Соединение тонколистового металла фальцевым швом
Обновлено: 01.06.2024
Вариант А: Технологии обработки конструкционных материалов.
Тема урока. Технология сборки изделий из тонколистового металла, проволоки, искусственных материалов.
Тип урока: комбинированный.
Цели урока: организовать деятельность обучающихся по ознакомлению с процессами сборки деталей из тонколистового металла (на заклёпках и фальцевым швом), проволоки (скруткой и петлями), пластмассы (на заклёпках) в единое изделие, инструментами и приспособлениями для сборочных работ, правилами безопасной работы; обучить пятиклассников соединять заготовки из жести с помощью заклёпок и фальцевым швом («в замóк»).
Материальные технологии
Технологии обработки конструкционных материалов
§19. Технология сборки деталей из тонколистового металла, проволоки, искусственных материалов
Соединение заклёпками
Соединить детали из листового металла в изделие можно с помощью заклёпок, фальцевым швом, пайкой, сваркой и другими способами. В учебных мастерских вы будете выполнять соединение деталей первыми двумя способами (рис. 89).
Рис. 89. Примеры соединения деталей из тонколистового металла: 1 - заклёпочное соединение; 2 - фальцевый шов
Заклёпка - крепёжная деталь из мягкой стали, меди или алюминия. Она состоит из закладной головки, стержня и замыкающей головки. Диаметр заклёпки зависит от толщины соединяемых деталей.
Чтобы соединить детали заклёпками, в них сверлят отверстия дрелью. Часто сверление выполняют одновременно в двух деталях, скрепив их струбциной или в тисках. После этого заклёпку устанавливают в отверстие. Закладную головку заклёпки (рис. 90, в) помещают в выемку металлического бруска, называемого поддержкой, и ударами молотка по натяжке осаживают и сближают детали одну с другой.
Рис. 90. Последовательность получения заклёпочного соединения:
а - подготовка отверстия под заклёпку; б - размещение заклёпки в отверстии; в - осаживание деталей: 1 - заклёпка; 2 - поддержка; 3 - детали; 4 - натяжка
Затем ударами молотка расклёпывают замыкающую головку (рис. 91, а) и придают ей правильную форму с помощью специального инструмента - обжимки (рис. 91, б).
Рис. 91. Формирование головки заклёпки: а - молотком; б - обжимкой; 1 - заклёпка; 2 - поддержка; 3 - детали; 4 - обжимка
Детали из листовой пластмассы соединяют между собой или с деталями из листового металла также с помощью заклёпок (рис. 92).
Заклёпочные соединения применяют в авиастроении, при строительстве кораблей и мостов, соединении деталей металлической посуды.
Соединение фальцевым швом
Другой способ сборки деталей из тонколистового металла - соединение фальцевым швом. Его получают следующим образом. Сначала отгибают края (шириной 6. 8 мм) соединяемых деталей под прямым углом (рис. 93, 1).
Затем подгибают края так, как показано на рисунке 93, 2, и соединяют их в замок, простукивая киянкой (рис. 93, 3). Для того чтобы соединение не разъединилось, листы подгибают вблизи шва с помощью деревянного бруска (рис. 93, 4). Фальцевые швы применяют при изготовлении банок для краски, консервных банок, вёдер и др.
При соединении деталей из проволоки используют способы, показанные на рисунке 94. Например, соединение деталей подставки для книг (см. рис. 47) выполнено способом, изображённым на рисунке 94, а.
Знакомимся с профессиями
Жестянщик - специалист, который на предприятиях занимается изготовлением изделий из тонколистового металла. Он знает устройство различных станков для резки металла, умеет пользоваться приспособлениями и инструментами для обработки листового металла. Жестянщик изготавливает водосточные и вентиляционные трубы, баки, применяя фальцевый шов, соединяет детали заклёпками вручную или с помощью пневматических клепальных молотков.
Практическая работа № 29
Соединение деталей из тонколистового металла, проволоки, искусственных материалов
1. Распределите обязанности в группе. Изучите технологию получения заклёпочного соединения (см. рис. 90, 91). Просверлите отверстия под заклёпки в деталях изделия, предложенного учителем.
2. Подготовьте необходимые инструменты и заклёпки. Соедините детали с помощью заклёпок. Проверьте качество соединения.
3. Изучите технологию получения фальцевого шва (см. рис. 93). На отрезках жести потренируйтесь соединять детали фальцевым швом.
§ 30. Сборка изделий из тонколистового металла, проволоки, искусственных материалов
Все операции по обработке деталей выполнены. Теперь можно их соединить в целое изделие.
Соединение заклёпками
Соединить детали из листового металла в изделие можно с помощью заклёпок, фальцевым швом, пайкой, сваркой и другими способами. В учебных мастерских учащиеся выполняют соединение деталей первыми двумя способами (рис. 144).
Рис. 144. Примеры соединения деталей из тонколистового металла: 1 — заклёпочное соединение; 2 — фальцевый шов
Заклёпка — крепёжная деталь из мягкой стали, меди или алюминия. Она состоит из закладной головки, стержня и замыкающей головки. Заклёпки бывают с полукруглой головкой (рис. 145, а), полупотайной (рис. 145, б), потайной (рис. 145, в); трубчатые (рис. 145, г) и др. Диаметр заклёпки зависит от толщины соединяемых деталей.
Рис. 145. Виды заклёпок: а — с полукруглой головкой; б — с полупотайной головкой; в — с потайной головкой; г — трубчатая
Чтобы соединить детали заклёпками, сначала размечают и накернивают в деталях центры будущих отверстий. После чего сверлят отверстия дрелью или на сверлильном станке. Часто сверление выполняют одновременно в двух деталях, скрепив их струбциной (рис. 146) или в тисках.
Рис. 146. Сверление отверстий под заклёпку: 1 — шпиндель сверлильного станка; 2 — детали; 3 — деревянный брусок; 4 — стол станка; 5 — струбцина
Диаметр отверстия D должен быть на 0,1. 0,2 мм больше, чем диаметр стержня заклёпки d (рис. 147, а).
Рис. 147. Последовательность получения заклёпочного соединения: а — подготовка отверстия под заклёпку; б — размещение заклёпки в отверстии; в — осаживание деталей: 1 — заклёпка; 2 — поддержка; 3 — детали; 4 — натяжка
После этого заклёпку устанавливают в отверстие, причём стержень заклёпки должен выступать над поверхностью детали на (1,3. 1,6) х d (рис. 147, б). Закладную головку заклёпки (рис. 147, в) помещают в выемку металлического бруска, называемого поддержкой. Головку прижимают специальным инструментом — патяжкой и ударами молотка по натяжке осаживают (сближают) детали одну с другой.
Затем ударами молотка расклёпывают замыкающую головку (рис. 148, а) и придают ей правильную форму с помощью специального инструмента — обжимки (рис. 148, б). Этот инструмент имеет на рабочей части лунку, совпадающую с формой будущей замыкающей головки заклёпки.
Рис. 148. Формирование головки заклёпки: а — молотком; б — обжимкой: 1 — заклёпка; 2 — поддержка; 3 — детали; 4 — обжимка
При выполнении всех перечисленных операций соединяемые детали должны быть плотно прижаты одна к другой, например струбциной. Иначе при ударах молотком заклёпки согнутся, и заклёпочное соединение не получится.
Детали из листовой пластмассы соединяют между собой или с деталями из листового металла также с помощью заклёпок. Для соединения тонких пластмассовых листов (толщиной 0,8. 1,3 мм), кожи, толстых тканей трубчатыми заклёпками диаметром 4 мм можно использовать универсальные щипцы-пробойник (рис. 149). Этот инструмент позволяет также пробивать отверстия в коже и толстых тканях диаметром 2,5. 4 мм.
Рис. 149. Универсальные щипцы-пробойник
Заклёпочные соединения применяют в авиастроении, при постройке кораблей и мостов, соединении деталей металлической посуды.
Соединение фальцевым швом
Другой способ сборки деталей из тонколистового металла — это соединение фальцевым швом. Его получают следующим образом. Сначала отгибают края (шириной 6. 8 мм) соединяемых деталей под прямым углом (рис. 150, 1). Затем подгибают края так, как показано на рисунке 150, 2, и соединяют их в замок, простукивая киянкой (рис. 150, 3). Для того чтобы соединение не разъединилось, листы подгибают вблизи шва с помощью деревянного бруска (рис. 150, 4).
Рис. 150. Последовательность выполнения фальцевого шва (1-4)
Фальцевые швы применяют при изготовлении банок для краски, консервных банок, вёдер и др.
При соединении деталей из проволоки используют способы, показанные на рисунке 151. Например, соединение деталей подставки для книг (см. Приложение, рис. 176, а) выполнено способом, изображённым на рисунке 151, а.
Рис. 151. Способы соединения деталей из проволоки
Знакомимся с профессиями
Жестянщик — специалист, который занимается на предприятиях изготовлением изделий из тонколистового металла. Он знает устройство различных станков для резки металла, умеет пользоваться приспособлениями и инструментами для обработки листового металла. Жестянщик изготовляет водосточные и вентиляционные трубы, баки, соединяя детали фальцевым швом. Он соединяет детали заклёпками вручную или с помощью пневматических клепальных молотков.
Технология. 8 класс. Авторский коллектив: Е. С. Глозман, Е. Н. Кулакова, Ю. Л. Хотунцев, О. А. Кожина, И. В. Воронин, В. В. Воронина, А. Е. Глозман
§ 6. Технологические операции соединения тонколистовых металлов
Приходилось ли вам пользоваться металлическим ведром, лейкой? Вспомните, как соединено основание этих изделий.
В предыдущих классах на уроках технологии вы ознакомились с различными видами соединений конструкционных материалов: с помощью гвоздей, клея, шурупов и саморезов, с шиповыми соединениями древесины, соединениями пайкой и на заклёпках, резьбовыми соединениями. Часть этих соединений являются разъёмными, часть неразъёмными. Существуют и другие соединения конструкционных материалов.
К одному из неразъёмных видов соединения тонколистовых металлов относится фальцевое соединение двух тонколистовых заготовок, у которых предварительно отогнутые и прижатые друг к другу кромки образуют замок. Фальцевый илов применяют при изготовлении бытовых предметов: вёдер, корыт, леек; для кровельных работ и при сооружении водостоков (рис. 2.13).
Рис. 2.13. Применение фальцевых соединений:
а — бытовые предметы из металла; б — кровля крыши дома; в — водосток
В зависимости от видов работ с тонколистовым металлом применяют следующие виды фальцевых швов:
• простой одинарный лежачий (рис. 2.14, а);
• одинарный стоячий (рис. 2.14, 5);
• двойной лежачий (рис. 2.14, в);
• двойной стоячий (рис. 2.14, г).
Рис. 2.14. Виды фальцевых швов:
а — простой одинарный лежачий; б — одинарный стоячий; в — двойной лежачий; г — двойной стоячий
Работы, которые предполагают применение соединений фальцевым швом, выполняют рабочие двух специальностей — слесарь-жестянщик и кровельщик. Мы будем ориентироваться на оснащение рабочего места слесаря-жестянщика.
Чтобы выполнить фальцевый шов, понадобятся приспособления и инструменты — ручные и электромеханические.
К ручным инструментам и приспособлениям относятся:
• измерительные и разметочные:рулетка, линейка, угольник, карандаш, чертилка, кернер;
• основные: киянки (прямоугольные, клиновидные), слесарные ножницы по металлу, напильники, слесарные молотки, плоскогубцы;
• опорные: стальные плиты и угольники, наковальня (рис. 2.15);
• специальные: рычажные ножницы, фальцевый молоток, стальная лопатка-оправка, металлический брусок и фальцовка.
К электромеханическим инструментам относятся:
• электрические дрели и ножницы;
• фальцезакаточная и фальцеосадочная машинки (рис. 2.16).
Рис. 2.16. Электромеханические инструменты:
а — фальцезакаточная машинка; б — фальцеосадочная машинка
Последовательность выполнения простого одинарного лежачего шва
1. Изготовить по чертежу (рис. 2.17) две учебные заготовки.
2. Снять заусенцы. Разметить кромки с одной стороны каждой заготовки. Ширина кромки должна быть равна десятикратной толщине заготовки. Например, при толщине заготовки 0,5 мм ширина кромки будет равна 5 мм (0,5 • 10 = 5 мм) плюс 1 мм на радиус загиба кромки (5 мм + 1 мм = 6 мм).
3. Закрепить в слесарных тисках оправку. Проверить прочность закрепления. C помощью киянки отогнуть под прямым углом кромки обеих заготовок. Такой приём называется отбортовкой (рис. 2.18, а).
Рис. 2.18. Последовательность технологических операций при изготовлении простого одинарного лежачего шва:
а — отбортовка кромки; б — подготовка фальца; в — соединение в замок и уплотнение шва киянкой; г — подсечка шва с помощью металлического бруска; д — подсечка фальца с помощью фальцовки
4. Повернуть заготовку отогнутой кромкой вверх и лёгкими ударами киянки плавно загнуть кромки (рис. 2.18, б). Зазор между кромкой и листом должен быть равен толщине заготовки. В образовавшийся зазор вставить отходы тонколистового металла, из которого изготовляются заготовки, и уплотнить (ударить) киянкой. Те же действия провести со второй заготовкой.
5. Соединить шов в замок и уплотнить его киянкой (рис. 2.18, в).
6. Для придания соединению необходимой прочности произвести подсечку фальцевого шва металлическим бруском-оправкой с помощью слесарного молотка (рис. 2.18, г). В производственных условиях подсечку фальцевого шва выполняют с помощью фальцовки (рис. 2.18, д).
Правила безопасной работы при выполнении фальцевого шва
1. Перед началом работы проверьте надёжность крепления киянки и молотка.
2. Надёжно закрепляйте в слесарных тисках оправку. Будьте внимательны при снятии оправки.
3. При обработке металлических кромок заготовки на левую руку надевайте брезентовую рукавицу.
4. При отбортовке и загибе фальца нс подставляйте пальцы в рабочую зону.
Практическая работа № 5
«Изготовление образца простого одинарного лежачего фальцевого шва»
Цель работы, освоить технику изготовления простого одинарного лежачего фальцевого шва.
Оборудование и материалы, слесарный верстак, заготовки тонколистового металла, слесарные тиски, разметочные инструменты, слесарные ножницы, напильники, металлический брусок-оправка, слесарный молоток, киянка.
Порядок выполнения работы
1. В соответствии с чертежом (см. рис. 2.17) изготовьте образец простого одинарного лежачего фальцевого шва.
2. Осмотрите готовый образец.
3. Проанализируйте проделанную работу. Определите свои ошибки и оцените качество работы.
4. Обработайте заусенцы.
5. Уберите рабочее место.
Практическая работа № 6
«Конструирование и изготовление подсвечника из тонколистового металла» (рис. 2.19)
Цель работы, освоить приёмы конструирования и изготовления подсвечника, используя учебный образец простого лежачего фальцевого шва.
Оборудование и материалы: учебные заготовки, металлический колпачок (пробка), деревянный брусок размером 100 × 35 × 35 мм, бородок, винте полукруглой головкой и гайкой М4 × 20, свеча, слесарный верстак, слесарные тиски, разметочные инструменты, слесарные ножницы, напильники, слесарный молоток, киянка.
1. Сконструируйте подсвечник.
2. Составьте технологическую карту и изготовьте изделие (см. рис. 2.19).
Рис. 2.19. Образец подсвечника:
а — общий вид; б — приём пробивания колпачка бородком; в — оснастка подсвечника
Основные понятия и термины:
фальц, фальцевый шов, фальцевое соединение, фальцовка, кровельщик.
Вопросы и задания:
1. При изготовлении каких изделий применяют фальцевое соединение?
2. Какими ручными инструментами вы будете пользоваться при изготовлении простого одинарного лежачего фальцевого шва?
3. Как вы думаете, в каких случаях ведро, имеющее фальцевое соединение, может дать течь? Можно ли устранить данную проблему и как?
Задание
Выясните с помощью Интернета, какое оборудование применяют при изготовлении кровли для крыши. Может ли оно полностью заменить труд кровельщика и как?
Виды фальцевых соединений и способы их монтажа
Фальцевым соединением называется неразъемное, но и не жесткое, соединение встык тонких металлических полотен. Поговорим о их видах и способах применения.
Фальцевым соединением называется неразъемное, но и не жесткое, соединение встык тонких металлических полотен. Слово «фальц» происходит от немецкого «Falz» и переводится как «паз, желоб».
Наибольшее распространение такой вид соединения получил в кровельном деле. Дело в том, что при стыковки листов металла приходится решать вопросы, связанные с их термическим расширением.
Изменение геометрических размеров при температурных перепадах не позволяет реализовать жесткое герметичное соединение. В месте стыковки возникает напряжение материала, приводящее к существенной его деформации. Именно поэтому наилучшим способом сопряжения выступает фальцевое соединение.
При фальцовке производится соединение двух кровельных элементов, кромки которых предварительно обрабатываются с тем расчетом, чтобы при их сведении можно было получить фиксирующий шов (рис. 1).
Фальцевые швы бывают трех видов:
Конструктивно швы делятся на две группы:
- одинарные;
- двойные (разновидность — реечные фальцы).
Лежачий фальц
При соединении торцевых краев кровельных листов, идущих поперек ската, используют лежачий вид фальца (рис. 2), а для боковых кромок, которые направлены параллельно скату крыши — стоячий.
Лежачие фальцы считаются не вполне надежными, поэтому применяются все реже. К тому же, рулонный кровельный материал можно разрезать на всю длину ската, что устраняет необходимость в поперечном соединении. Но, поскольку такой вид фальца окончательно не изжил себя, рассмотрим его конструктивные особенности.
Фальцевая кромка лежачего типа производится так (рис.3):
а) укладывают полотно на край стола для разметки, обитого по торцам уголком. Затем наносят черту по линии отгиба кровельного листа. Ширина отгиба зависит от толщины листа — чем тоньше жесть, тем меньше отгиб;
б) деревянной киянкой или резиновым молотком выполняют аккуратный отгиб;
в) обязательно обеспечивают перпендикулярность отгиба;
г) далее лист переворачивают отгибом вверх и начинают «заваливать» его на лист той же киянкой. Аналогичным образом выполняют и вторую заготовку;
д) кромки двух полотен соединяют в замок, который поджимается киянкой;
е) посредством молотка и бруска из металла подсекают верхнее полотно так, чтобы не замять фальцевый шов.
Стоячий фальц
Одинарный
Такой вид фальца отличается самой простой конструкцией. Его применяют на кровлях с большим уклоном (не менее 10°).
Порядок монтажа одинарного стоячего фальца:
1) со стороны меньшей кромки плотно прижать скребок к высокой кромке. Подстроить высоту скребка до совпадения с меньшей кромкой. Загнуть высокую кромку к поверхности скребка киянкой. Убрать гребнегиб.
2) закрыть низкий отгиб фальца высоким.
3) поджать фальц с помошью молотка и бруска гребнегиба, который плотно прижимается к тыльной стороне фальцевого соединения (рис. 4).
Двойной
По сравнению с одинарным фальцем, двойной шов более надежен. Его изготовление вручную может вызвать трудности, но, если вы используете специальные инструменты, например, закаточные машины (рис. 5), то вполне справитесь с этой работой.
Также значительно облегчают работу гибочные станки, с помощью которых можно быстро и легко загнуть кромку для придания ей необходимого профиля. Двойной стоячий фальц — это самый применяемый метод для стыковки двух соседних полотен кровли. А фальцевая кровля — один из самых распространенных видов кровельного покрытия.
Изготовление этого фальцевого соединения начинают с создания углового стоячего фальца, после чего его загибают вниз на 90°. Для компенсации температурных деформаций в основании фальцевой конструкции оставляют зазор шириной от 3 до 5 мм.
Так как для получения двойного профиля приходится увеличить число рабочих операций, то, соответственно, увеличивается и время монтажа кровельного покрытия. Но эти неудобства сполна компенсируются надежностью основательно закрытого фальца — ведь он обеспечивает герметичную целостность вашей кровли во время выпадения осадков.
Однако, от застоя воды на крыше не спасет даже такой прочный стык, поэтому использование двойного стоячего фальца допустимо лишь на кровлях, имеющих уклон 10° и выше. Считается, что делу может помочь специальный уплотнитель — лента, которую вставляют в фальц перед тем, как его начнут обжимать закаточной машиной.
Реечный
Этот тип соединения кровельных листов более характерен для европейского домостроения, хотя, в последнее время, реечный фальц (рис. 6) набирает популярность и у российских кровельщиков.
Реечный фальц по своей сути напоминает двойной вертикальный, но, в отличие от него, имеет более широкую стыковочную кромку за счет использования деревянного бруска.
Подогнутые части кровельных листов поднимаются по бокам бруска и крепятся либо здесь же (бельгийский вариант), либо на поверхности бруска (немецкий вариант). Особенность применения такого фальцевого соединения заключается в том, что его можно использовать только на крышах с уклоном более 3°, иначе накопившаяся на поверхности вода проникнет в подкровельные конструкции.
Угловой
Благодаря объему и отбрасываемой им тени, это фальцевое соединение выглядит вполне нарядно, из-за чего традиционно используется для отделки больших и хорошо обозреваемых поверхностей. Он типичен для монтажа крыш с большим уклоном. Фиксация фальца происходит всего за одно действие. Особенность конструкции углового фальца не дает возникать напряжению в металле, а значит, деформации поверхности кровли сведены к минимуму.
Самозащелкивающийся фальц
Российскими специалистами разработана уникальная схема крепления шва — самозащелкивающийся фальц (рис. 7). Это изобретение превосходит по технологичности все зарубежные аналоги. Применение «защелки» экономит время монтажа кровли и не нуждается в специальном фальцующем оборудовании.
На кровельном полотне имеются два фигурных профиля, выполненные таким образом, что один из них выступает в качестве основания защелки, а второй играет роль ее крышки. Профиль с крышкой защелки одного полотна защелкивается на профиле основания другого полотна простым нажатием сверху. Таким образом формируется прочный и надежный фальцевый замок. На защелкивание системы замков вы потратите всего несколько секунд. А это означает заметное сокращение времени, необходимого на монтаж всей кровли.
К достоинствам фальца–«защелки» относятся:
- водонепроницаемость замкового соединения: не нужна дополнительная герметизация;
- простота сборки и разборки кровельных листов: не нужны профессиональные навыки, и можно обойтись без специального инструмента;
- единая панель на весь скат кровли, без дополнительных стыков;
- нечувствительность к термическим расширениям металла, что исключает деформацию кровельных полотен;
- доступная цена кровельного материала и монтажных работ;
- скорость в установке кровли;
- особая прочность соединения.
Фальцевая кровля невероятно популярна в малоэтажном строительстве. Ее признают одновременно простой, надежной и качественной конструкцией. Немаловажную роль играет и доступная цена. Если вы владелец частного дома, — возможно, это был и ваш выбор. Мы будем признательны за ваш рассказ о том, каким способом вы крыли крышу, и какой вид фланцевого соединения использовали при ее монтаже.
Читайте также: