Як виготовляються болти?

Болти належать до найпопулярнішого типу різьбового з'єднання. Серед їхніх переваг: простота установки, довгий термін служби, універсальність використання, висока надійність. Болтове з'єднання можна розібрати й зібрати повторно багато разів. Ціна на болти та точність розмірів багато в чому залежать від методів виготовлення. У статті описуються технології виробництва болтів, що важливо знати при виборі кріплення.

Класифікація болтів і характеристики

Серед основних характеристик і відмінностей болтів такі:

Покупка болтів для певного проєкту завжди починається з вибору матеріалу. Серед матеріалів для виготовлення болтів пропонуються: леговані сталі А2 і А4, корозійностійкі сталі, сталі загартовані і відпущені, з присадками з бору, марганцю або хрому. Від матеріалу залежить корозійна стійкість, термін служби, міцність.

Технології виготовлення болтів

Далі описуються поширені технології виготовлення болтів, що застосовуються на різних виробництвах України. Виробництво болтів в Україні здійснюється всіма описаними методами.

Виточування на верстаті

Процес виточування болтів на верстаті відбувається в такій послідовності:

• Шестигранна заготовка затискається в патроні.

• Різцем за допомогою поздовжнього ходу знімається зайвий метал, поки деталь не отримає циліндричну форму потрібного діаметра.

• іншим різцем виконується фаска на торці під кутом 45-70 градусів для полегшення входу в плашку та подальшого заходу гайки на різьбу.

• Нарізним різцем нарізається різьба потрібної довжини.

Інший варіант створення різьби — нарізання плашкою, зафіксованою нерухомо. Заготовка обертається в патроні на низьких обертах, поступово заходячи в плашку. Коли різьбу нарізано до потрібного розміру, процес зупиняється. Виточування болтів підходить для виробництва невеликої партії, а також для виготовлення нестандартного кріплення, під який не розроблені нормативи.

Холодне штампування з накаткою

Виготовлення болтів методом холодного штампування здійснюється в такій послідовності:

• Пруток циліндричного перерізу нарізається за затвердженим у технічній документації розміром;

• Метал зачищається від іржі за допомогою механічної обробки шліфуванням або прожарюванням;

• Для видалення окалин, слідів пилу, застосовується хімічне травлення. Виріб поміщають у кислоту на час від 5 до 30 хвилин;

• Потім його обробляють у гарячій воді для змивання шламу;

• У спеціальному пресі формується шестигранна головка;

• Стрижень покривається мастилом, після чого надходить на накатку різьби;

• Штифт розміщується між двома твердосплавними циліндрами з бороздками;

• Обертаючись між ними, на поверхні заготовки накочуються витки.

Коли болт готовий, він надходить на склад. Зразки перевіряються внутрішнім відділом якості. Якщо кріплення заплановане сертифікувати, то зразки з партії передаються в акредитовану лабораторію для проведення випробувань на відповідність ДСТУ або внутрішнім ТУ.

Виробництво методом холодного штампування скорочує витрати, тому ціна болтів нижча. Технологія дає змогу випускати метизи з різьбою, що дорівнює по перерізу з гладкою частиною або навпаки, коли висота гребенів різьби підноситься над іншою поверхнею штифту.

Гаряча штамповка з накаткою

Технологія гарячого штампування болтів багато в чому схожа з холодним методом. Відмінність полягає в попередньому нагріванні індукційним способом заготовок до температури 1000 градусів. Це підвищує пластичність матеріалу, прискорює подальшу обробку, знижує ризик утворення тріщин. Метод підходить для сталей, що важко обробляються  або метизів великого розміру. Але ціна кріплення, виробленого таким способом, вища. Розглянемо коротко етапи цього методу:

   Підготовка заготовки

Використовується металева заготовка (зазвичай зі сталі, наприклад, 10.9 або 8.8 класу міцності), її нарізають зі сталевого прутка необхідної довжини.

   Нагрівання

Заготовка нагрівається в індукційній або газовій печі до температури 1100-1250 °C (залежить від типу сталі). У гарячому стані сталь стає пластичною, що дає змогу легко змінювати її форму під тиском.

   Штампування (формування болта)

Заготовку поміщають у штамп, який має форму головки болта. Під високим тиском ударним або гідравлічним пресом формується головка (шестигранна, фланцева тощо). Одночасно виконується витяжка стрижня, якщо потрібно збільшити його довжину.

   Обрізка і калібрування

Надлишки металу обрізаються. Стрижень болта може калібруватися для точного діаметра.

   Накатка різьби (холодна операція)

Болт охолоджується до кімнатної температури. Різьбу не вирізають, а накочують між двома валами з профілем різьби — це зміцнює метал на поверхні. Такий метод забезпечує високу міцність і точність різьби.

   Термообробка (за необхідності)

Загартування і відпуск болта для досягнення заданого класу міцності (наприклад, 8.8 або 10.9). Очищення, антикорозійне покриття (цинкування, фосфатування, чорніння). Контроль якості.

   Фінішна обробка

Очищення, антикорозійне покриття (цинкування, фосфатування, чорніння). Контроль якості.

Прочитай інші статті:

Яке кріплення вважається універсальним?

Класифікація різьбових шпильок

Характеристики шестигранних гайок за ГОСТ 5915-70 і ГОСТ 5927-70