Как изготавливаются болты?

Болты относятся к самому популярному типу резьбового соединения. Среди их преимуществ: простота установки, долгий срок службы, универсальность использования, высокая надежность. Болтовое соединение можно разобрать и собрать повторно много раз. Цена на болты и точность размеров во многом зависят от методов изготовления. В статье описываются технологии производства болтов, что важно знать при выборе крепежа.

Классификация болтов и характеристики

Среди основных характеристик и отличий болтов следующие:

Покупка болтов для определенного проекта всегда начинается с выбора материала. Среди материалов для изготовления болтов предлагаются: легированные стали А2 и А4, коррозионно-стойкие стали, стали закаленные и отпущенные, с присадками из бора, марганца или хрома. От материала зависит коррозионная устойчивость, срок службы, прочность.

Технологии изготовления болтов

Далее описываем распространенные технологии изготовления болтов, применяемые на различных производствах Украины. Производство болтов в Украине осуществляется всеми описанными методами.

Вытачивание на станке

Процесс вытачивания болтов на станке происходит в такой последовательности:

• Шестигранная заготовка зажимается в патроне.

• Резцом при помощи продольного хода снимается лишний металл, пока деталь не получит цилиндрическую форму нужного диаметра.

• Другим резцом выполняется фаска на торце под углом 45-70 градусов для облегчения входа в плашку и последующего захода гайки на резьбу.

• Резьбовым резцом нарезается резьба нужной длины.

Другой вариант создания резьбы – нарезка плашкой, зафиксированной неподвижно. Заготовка вращается в патроне на низких оборотах, постепенно заходя в плашку. Когда резьба нарезана до нужного размера, процесс останавливается. Вытачивание болтов подходит для производства небольшой партии, а также для изготовления нестандартного крепежа, под который не разработаны нормативы.

Холодная штамповка с накаткой

Изготовление болтов методом холодного штампования осуществляется в такой последовательности:

• Пруток цилиндрического сечения нарезается по утвержденному в технической документации размеру;

• Металл зачищается от ржавчины при помощи механической обработки шлифованием или прокаливанием;

• Для удаления окалин, оставшихся следов и пыли задействуется химическое травление. Изделие помещают в кислоту на время от 5 до 30 минут;

• Затем его обрабатывают в горячей воде для смывания шлама;

• В специальном прессе формируется шестигранная головка;

• Стержень покрывается смазкой, после чего поступает на накатку резьбы;

• Штифт размещается между двумя твердосплавными цилиндрами с бороздками.

• Вращаясь между ними, на поверхности заготовки накатываются витки.

Когда болт готов, он поступает на склад. Образцы проверяются внутренним отделом качества. Если крепеж планируется сертифицировать, то образцы из партии передаются в аккредитованную лабораторию для проведения испытаний на соответствие ДСТУ или внутренним ТУ.

Производство методом холодной штамповки сокращает затраты, поэтому цена болтов ниже. Технология позволяет выпускать метизы с резьбой, равной по сечению с гладкой частью или наоборот, когда высота гребней резьбы возвышается над остальной поверхностью штифта.

Горячая штамповка с накаткой

Технология горячего штампования болтов во многом схожа с холодным методом. Отличие заключается в предварительном нагреве индукционным способом заготовок до температуры 1000 градусов. Это повышает пластичность материала, ускоряет последующую обработку, снижает риск образования трещин. Метод подходит для труднообрабатываемых сталей или метизов крупного размера. Но цена у крепежа, произведенного таким способом, выше. Рассмотрим вкратце этапы данного метода:

   Подготовка заготовки

Используется металлическая заготовка (обычно из стали, например, 10.9 или 8.8 класса прочности), ее нарезают из стального прутка необходимой длины.

   Нагрев

Заготовка нагревается в индукционной или газовой печи до температуры 1100-1250 °C (зависит от типа стали). В горячем состоянии сталь становится пластичной, что позволяет легко изменять ее форму под давлением.

   Штамповка (формирование болта)

Заготовку помещают в штамп, который имеет форму головки болта. Под высоким давлением ударным или гидравлическим прессом формируется головка (шестигранная, фланцевая и т.д.). Одновременно выполняется вытяжка стержня, если нужно увеличить его длину.

   Обрезка и калибровка

Излишки металла обрезаются. Стержень болта может калиброваться для точного диаметра.

   Накатка резьбы (холодная операция)

Болт охлаждается до комнатной температуры. Резьба не вырезается, а накатывается между двумя валами с профилем резьбы - это укрепляет металл на поверхности. Такой метод обеспечивает высокую прочность и точность резьбы.

   Термообработка (при необходимости)

Закалка и отпуск болта для достижения заданного класса прочности (например, 8.8 или 10.9). Очистка, антикоррозионное покрытие (цинкование, фосфатирование, чернение). Контроль качества.

   Финишная обработка

Очистка, антикоррозионное покрытие (цинкование, фосфатирование, чернение). Контроль качества.

Прочитай другие статьи:

Какой крепеж считается универсальным?

Классификация резьбовых шпилек

Характеристики шестигранных гаек по ГОСТ 5915-70 и ГОСТ 5927-70