По форме головок различают следующие заклепки: с полукруглой высокой головкой (рис. 12.1, а); с полукруглой низкой головкой (рис. 12.1, б); с плоской головкой (рис. 12.1, в); с потайной головкой (рис. 12.1, г) и с полупотайной головкой (рис. 12.1, д); взрывные двухкамерные (рис. 12.1, е).

Рис. 12.1. Виды заклепок:

а – с полукруглой высокой головкой; б – с полукруглой низкой головкой; в – с плоской головкой; г – с потайной головкой; д – с полупотайной головкой; е – взрывная двухкамерная

Заклепки изготавливают из материалов, обладающих хорошей пластичностью: сталей Ст2; Ст3; 10; 15, меди МЗ; МТ, латуни Л63, алюминиевых сплавов АМг5П; Д18; АД1, для ответственных соединений – из легированной стали 9Г2; Х189Т.

Заклепки, как правило, должны быть из того же материала, что и соединяемые детали; в противном случае возможно появление коррозии и разрушение места соединения.

Заклепки взрывные имеют в конце стержня углубление (камеру), заполненное взрывчатым веществом, которое защищено от проникновения атмосферной влаги слоем лака. Взрывные заклепки изготавливают диаметром 3,5; 4; 5 и 6 мм из проволоки марки Д18П. Длина стержня взрывных заклепок – от 6 до 20 мм, толщина склепываемого пакета – от 1,6 до 15 мм.

Клепку взрывными заклепками осуществляют в тех случаях, когда нет доступа сделать замыкающую головку. Такие заклепки в свободном конце стержня имеют камеру, заполненную взрывчатым веществом. Взрывную заклепку вставляют в отверстие и легким ударом молотка осаживают. Затем на закладную головку накладывают наконечник электрического нагревателя. В течение 2–3 сек. заклепка нагревается, и при температуре 130–160 °C заряд взрывается, при этом конец стержня сильно расширяется и образует замыкающую головку.

Место соединения деталей заклепками называют заклепочным швом (рис. 12.2).

Рис. 12.2. Заклепочные швы:

а – однорядные в нахлесточном соединении; б – однорядные в стыковом соединении; в – однорядные в стыковом соединении с одной накладкой; г – двухрядные с шахматным расположением заклепок в стыковом соединении с одной накладкой

В зависимости от характеристики и назначения заклепочного соединения различают прочные, плотные и прочноплотные заклепочные швы.

Прочный шов, состоящий из нескольких рядов заклепок, применяют для получения соединений повышенной прочности (таких как балки, колонны, мосты и другие металлические конструкции).

Плотный шов применяют для получения герметичной конструкции, рассчитанной на небольшие нагрузки, и выполняют холодной клепкой. Для достижения необходимой герметичности шва используют различные прокладки (из бумаги, ткани, пропитанные олифой или суриком) или подчеканку шва. Плотные швы применяют при изготовлении резервуаров, не подвергающихся высокому давлению (например, открытых баков для жидкости).

Прочноплотный шов применяют для получения прочного и непроницаемого для пара, газа, воды и других жидкостей соединения (например, при изготовлении паровых котлов и различных резервуаров, работающих под высоким внутренним давлением).

Прочноплотные швы выполняют горячей клепкой (с помощью клепальных машин) с последующей подчеканкой головок заклепок и кромок листов.

Заклепочные швы подразделяют на одно-, двух- и многорядные, параллельные и шахматные.

Различают клепку ручную, механизированную, при которой применяют пневматические клепальные молотки, и машинную, выполняемую на прессах одинарной и групповой клепки.

При ручной клепке применяют слесарные молотки с квадратным бойком, поддержки, обжимки, натяжки и чеканки.

Массу молотка выбирают в зависимости от диаметра заклепки. Например, для заклепки диаметром 2 мм применяют молоток массой 100 г, а для заклепки диаметром 5 мм – массой 400 г.

Поддержки служат опорой при расклепывании стержня заклепок. Форма и размеры поддержек зависят от конструкции склепываемых деталей и диаметра стержня заклепки, а также от выбранного метода клепки (прямого или обратного). Масса поддержки должна быть в 3–5 раз больше массы молотка.

Обжимки служат для придания замыкающей головке заклепки после осадки требуемой формы. На одном конце обжимки имеется углубление по форме головки заклепки.

Натяжку – бородок с отверстием на конце – используют для осаживания листов.

Чеканку – слесарное зубило с плоской рабочей поверхностью – применяют для создания герметичного заклепочного шва обжатием (подчеканкой) замыкающей головки и края листа.

Независимо от применяемых инструментов и приспособлений склепываемые детали располагают таким образом, чтобы закладные головки заклепок находились сверху. Такое расположение деталей позволяет предварительно устанавливать заклепки.

Необходимое число, диаметр и длину заклепок определяют расчетным путем. Длину стержня заклепки выбирают в зависимости от толщины склепываемых листов (пакета) и формы замыкающей головки.

Длина стержня заклепки для образования замыкающей потайной головки равна толщине склепываемых листов плюс 0,8–1,2 диаметра заклепки, а для полукруглой головки – плюс 1,2–1,5 диаметра (рис. 12.3).

Рис. 12.3. Элементы заклепки:

а – с потайной головкой; б – с полукруглой головкой

По расчетному значению длины стержня заклепки подбирают ближайшее большее значение из предусмотренных стандартами.

Расстояние от центра заклепки до края склепываемых деталей должно составлять 1,5 диаметра заклепки.

В зависимости от диаметра заклепки отверстия в склепываемых листах (пакетах) сверлят или пробивают. Диаметр отверстия должен быть больше диаметра заклепки на 0,1–0,2 мм.

Различают два вида клепки: с двусторонним подходом, когда имеется свободный доступ как к замыкающей, так и к закладной головке, и с односторонним подходом, когда доступ к замыкающей головке невозможен. В связи с этим различают два метода клепки: открытый, или прямой, и закрытый, или обратный.

При прямом методе клепки удары молотком наносят по стержню со стороны вновь образуемой, т. е. замыкающей головки. Клепка начинается со сверления отверстия под заклепку (рис. 12.4, а). Затем в отверстие вводят снизу стержень заклепки и под закладную головку ставят массивную поддержку 2 (рис. 12.4, б). Склепываемые листы осаживают (уплотняют) с помощью натяжки 1, устанавливая ее так, чтобы выступающий конец стержня вошел в ее отверстие. Ударом молотка по вершине натяжки осаживают листы, устраняя зазор между ними.

Рис. 12.4. Процесс клепки прямым методом:

а – сверление отверстия, б – осаживание заклепываемых листов с помощью натяжки, в – осаживание стержня заклепки, г – придание формы замыкающей головке с помощью молотка, д – окончательное оформление замыкающей головки с помощью обжимки

После этого расклепывают стержень заклепки. При расклепывании металл упрочняется, поэтому стремятся нанести меньшее число ударов. Сначала несколькими ударами молотка осаживают стержень (рис. 12.4, в), затем боковыми ударами молотка придают полученной головке необходимую форму (рис. 12.4, г), и обжимкой 3 окончательно оформляют замыкающую головку (рис. 12.4, д).

При выполнении шва с потайными головками под закладную головку ставят плоскую поддержку и ударяют точно по оси заклепки. Для исключения неровностей клепку выполняют не подряд, а через два-три отверстия, начиная с крайних, после чего производят клепку по остальным отверстиям.

При обратном методе клепки удары молотком наносят по закладной головке. Этот метод применяют при затрудненном доступе к замыкающей головке. Стержень заклепки вводят сверху, а поддержку ставят под стержень. Молотком ударяют по закладной головке через оправку, формируя с помощью поддержки замыкающую головку. Качество клепки несколько ниже, чем при прямой клепке.

Большой объем работ по клепке выполняют на специальных клепальных машинах, пневматических и гидравлических прессах.

После сборки заклепочные соединения подвергают тщательному наружному осмотру: проверяют состояние головок заклепок и склепанных деталей. Плотность прилегания соединенных деталей определяют щупом. Головки заклепок и расстояние между ними проверяют шаблонами.

Заклепочные соединения, требующие герметичности, подвергают гидравлическим испытаниям путем нагнетания насосом жидкости под давлением, превышающим нормативное на 5–20 %. Места соединения, дающие течь, подчеканивают.