от свободного края |
 | Справочное руководство по значениям L1 |
| Расстояние от края изгиба |
 | L1 ≥ радиус изгиба и L1 ≥ радиус заклёпочной головки заклёпочника |
| Рядом с сварная шайба | Обязательно проверьте, нет ли помех между клепальными деталями и верхним и нижним штампами. При наличии помех может потребоваться ремонт штампов для предотвращения образования воздушных зазоров. |
(2) Если на одном и том же компоненте имеется несколько типов стандартных деталей для клепки и аналогичных деталей, рекомендуется избегать работы с ними на одном станке, чтобы предотвратить смешивание и неправильное использование деталей для клепки. Кроме того, если на компоненте имеется много заклепочных деталей одной спецификации, последовательность клепки должна быть стандартизирована для предотвращения пропусков заклепок.
(3) Во время процесса клепки, если оператору необходимо покинуть свой пост по какой-либо причине, например, для приема пищи или сдачи смены, рабочий стол должен быть освобожден, чтобы обработанные и необработанные детали не смешивались.
(4) Если вблизи места заклепки имеется отверстие, важно проверить, выдавлено ли оно или деформировано после заклепки. Для винтов и гаек, заклепываемых под давлением, следует использовать резьбовой калибр, чтобы определить сквозной и упорный конец после заклепывания под давлением.
Клепка - это процесс использования заклепок для соединения двух или более заготовок, как правило, листового металла или компонентов. Клепка может быть классифицирована на заклепочную, тянущую и ударную.
Заклепка - это фундаментальный метод механического крепления, широко используемый в процессах изготовления и сборки металлических изделий. Ключевым компонентом этого метода является заклепка - деформируемый крепежный элемент, создающий неразъемное соединение между двумя или более деталями. Заклепки бывают разных типов, каждый из которых предназначен для определенных областей применения и толщины материала:
Процесс клепки классифицируется в зависимости от диаметра заклепки и требований к применению:
Стандартный процесс клепки состоит из следующих основных этапов:
Для получения подробной информации о параметрах заклепок и требованиях к заклепочному соединению обратитесь к стандартным отраслевым справочникам по механическому проектированию, в которых содержатся подробные рекомендации для различных областей применения и материалов.
Заклепка с протяжкой - это односторонний метод крепления, при котором используются вытяжные заклепки для соединения двух или более деталей с совмещенными отверстиями. Процесс включает в себя использование специализированного пистолета для вытяжных заклепок для вытягивания оправки (тянущего стержня) до ее разрушения, в результате чего гильза заклепки расширяется и образует постоянное неразъемное соединение.
1) Заклепки с вытягиванием, также известные как глухие заклепки или заклепки с выступом, предназначены для применения в условиях, когда доступ ограничен одной стороной заготовки. Для установки этих крепежных элементов требуются специализированные инструменты, такие как ручные, электрические или пневматические заклепочные пистолеты. Выдвижные заклепки отлично подходят для тех случаев, когда обычные методы клепки (требующие доступа к обеим сторонам) непрактичны или невозможны.
Благодаря своей универсальности и простоте использования вытяжные заклепки находят широкое применение в различных отраслях промышленности, включая:
Наиболее часто используемые типы вытяжных заклепок включают в себя:
A) Вытяжные заклепки с куполообразной головкой открытого типа: Предлагают баланс прочности и эстетики для применения в изделиях общего назначения.
B) Заклепки с потайной головкой: Обеспечивают ровную поверхность, идеально подходят для поверхностей, требующих гладкого клепания, и аэродинамических профилей.
C) Герметичные вытяжные заклепки: Отличаются повышенной несущей способностью и герметичностью, подходят для использования в условиях высоких нагрузок или в областях, требующих водо-/воздухонепроницаемых соединений.
При выборе и установке вытяжных заклепок учитывайте следующие рекомендации:
A) Для вытяжных заклепок с плоской головкой (потайной):
B) Для вытяжных заклепок с куполообразной головкой:
2) Подробные параметры клепки с протяжкой, включая размеры заклепок, диапазоны захвата и рекомендуемые диаметры отверстий, см. в таблице 9-17 в разделе технических характеристик.
Таблица 9-17 Параметры вытяжной клепки
| Тип заклепки | Номинальный диаметр заклепки (мм) | Стальная пластина Диаметр отверстия под заклепку (мм) | Длина (мм) | Клепаный Толщина стального листа /мм | |
| В форме зонтика | Flathead | ||||
| Алюминиевая заклепка | 2.4 | 2.5 | 5.7 | 1.0-3.2 | 1.6~3.2 |
| 7.3 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 8.9 | 4.8-6.4 | 4.8~6.4 | |||
| 3.0 | 3.1 | 6.3 | 1.0~3.2 | 1.6~3.2 | |
| 8.0 | 3.2~4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 9.8 | 4.8~6.4 | 4.8~6.4 | |||
| 3.2 | 3.3 | 6.3 | 1.6-3.2 | 1.6-3.2 | |
| 8.0 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 9.8 | 4.8~6.4 | 4.8-6.4 | |||
| 4.0 | 4.1 | 6.9 | 1.6~3.2 | 1.6-3.2 | |
| 8.6 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 10.4 | 4.8-6.4 | 4.8-6.4 | |||
| 4.8 | 4.9 | 7.5 | 1.6-3.2 | 2.3~3.2 | |
| 9.3 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 11.1 | 4.8~6.4 | 4.8~6.4 | |||
| Стальная заклепка | 3.2 | 3.3 | 6.4 | 1.0~3.2 | |
| 9.5 | 3.2~6.4 | ||||
| 4.0 | 4.1 | 10.2 | 3.2~6.4 | ||
| 4.8 | 4.9 | 10.8 | 3.2-6.4 | ||
Примечание:
1. Как правило, сквозное отверстие детали на 0,1~0,2 мм больше номинального диаметра глухой заклепки.
2. Слепые заклепки могут быть зачернены или обработаны другим способом в соответствии с требованиями к изделию, что позволяет им соответствовать цвету заготовки.
3. Сайт центральное расстояние глухого заклепочного отверстия от края опорной плиты должно быть более чем в два раза больше диаметра глухого заклепочного отверстия. При таком расстоянии прочность заклепки оптимальна. Если расстояние меньше, прочность значительно снижается.
Заклепки с ударным сердечником, также известные как заклепки с приводным штифтом, представляют собой инновационный тип одностороннего крепежа, разработанный для эффективного и универсального монтажа. При установке по головке заклепки наносятся удары молотком или пневматическим инструментом, в результате чего стержень расширяется и фиксируется на месте, образуя заподлицо с торцевой поверхностью головки заклепки. Этот уникальный механизм обеспечивает надежное и эстетически привлекательное соединение.
Эти заклепки обеспечивают исключительное удобство при сборке, особенно в тех случаях, когда традиционная двухсторонняя клепка непрактична или глухие заклепки не подходят из-за ограничений по оборудованию. Их конструкция позволяет быстро устанавливать их без использования специализированных инструментов, что делает их идеальными для ремонта в полевых условиях, технического обслуживания и сборочных линий с ограниченным пространством.
Заклепки с ударным сердечником выпускаются в различных конфигурациях для удовлетворения различных требований к применению:
Варианты материалов обычно включают алюминий, сталь и нержавеющую сталь, что обеспечивает совместимость с широким спектром базовых материалов и условий окружающей среды. При выборе материала и покрытия заклепки следует учитывать такие факторы, как коррозионная стойкость, целостность конструкции и гальваническая совместимость с соединяемыми материалами.
При выборе заклепок с ударным сердечником инженеры должны учитывать такие факторы, как диапазон захвата, требования к прочности на сдвиг и растяжение, а также свойства материала основы, чтобы обеспечить оптимальную производительность и долговечность крепежного соединения.
Дуговая сварка шпилек протяжкой - это современный и эффективный метод соединения металлических деталей, особенно эффективный для соединения деталей из листового металла. Этот процесс широко используется в различных отраслях промышленности, особенно для крепления шпилек к стальным листам с покрытием, листам нержавеющей стали и другим металлическим поверхностям.
В этой технике специально разработанная шпилька располагается напротив заготовки. Когда начинается процесс сварки, между шпилькой и основным материалом возникает электрическая дуга. Эта дуга расплавляет как конец шпильки, так и небольшой участок основного металла. Когда образуется расплавленная ванна, шпилька быстро погружается в расплавленный металл, образуя после застывания сварной шов полного сплавления.
Как правило, процесс включает в себя следующие этапы:
Сварка шпилек протяжной дугой имеет ряд преимуществ:
Этот метод особенно полезен в тех случаях, когда требуются высокопрочные точки крепления на листовом металле, например, при изготовлении автомобильных кузовов, в судостроении и производстве конструкционной стали.
Процесс приварки шпилек с протянутой дугой показан на рис. 9-7, где показаны основные этапы последовательности сварки.
(1) Преимущества клепания отверстий
Комбинация фланца и зенкованного отверстия обладает функцией позиционирования. Прочность клепки также высока благодаря использованию клепального штампа, что повышает эффективность производства.
(2) Недостатки клепания отверстий
Это одноразовое соединение, которое нельзя разобрать.
1) Принцип подбора оболочки:
H=t+t'+(0.3~0.4)
Если толщина "t" больше или равна 0,8 мм, то отбортовка Толщина стенок отверстия установлена на уровне 0,4 т.
Если "t" меньше 0,8 мм, толщина стенки фланцевого отверстия обычно составляет 0,3 мм.
Высота "h" обычно выбирается равной 0,46±0,12 мм.
Параметры клепки с вытянутыми отверстиями см. в таблице 9-18.
В таблице 9-18 представлены параметры клепки вытянутых отверстий (в мм).
| Номер параметра | Толщина материала t /мм | Высота изгиба H /мм | Наружный диаметр фланца Д/мм | |||||||||||
| 3.0 | 3.8 | 4.0 | 4.8 | 5.0 | 6.0 | |||||||||
| Соответственно внутреннему диаметру "d" прямого отверстия и нижнего отверстия "do' от предварительно отфланцованного края. | ||||||||||||||
| d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | |||
| 1 | 0.5 | 1.2 | 2.4 | 1.5 | 3.2 | 2.4 | 3.4 | 2.6 | 4.2 | 3.4 | ||||
| 2 | 0.8 | 2.0 | 2.3 | 0.7 | 3.1 | 1.8 | 3.3 | 2.1 | 4.1 | 2.9 | 4.3 | 3.2 | ||
| 3 | 1.0 | 2.4 | 3.2 | 1.8 | 4.0 | 2.7 | 4.2 | 2.9 | 5.2 | 4.0 | ||||
| 4 | 1.2 | 2.7 | 3.0 | 1.2 | 3.8 | 2.3 | 4.0 | 2.5 | 5.0 | 3.6 | ||||
| 5 | 1.5 | 3.2 | 2.8 | 1.0 | 3.6 | 1.7 | 3.8 | 2.0 | 4.8 | 3.2 | ||||
Приведенное выше содержание обобщает опыт, накопленный при решении типичных проблем и выполнении операций в процессе клепки в листовой металл производство и переработка.
Стоит отметить, что некоторые заводы частично достигли автоматизации механизмов автоматической подачи и клепки. Такая автоматизация позволяет в значительной степени избежать человеческих ошибок. Однако степень автоматизации зависит от таких факторов, как стоимость, технология, ассортимент продукции, тип и размер партии.
Независимо от того, выбираете ли вы ручное управление, полуавтоматическую или полностью автоматическую схему производства, представленная выше информация может оказаться полезной в вашем производственном процессе.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO