Болты как делают: как их делают на заводе штамповкой и ковкой

Содержание

Как правильно затягивать болты и гайки? Что делать, чтобы они не откручивались

Для создания разъёмных соединений часто используются болты и гайки. Они просты в монтаже и весьма доступны по цене, что делает метизы одними из самых распространённых. Единственный недостаток такого крепежа — возможность непроизвольного откручивания. Если речь идёт о колёсах автомобиля, деталях производственных механизмов и строительных конструкций, это может повлечь за собой ряд негативных последствий. Из этой статьи вы узнаете, как затягивать болты и гайки, чтобы их избежать.




Многих интересует, как правильно закручивать гайки, чтобы они не раскручивались, но техника и сила закручивания играют второстепенную роль. Особенно это актуально там, где имеет место вибрация. Чтобы гарантированно застопорить резьбу и избежать непроизвольного раскручивания болтового соединения, можно использовать анаэробные герметики (после застывания делают соединение трудноразборным), контрить гайку ещё одной (длина болта или шпильки не всегда позволяет делать это), но лучше применять специальные метизы. Наиболее действенные в этом контексте приведены ниже.


Гайка с фланцем DIN 6923


Создана в основном для бытового использования. Отличается обычных конструкционными особенностями — имеет широкую опорную поверхность с насечками в противоход. Первая увеличивает прижимную силу, вторые препятствуют непроизвольному раскручиванию. Востребованы при креплении анкерного болта, который не подвергается вибрации.


Корончатая гайка DIN 935


Применяется в тандеме со шплинтом (металлический фиксатор в виде согнутого пополам проволочного стержня с ушком в месте сгиба). Такое соединение — одно из самых надёжных, поэтому применяется на самых ответственных узлах и механизмах, в том числе в авиастроении. Перед тем, как открутить болт, придётся выпрямить шплинт и вытащить его.


Зубчатая шайба DIN 6798


Поверхность шайбы имеет рифлёный вид, благодаря чему её сцепные свойства в разы выше, чем у обычных. Такие шайбы часто используются производителями бытовой техники, в частности стиральных машин. Затяжка болтов с такой шайбой требует дозированных усилий. Во избежание расплющивания метиза нужно контролировать крутящий момент. В противном случае её способность противостоять раскручиванию пропадёт.


Пружинная шайба Гровера DIN 127


Сделана из стали, обладающей высокими амортизационными качествами. Благодаря этому нивелирует деструктивное вибрационное воздействие на гайку. Часто монтаж болтов с гроверами выполняется вместе с обычными шайбами. Метиз не предназначен для соединений, испытывающих чрезмерные нагрузки. Используется один раз.


Гайка с нейлоновой вставкой DIN 985 (самоконтрящаяся)


Отличительная особенность — кольцо из нейлона, которое интегрируется в гайку с внутренней стороны в районе резьбы. Оно эффективно гасит вибрации и не позволяет гайке раскручиваться под её воздействием. Закручивание/раскручивание таких гаек требует значительных усилий. Используются преимущественно в автомобильной, мотоциклетной, велосипедной индустрии.



Теперь вы знаете,с какими метизами нужно закручивать болты, чтобы они не откручивались. Описанный выше крепёж можно на выгодных условиях приобрести у нас. Обращайтесь!

Методика виробництва болтів. Статті компанії ТОВ «Завод «ЗЕВС»

Методика виробництва болтів

Болт – кріпильний виріб, широко використовується в будівництві, виробничих і промислових галузях. Металовироби застосовуються для створення рознімних різьбових з’єднань з використанням гайок і шайб. Болти мають багато переваг, серед яких універсальність, простота монтажу, надійність, тривалий експлуатаційний термін, можливість розбирати і заново збирати з’єднання.

Виробники пропонують різні види болтів, що відрізняються формою головки, кроком і напрямком різьблення, призначенням, класом міцності. Для виробництва кріпильних виробів використовуються різні технології, що дозволяють отримати металовироби з необхідними механічними характеристиками. Про технологічні процеси виробництва болтів ви дізнаєтеся з нашої статті.

Які матеріали використовуються для виробництва болтів?

Виробництво болта починається з підбору заготовки. Від матеріалу, який буде обраний для виготовлення металовиробу, залежать його механічні та експлуатаційні властивості, термін служби, стійкість до впливу навантажень і т.д.

Згідно з вимогами діючих стандартів, для виробництва болтів використовуються такі матеріали:

  • вуглецева сталь;
  • легована сталь;
  • нержавіюча сталь;
  • латунь;
  • бронза.

Вуглецеві сталі

Вуглецевою сталлю називають сплав, в складі якого міститься велика кількість заліза (до 99%) і вуглець (до 2%). При цьому сталь не містить або майже не містить легуючих компонентів. Вуглецеві сталі ділять на конструкційні та інструментальні. Конструкційні стали класифікують за механічними і хімічними властивостями. Інструментальні відрізняються наявністю в складі марганцю (до 1%).

За процентним вмістом вуглецю сплави прийнято ділити на три види:

  • низьковуглецеві;
  • середньовуглецеві;
  • високовуглецеві.

Крім того, вуглецева сталь може бути якісною (в сплаві до 0,035% сірки і фосфору) і високоякісної (сірки і фосфору в складі до 0,025%).

Вуглецеві сталі відрізняються міцністю, добре обробляються, коштують недорого. Поверхневий шар у них твердий, а внутрішній досить м’який і пружний. Якісні характеристики дозволяють матеріалу бути одним з найбільш затребуваних для виробництва кріпильних виробів. До недоліків стали можна віднести низьку теплостійкість, а також уразливість перед корозією.

Леговані сталі

У складі легованої сталі крім заліза і вуглецю містяться легуючі добавки. Утворюючи хімічні зв’язки з залізом, вони змінюють властивості матеріалу, покращуючи його якість. У якості легуючих компонентів використовуються хром, нікель, марганець, кремній, титан, кобальт, ванадій, молібден, алюміній. За кількістю легуючих компонентів стали діляться на високо-, середньо- і низьколеговані.

Додаткові елементи наділяють сталь різними властивостями: жаростійкістью, стійкістю до навантажень і до корозії. Деякі компоненти покращують термічну обробку сплавів.

Нержавіючі стали

Нержавіючою називається легована сталь, що володіє високим ступенем стійкості до корозії. Залежно від структури нержавіючі сталі діляться на такі групи:

  • аустенітні;
  • аустенитно-ферритні;
  • аустенитно-марстенітні;
  • феритні;
  • марстенітні;
  • марстенітно-феритні.

Нержавіючі стали не тільки стійкі до корозії, але і відрізняються підвищеною міцністю, а також стійкістю до дії агресивних середовищ. Матеріал екологічний, не вступає в реакцію з хімічними речовинами і продуктами харчування, не втрачає зовнішній вигляд в процесі експлуатації. Нержавійку легко обробляти, тому виготовити з неї кріплення необхідної форми неважко.

Для виготовлення болтів використовуються переважно аустенітні нержавіючі стали. Найпопулярнішими є марки А2 і А4. Виготовлені з цих матеріалів металовироби використовуються в більшості промислових галузей, в тому числі в харчовій та хімічній. Сталь А4 крім хрому і нікелю містить молібден, що надає їй стійкість до впливу солей і кислот. Болти з цього сплаву можна використовувати в суднобудуванні.

Сучасні технології виробництва болтів

Виробники використовують два різних методи виготовлення болтів – точіння і штампування. Перша технологія підходить для виробництва одиничних виробів або невеликих партій продукції. Всі операції виконуються на токарно-гвинторізних верстатах. Штампування може бути холодним або гарячим з подальшою накаткою різьблення. Для виконання технологічних процесів використовується автоматизоване устаткування. На всіх стадіях виробництва повинен здійснюватися контроль якості одержуваних виробів. При виявленні відхилень від технічного завдання технологічний процес переглядають, щоб знайти причину невідповідності.

Метод виточування

Для виготовлення болтів на токарно-гвинторізному верстаті потрібна заготовка. Це металевий пруток потрібної довжини, що найчастіше має шестигранну форму. Заготовка може бути гарячекатаною або холоднотягнутою. Залежно від цього вибираються етапи і методи її обробки. Наприклад, гарячекатані заготовки мають меншу точність, тому можливість їх точного центрування на токарному верстаті виключена.

Спочатку від сталевого прута відрізається фрагмент потрібної довжини. Токар затискає його в патроні верстата, щоб головка металовиробу не змістилася щодо його центральної осі. Потім заготовка торцюється, після чого обточується до зазначеного в проектній документації діаметра.

За допомогою різця (прохідного відігнутого або прямого) з заготовки знімається фаска. Вона необхідна для того, щоб зробити нарізку різьблення. Для цієї мети використовується плашка або різьбовий різець.

Щоб нарізати різьбу на стержні майбутнього болта, різець фіксують в тримачі таким чином, щоб його поздовжня вісь була перпендикулярна осі металовиробу. Крім того, кут, які утворюється гранями різця, його вісь повинна ділити навпіл. У технічній документації вказується кут, під яким повинен бути заточений різець. Для метричної різьби це 60 градусів, для дюймової – 55.

Після того, як на стрижні болта буде нарізано різьблення, токар знімає з нього ріжучий інструмент і відрізає виріб від заготовки відрізним різцем.

Якщо є особливі вимоги до форми головки болта, технічний процес ускладнюється і займає більше часу. Для виробництва великих партій кріплення ця технологія не підходить.

Холодне штампування

Метод холодного штампування підходить для серійного виготовлення болтів. Завдяки використанню сучасного обладнання, можна отримувати від 300 до 400 виробів в хвилину. Стабільність технологічного процесу і якість готового кріплення залежать від використовуваного матеріалу, до якого пред’являються строгі вимоги. Метал повинен бути пластичним, мати рівномірні механічні властивості, поверхневі і внутрішні дефекти неприпустимі. Поверхня сталі повинна бути чистою і гладкою, без тріщин і окалини.

Перед початком технологічних операцій штампування проводиться підготовка заготовок. Вона включає наступні етапи:

  • очищення поверхні;
  • нанесення підсмазочного шару;
  • нанесення технологічного мастила.

Для очищення заготовок з вуглецевої сталі переважно використовується травлення. Після очищення метал потрібно промити в холодній і гарячій воді. Для видалення залишків сірчаної кислоти використовується вапнування. Для нанесення підсмазочного шару використовують технологію фосфатування.

Заготовки з нержавіючих і жаростійких сталей готуються до штампуванні за такою технологією:

  • травлення;
  • промивка в гарячій воді;
  • пасивування;
  • повторна промивка;
  • нанесення вапняно-сольового покриття;
  • сушка;
  • калібрування.

Процес холодної пластичної деформації протікає без нагріву металу. Метод холодного об’ємного штампування передбачає надання заготівлі заданої форми шляхом заповнення металом порожнини штампів. Висадка передбачає осадку частини заготовки між рухомим і нерухомим інструментом. Технологічний процес холодного штампування включає наступні етапи:

  • формування проміжної форми головки;
  • остаточне оформлення шестигранника;
  • формування стержня необхідного розміру;
  • знімання фаски.

Головку в формі шестикутника отримують обрізанням циліндричної заготовки або методом пластичної деформації. Фаска може виконуватися або різанням, або пластичною деформацією. Кращим є перший варіант.

Всі виробничі операції здійснюються на одному автоматі або декількох автоматичних пресах, які утворюють автоматичну лінію. Крім основних операцій в ряді випадків проводяться додаткові. Це термічна обробка виробів і нанесення захисного покриття.

З кожної партії готових виробів вибираються зразки для перевірки. Їх параметри звіряються з технічним завданням. Вимірюється довжина металовиробів, ширина їх головки, перевіряється правильність нанесення різьблення. У разі виявлення відхилень технічний процес коригується.

Гаряче штампування

Технологія гарячого штампування передбачає деформування нагрітого металу. В результаті змінюється не тільки форма заготовки, але і її розміри. Часто геометричні параметри міняються не в одному, а в декількох вимірах. В цьому випадку процес носить назву гарячого об’ємного штампування.

Штампування може відбуватися в відкритих або закритих штампах. У першому випадку на виробі утворюється задирок з металу – облой. Штампування з використанням закритих штампів називають безоблойним.

Процес гарячого штампування також починається з підготовки заготовок. Їх нарізають на фрагменти необхідної довжини на стрічкових верстатах і висівковий комплексі. Після цього можна приступати безпосередньо до формування виробів.

Заготовки за допомогою індуктора розігріваються до температури в 1000 градусів, після чого поміщаються під ударний прес для формування головки. Залежно від її форми процес проходить у декілька етапів. Потім за допомогою фрезерного верстата з торцевої частини стрижня знімається фаска.

Щоб досягти високої точності різьблення використовують автоматизований нарізний верстат. Він змащує виріб маслом і за допомогою різців обертовим рухом завдає різьблення. Її точність перевіряється за допомогою калібрів.

Нанесення захистів них покриттів

Болти з вуглецевої сталі, які будуть експлуатуватися в умовах високої вологості, потребують захисту від корозії. Для цієї мети на поверхні виробів наноситься покриття на основі цинку. На сьогоднішній день виробники використовують п’ять технологій оцинкування:

  • гальванічне – хімічний процес електролізу, в результаті якого іони цинку покривають поверхню кріплення. Товщина захисного шару – від 5 до 25 мкм;
  • гаряче – нанесення покриття шляхом занурення виробів в ванну з розплавленим цинком. Отримане покриття відрізняється високу корозійну стійкість;
  • термодифузійне – формування покриття методом поверхневої дифузії цинку. Товщина захисного шару може складати від 25 до 110 мкм;
  • механічне – занурення кріпильних виробів в цинкову суспензію. В результаті виходить цинкове покриття з невисокою точністю нанесення;
  • цинк-ламельне – покриття наноситься спеціальним розчином, що складається з цинку з додаванням алюмінію і сполучних компонентів. Товщина шару може становити від 4 до 100 і більше мкм.

Методика нанесення захисного покриття вибирається залежно від умов експлуатації болтів.

У каталозі компанії «Зевс» представлено широкий асортимент болтів. У нас ви можете купити не тільки універсальні металовироби з шестигранною головкою, а й спеціалізоване кріплення. Наприклад, норійні, башмачні, лемішні, футеровочні болти, рим-болти. Всі кріпильні вироби виготовлені в суворій відповідності з діючими стандартами. Також ви можете замовити виробництво болтів за власними кресленнями. Для отримання докладної консультації звертайтеся до наших менеджерів.

Три способа изготовления стальных болтов

Существует три распространенных метода изготовления стальных болтов: холодное формование, горячая ковка и механическая обработка. В этой статье мы обсудим каждый из них и укажем на их различные преимущества и недостатки. Вот предварительная информация, которую мы рассмотрим:

Холодное формование — повышает прочность и сводит к минимуму отходы, но имеет ограничения по размеру и форме
Горячая ковка — уменьшает количество отходов и имеет несколько ограничений по размеру и форме, но не повышает прочность
Механическая обработка — идеально подходит для изготовления изделий сложной формы, но создает много отходов и снижает прочность.

Прочтите более подробное описание этих методов и узнайте больше о том, какой из них лучше всего подходит для вашего применения.

3 способа изготовления стальных болтов — холодная штамповка, горячая ковка и механическая обработка контексте размера и формы, отходов, прочности и материала.

1. Стальные болты холодной штамповки

Холодная штамповка или холодная высадка – это процесс формовки болта без нагрева стали. Это достигается штамповкой или прессованием стали в форме или штампе для получения желаемых размеров. Во многих случаях требуется более одного удара.

Размер и форма (-)

Существует ограничение на размер болтов, которые можно изготовить методом холодной штамповки. Чем больше диаметр болта, тем большее давление необходимо, чтобы придать материалу желаемую форму. Имея достаточно большой станок, вы могли бы изготовить болт любого размера, но в какой-то момент сам размер станка, необходимого для холодной штамповки стали, становится нецелесообразным.

Холодное формование также имеет ограничения на то, какие формы можно формовать. Инновации в технологии значительно улучшили возможности холодной штамповки, но даже сегодня некоторые детали чрезвычайно сложно или даже невозможно сформировать без нагревания или резки материала.

Отходы (+)

При холодной формовке вы формируете материал в желаемую форму, не удаляя какой-либо материал и не используя энергию для нагрева материала. Следовательно, холодное формование имеет большое преимущество с точки зрения сокращения отходов материалов и энергии.

Прочность (+)

Процесс холодной штамповки увеличивает прочность болта в процессе, называемом деформационным упрочнением. Поскольку сталь перемещается без резки или нагрева, ее зернистая структура остается неизменной. Зерна сливаются с контурами детали, добавляя прочности.

Материал (+/-)

Различные металлы и сплавы ведут себя по-разному. Такие материалы, как легированная сталь, достаточно пластичны при комнатной температуре, чтобы их можно было легко деформировать в холодном состоянии. Другие, такие как низкоуглеродистая сталь, выигрывают от дополнительной прочности в результате холодной штамповки.

Однако существует множество материалов, которые плохо поддаются холодной штамповке, например нержавеющая сталь. Или бывают случаи, когда деформационное упрочнение, обеспечиваемое холодной штамповкой, может ограничивать поток материала, что затрудняет получение желаемой формы.

2. Стальные болты горячей штамповки

Горячая штамповка — это процесс нагрева стали до точки, при которой она становится ковкой, и последующего формования ее в штампе.

Размер и форма (+)

Нагрев стали выше точки рекристаллизации делает ее значительно более пластичной, что позволяет формовать детали с меньшим давлением. По этой причине болты большинства размеров могут быть изготовлены методом горячей ковки. Фактически, это обычно предпочтительный метод изготовления болтов большого диаметра.

Точно так же нагрев стали и повышение ее пластичности позволяет получить больше вариаций формы. Это хорошая альтернатива конфигурированию уникальных форм болтов, которые не поддаются холодной штамповке.

Отходы (+/-)

Подобно холодной штамповке, горячая ковка позволяет получить желаемую форму болта без удаления материала. Однако для нагрева стали требуется дополнительная энергия. Таким образом, хотя вы можете сэкономить на материальных отходах, вы также можете потратить немного больше на потребление энергии.

Прочность (-)

Горячая штамповка не допускает сильного упрочнения. Несмотря на то, что он сохраняет часть стальных зерен нетронутыми, упрочняющий эффект ограничен, потому что сталь при нагревании немного изменяет свою структуру зерна.

Материал (+/-)

Для разных материалов требуются разные методы. Как правило, если материал не поддается холодной штамповке или механической обработке, хорошей альтернативой является горячая ковка. Существуют материалы, которые плохо поддаются холодной штамповке или механической обработке, и их необходимо нагревать до высоких температур, чтобы правильно формовать.

3. Механическая обработка стальных болтов

Механическая обработка — это процесс вырезания стали для получения требуемых размеров.

Размер и форма (+)

Обработка не имеет ограничений по размеру или форме. Фактически, сложные детали могут быть обработаны относительно легко, что делает этот метод предпочтительным для изготовления болтов сложной формы.

Отходы (-)

Когда вы обрабатываете деталь, вы получаете желаемую форму, удаляя материал. Таким образом, возможно, самым большим недостатком этого метода изготовления болтов является количество отходов материала, которое он производит.

Прочность (-)

Поток зерна прерывается, и при удалении материала не происходит деформационного упрочнения, поэтому болт не приобретает дополнительной прочности. Это может быть проблемой для приложений, которые требуют высокой прочности на растяжение и долговечности.

Материал (+/-)

Иногда проще обработать деталь, чем пытаться придать ей правильную форму. Например, некоторые виды алюминия хорошо поддаются механической обработке. Все зависит от конкретного типа материала, с которым вы работаете, и от того, как он справляется с обрезкой.

Узнайте больше о наших процессах производства стальных болтов в Wilson-Garner

Холодное формование, горячая ковка и механическая обработка — все это приемлемые методы, обычно используемые для производства стальных болтов. Однако ключом к успеху является знание того, какой метод использовать в той или иной ситуации. В Wilson-Garner мы в основном используем холодное формование, но мы также используем механическую обработку, когда это имеет смысл. Если вам нужна дополнительная информация о нашей компании, наших специальных крепежах или наших производственных процессах, позвоните нам по телефону 800-656-2658 или свяжитесь с нами через Интернет.

Специальные застежки

Вернуться к блогу

КАК ОНИ ЭТО ДЕЛАЮТ: гайки и болты

16 декабря 2022 г. | Последнее обновление : 17:03 IST