Доставка по России от 2 дней!
8 800 250 93 78

Изготовление болтов

Изготовление болтов

Изготовление болтов

Болт – крепёжный элемент, состоящий из частично или полностью покрытого резьбой стержня и головки. Благодаря своей надёжности, он применяется в большинстве производственных сфер. А в случае поломки его легко заменить.

Изготовление болтов по чертежам

Виды болтов

Есть крепежи с защитным покрытием и чёрные. Элементы второго типа применяются там, где эстетичность не важна (соединение скрыто или его намерены окрашивать). Часто это касается сфер строительства, промышленности, машиностроения.

Но в отдельных случаях данное правило не работает. Например, изготовление анкерных болтов (фундаментных) требует использования покрытий, создающих антикоррозийный эффект.

Крепежи с дополнительным покрытием применяются, чтобы сделать соединение долговечным и эстетичным.

Бесплатно рассчитаем стоимость болтов — [email protected]. Уже сегодня.

По типу покрытия

Чтобы повысить технические характеристики метизов, на них наносят защитное покрытие. Оно защищает от воздействия влаги, перепада температур и вступления в реакцию с химическими веществами.

Частые варианты покрытий:

  • цинковое (на промышленных крепежах его толщина доходит до 25 мкм, в остальных случаях оно тоньше);
  • кадмированное (токсично, поэтому применяется редко и только из-за особых эксплуатационных свойств);
  • никелевое (декоративное покрытие, используется преимущественно в мебельном производстве);
  • оксидированное и фосфатированное (защитный слой, появляющийся в результате окисления тела детали);
  • цинк-ламельное (в разы повышает срок службы крепежей).

Особо популярно в производстве цинкование.

Важно! Все приведённые варианты обработки подразумевают не только улучшение эксплуатационных характеристик, но и увеличение процесса изготовления крепежей, а также увеличение их себестоимости.

По форме головки и размерам

Назначение болта определяет форму его головки. Она бывает шестигранной (самый частый вариант), квадратной, овальной, круглой. Форма определяет не только визуальные характеристики изделия, но и его функциональное назначение.

Болты из стали

Также различается величина головок. По этому параметру их делят на:

  • увеличенные;
  • стандартные;
  • нормальные;
  • уменьшенные.

Профили головок тоже разные: круглые, полукруглые, с отверстиями, потайные. Последние оптимальны для производства мебели. Они снижают вероятность самопроизвольного раскручивания и максимально скрывают соединение.

Также существуют элементы без головок и рым-болты (с крепёжными кольцами). При необходимости крепежи можно изготовить даже по индивидуальному чертежу.

По форме стержня

Обычно диаметр болтового стержня по всей длине одинаковый. Но есть и ступенчатые разновидности с утолщенной гладкой частью (промежуток с резьбой тоньше). Их называют призонными и используют в соединениях, непрерывно находящихся под давлением или испытывающих высокие нагрузки.

Также стержни отличаются длинной резьбы, которая может занимать всю длину изделия или только его часть. Иногда конструкцию крепежа дополняет подголовок, помогающий с большей надёжностью скреплять детали.

Существуют и нишевые варианты стержней, предназначенные для конкретных целей, но не подходящие для большого рынка. Найти их трудно и в случае поломки замена обойдётся сравнительно дорого.

По шагу резьбы и ее типу

Стержень болта покрывают резьбой разных типов:

  • метрической;
  • прямоугольной;
  • трапецеидальной;
  • упорной;
  • трубной;
  • квадратной;
  • дюймовой.

Первая из них – самая частая. Она имеет две разновидности: с мелким и крупным шагом. Величина этих показателей может определяться как в метрической, так и в дюймовой системе.

По точности

Для болтов с шестигранной головкой предусмотрено 3 класса точности. Они отличаются шероховатостью резьбы. Также у деталей разных классов различаются диаметры стержней и опоры головок.

Класс Описание
A Высший класс прочности. Используется в соединениях, где нужна высокая точность (приборо- и машиностроение). Расхождение в диаметре стержня класса A и предназначенного для него отверстия не превышает 0,3 мм.
B Средний и часто используемый класс. Уместен в стандартных соединениях. Уровень расхождения диаметров стержня и отверстия – до 1,5 мм.
C Крепежи низшего класса делают для простых соединений, где требования к надёжности максимально низки. Допустимое расхождение – 3 мм.

Исходя из требуемого класса точности, для изготовления болтов используется сталь определённой марки. Это позволяет регулировать прочность элементов.

Также используют сплавы меди, латуни и титана. Если речь идёт об ювелирных изделиях, то для изготовления крепежей применяют драгоценные металлы (золото, серебро и т.д.).

По варианту исполнения

Вариант исполнения — это специфические особенности стандартной конструкции болта, наличие и характер которых определяется нормативной документацией.

Так, например, один из вариантов исполнения шестигранного болта предполагает стопорение резьбового соединения. С этой целью болтовую головку или противоположный конец стержня оснащают отверстием для шплинта (проволочной конструкции, предназначенной для удержания нетяжёлых объектов).

А в некоторых случаях требуется снизить массу изделия, не потеряв в прочности и размере. Тогда в головке крепежа формируют выемку.

Прочие разновидности

Бытовых и промышленных сфер применения болтов крайне много. Часть крепёжных элементов делится на категории в зависимости от того, для чего они предназначены.

Сферы применения Типы используемых болтов
Машиностроение Элементы повышенной прочности с шестигранной головкой (форма меняется редко, по желанию заказчика) и метрической резьбой.
Строительство Болты из высокопрочной стали с увеличенной головкой. Скрепляют узлы крупных металлоконструкций.
Дорожное строительство Оцинкованные болты. Могут отличаться по классу прочности, если предназначены для разных целей. Головки – полукруглые, подголовки – квадратные. Благодаря такой форме их закручивают, не используя специальные ключи.
Железнодорожное строительство Существуют железнодорожные болты трёх типов. Стыковые закрепляют накладки на рельсы. Клеммные применяются для прочного закрепления шпал. Закладные соединяют прокладки и рельсы. Перечисленные категории крепёжных элементов изготавливают из высокопрочной стали.
Производство транспорта Норийные (элеваторные) болты из углеродистой стали. Иногда с оцинкованным покрытием. Головка – полусфера, обращённая вершиной в сторону стержня. Есть 2 шипа, предотвращающих самопроизвольное выкручивание болтов.
Сельское хозяйство Лемешные болты. Предназначены для крепления навесного оборудования и выпускаются в небольшом количестве по заказу. Крепежи данного вида оснащены потайной головкой и квадратным подголовком, не позволяющим им самостоятельно раскручиваться. По показателям точности лемешные болты относятся преимущественно к классу C.
Производство мебели Оцинкованные элементы с полукруглыми или тайными головками, что обеспечивает максимальный уровень эстетичности. Изготавливаются из стали низкой прочности.

Изготовление болтов и гаек любого типа осуществляется в соответствии с нормативами определённого стандарта.

Характеристики и свойства

Болт – цилиндрический стержень с резьбой для навинчивания гайки на одном конце и головкой на другом. Для его монтажа обычно применяется гаечный ключ. Основное предназначение болтовой головки – передача крутящего момента.

Интересно! До создания винтового крепежа болтом называли любую стержнеобразную деталь.

Маркировка

Для определения свойств и характеристик выбранных крепёжных изделий достаточно ознакомиться с их маркировкой. Обычно её наносят на головку. Там же указывают наименование фирмы-производителя.

Маркировка состоит из нескольких символов, каждый из которых имеет своё значение:

  • первая цифра – класс прочности;
  • вторая цифра – текучесть использованного материала;
  • знак резьбы – если резьба левосторонняя (на что и указывает стрелка);
  • буквы – тип металла.

Болты из цветного металла

В целом при маркировке болтов ориентируются на:

  • ГОСТ;
  • немецкий стандарт DIN-933;
  • систему ISO, используемая в большинстве стран с 1964 года.

Величину, используемых в маркировке знаков, а также их углублённость или выпуклость производитель определяет самостоятельно.

По ГОСТу

Маркировка по ГОСТУ подробнее общепринятой. Она включает в себя следующие пункты:

  • вид крепёжного элемента (болт);
  • точность (A, B, C);
  • исполнение/модификация (1, 2, 3, 4);
  • M – вид резьбы по первой букве (трапецеидальная, коническая, метрическая);
  • D – диаметр резьбы (мм);
  • P – шаг резьбы (мм);
  • левосторонняя резьба – LH (для правосторонней резьбы особых обозначений нет);
  • точность резьбы (4, 6, 8 – чем больше цифра, тем ниже показатель);
  • L – длина изделия;
  • класс прочности;
  • буквенное указание разновидности использованного металла;
  • вид покрытия (одно из чисел от 01 до 13);

Последним пунктом в этом ряду указывают толщину покрытия.

Прочность

Прочность – это способность изделия сопротивляться разрушительному воздействию внешних факторов. Знание точных значений этого параметра позволяет понять, подходит ли элемент для использования в определённых случаях.

Для обозначения прочности указывают пару чисел, разделённых точкой:

  • 6 – нелегированная сталь без дополнительной закалки;
  • 6 – углеродистая сталь;
  • 6 – сталь без заключительной термообработки (отпуска);
  • 6, 6.8 – углеродистая сталь без примесей;
  • 8 – сталь с примесями бора. марганца или хрома и добавочным отпуском при температуре от 400°С;
  • 8 – высокопрочная разновидность класса 8.8;
  • 9 – сплавы с отпуском от 340 до 425°С;
  • 9 – легированная или нержавеющая сталь.

Первое из приведённых чисел в каждом случае указывает на предел прочности. То есть 1мм2 обычной углеродистой стали способен выдержать на разрыв 40кг. А если она без примесей – 60 кг.

Второе число в процентах указывает отношение предела текучести к пределу прочности. Так нержавейка не будет деформироваться (ломаться или вытягиваться в длину), пока вес приложенного к ней усилия не достигнет 90% от 120 кг на 1 мм2.

Допустимая и безопасная величина нагрузки обычно составляет 1/2 или 1/3 предела текучести. Изделия с одинаковой силой прочности и текучести при деформации обязательно ломаются и их называют хрупкими.

Твёрдость

Твёрдость указывает, насколько используемый материал сопротивляется проникновению в его толщу инородных тел. Эта характеристика определяется одним из трёх основных методов.

По Бринеллю

Вычисление твёрдости материала происходит с использованием твердомера. Для вдавливания применяют закалённые шарики диаметром 10, 5 и 2.5 мм. Размер выбранной сферы будет зависеть от толщины тестируемого металла.

Процесс вдавливания шарика занимает до 30 секунд. После с помощью лупы Бринелля образовавшийся отпечаток измеряют по двум направлениям. Конечное значение твёрдости равно соотношению поверхности отпечатка и приложенной нагрузки.

По Роквеллу

Эта методика тоже связана с вдавливанием. Твёрдые сплавы тестируют алмазным конусом, а мягкие – стальным шариком (1.6 мм в диаметре).

Испытание состоит из трёх фаз:

  1. Уплотнения соприкосновения между материалом и тестировочным элементом;
  2. Удержание основной нагрузки на протяжении небольшого промежутка времени;
  3. Определение показателя твёрдости на основе полученных данных.

В итоге материал относят к одной из трёх групп:

  • HRA – особо твёрдые;
  • HRB – относительно мягкие;
  • HRC – относительно твердые.

Соответствующую маркировку указывают на изделиях.

По Виккерсу

В данном методе определяющим является соотношение приложенной нагрузки и ширины отпечатка оставшегося от четырёхгранной алмазной пирамиды. Замеры выполняют с помощью микроскопа. Определение твёрдости по Виккерсу считается максимально точным.

Технология изготовления

Для изготовления футеровочных болтов и других крепёжных конструкций применяют две основные технологии.

Производство крепёжных элементов на токарно-винторезном станке

Второе название данной технологии – точение. Она проста и оптимальна для выпуска штучных изделий или небольших партий болтов. В качестве заготовок при точении используют металлические прутки, которые зачастую имеют шестигранное сечение.

Болты на заказ

Методика производства болтов на токарных станках предполагает выполнение следующих шагов:

  1. Торцовка заготовок: приведение зафиксированных в станковом патроне стержней к нужным размерам (диаметр, длина);
  2. Черновая обточка с припуском в 0,3-0,5 мм (снятие фаски);
  3. Чистовая проточка;
  4. Отторцовка части стержня, находящейся ниже головки;
  5. Поэтапное срезание излишков металла для формирования болтового стержня;
  6. Нанесение резьбы с помощью инструмента из быстрорежущей стали.

На последнем этапе заготовку предварительно обрабатывают машинным маслом. Резьбу наносят путём прямого вращения и на низких оборотах.

Холодная штамповка

Чтобы использовать метод холодной штамповки при производстве болтов, потребуется сырьё с определёнными исходными характеристиками, в числе которых:

  • равномерность состава;
  • пластичность;
  • твёрдость;
  • прочность;
  • отсутствие примесей, пористости.

Перед началом работы с материала удаляют все поверхностные дефекты. Это делают механически или воздействуя высокими температурами.

Во втором случае придётся убрать жировые отложения и окалину. Для этого выполняют травление – материал погружают в концентрированную соляную кислоту или раствор серной (с содержанием действующего вещества от 10% до 20%). В первом случае на процедуру уходит до получаса, а во втором – почти 2 часа. После травления материал подвергают последовательному промыванию горячей и холодной водой.

Следующий этап – известкование. Если сталь низколегированная, то её фосфатируют на протяжении четверти часа. Для обработки такого типа применяется трёхпроцентная фосфорнокислая цинковая соль.

Заключительная фаза подготовки – нанесение смазки, в состав которой может входить:

  • сульфид молибдена с машинным маслом;
  • укринол с парафиновой жидкостью;
  • мыльная эмульсия.

После этого выполняется волочение (обработка давлением) и начинается холодная штамповка.

При таком типе производства заготовку превращают в изделие строго определённой формы, не прибегая к нагреванию металла (все операции осуществляются при комнатной температуре). Благодаря этому материал будет меньше удлиняться и сужаться, а также станет более прочным, текучим и твёрдым.

Методика холодной штамповки обладает и другими достоинствами:

  • высокая производительность;
  • возможность изготавливать болты самых разнообразных форм и размеров;
  • минимизация сырьевых затрат;
  • точность в исполнении;
  • чистота поверхности деталей.

Процесс холодного штампования включает в себя ещё несколько этапов, помимо подготовительного:

  1. Прокатывание металла через разные пресс-формы (для распрямления и удлинения);
  2. Разделение материала на заготовки с запасом для головной части болта;
  3. Формирование стержня и головки каждой детали путём прессования;
  4. Нанесение фаски (выполняется валиками с высокой скоростью и под давлением);
  5. Скашивание резьбовой кромки.

Две последние операции реализуются путём пластической деформации. Для проверки качества изделий из каждой готовой партии случайным образом выбирают несколько образцов и производят сверку параметров: длины болта, ширины головки, правильности резьбы.

Существует несколько вариантов штамповки болтов в зависимости от того, используется ли в процесс производства редуцирование (вытяжка круглой заготовки с уменьшением её поперечного сечения путём всестороннего бокового обжатия).

С одинарным редуцированием

Самый частый вариант. Применяется в отношении легированного средне- или низкоуглеродистого сырья. Также одинарное редуцирование уместно при изготовлении крепежей, у которых равные диаметры сечения резьбы и стержня.

Без редуцирования

Такую штамповку используют, если конечное изделие имеет:

  • маленькую головку;
  • резьбу по всей длине стержня;
  • показатель прочности от 4.8 до 6.8.

В производстве без редуцирования отказываются от дополнительной температурной обработки. Данный вариант штамповки применяют редко. Он не подходит для создания элементов с головками стандартных форм и размеров, поскольку провоцирует появление у изделия трещин или иных дефектов.

С двойным редуцированием

Применение двойного редуцирования актуально для болтов из среднеуглеродистой или легированной стали прочностью от 4.6 до 10.9. На первом этапе стержень обжимают на 30%. На втором – частично обрабатывают под резьбу.

С выдавливанием до редуцирования

Основное назначение данной технологии изготовления болта – получение изделия высокой прочности. Примерный показатель сопротивления у них составит 100 кг на мм2. Использование выдавливания перед редуцированием позволяет отказаться от дополнительной температурной отработки и удешевить производство.

Горячая штамповка

Здесь также обращают внимание на качество используемого сплава. Для нарезки заготовок применяют ленточный станок или отрубной комплекс. Далее сырьё проходит следующие этапы обработки:

  1. Разогрев до 1000°С под действием высокочастотного (40 кГц) тока;
  2. Формирование головки ударным прессом (в зависимости от сложности элемента работа может выполняться в несколько подэтапов);
  3. Снятие фаски с торца;
  4. Нанесение резьбы автоматизированным нарезным станком;
  5. Химическая гальванизация и горячее цинкование (такая обработка защищает изделия от коррозии).

Болты по чертежам

Заключительный этап горячей штамповки – механическое воздействие, позволяющее отполировать болт и устранить внешние изъяны.

Используемые материалы

Для изготовления высокопрочных болтов используются разные виды стали и её сплавы.

Чаще всего производители отдают предпочтение углеродистом легированному и нелегированному сырью. Дело в том, что использование углерода повышает твёрдость любого сплава. По этой причине их применяют в производстве долговечных соединений, что актуально для:

  • машиностроения;
  • приборостроения;
  • строительства;
  • фланцевых соединений.

К сожалению, бесконечное повышение твёрдости стали невозможно. Избыточное содержание углерода в металле делает его слишком хрупким и ломким для использования.

Что касается легированности, то этот показатель говорит о наличии у металла особых механических и физических свойств. Так, например, добавление ниобия, титана, кобальта, никеля или хрома позволяет сделать сталь устойчивой:

  • к коррозии;
  • к перепаду температур;
  • к деформации;
  • к агрессивному воздействию среды.

Пользуются спросом и детали из нержавейки, обладающие следующими характеристиками:

  • надёжность;
  • устойчивость к коррозии;
  • гигиеничность;
  • отсутствие ограничений для срока эксплуатации.

Использование нержавеющих болтов уместно в конструкциях и соединениях, подвергающихся агрессивному воздействию окружающей среды. Также они устойчивы к влиянию вибрации.

Болты специальные

Также при производстве болтов применяются следующие сплавы и металлы:

  • конструкционная углеродистая сталь;
  • пружинная сталь;
  • ковкий чугун;
  • алюминий;
  • латунь;
  • бронза;
  • медь.

В целом использование цветных металлов в производстве метиза говорит о том, что он будет более устойчив к разрушающему воздействию.

Особой популярностью в этом отношении пользуется латунь. Она представляет собой сплав цинка и меди (в разном процентном соотношении, но доля цинка всегда меньше). Это позволяет одновременно улучать и механические, и эстетические свойства материала. Коррозионная стойкость латуни выше, чем у меди. Тепло- и электропроводность этого сплава наоборот низкие.

Латунь можно легировать другими металлами, чтобы:

  • повысить антикоррозийные свойства и невосприимчивость к воздействию солёной воды и влажности (никель, олово, марганец);
  • увеличить прочность (кремний);
  • сделать материал подходящим для автоматизированной обработки (свинец).

Изготовление болтов

Следом за латунью следует вспомнить устойчивый к разрушению алюминий. К сожалению, его механические свойства недостаточно хороши, поэтому он применяется только в виде сплавов:

  • дюралюмий – союз алюминия, меди, марганца и магния: лёгок, но устойчивость к коррозии заметно снижено (часто применяется в самолётостроении);
  • аэрон – алюминий, медь, кремний: аналог дюралюминия с повышенным уровнем прочности.

Все остальные марки стали для изготовления болтов указаны в ГОСТ 1759.4-87. Там же приведены их основные характеристики.

Внимание! Характеристики крепежа определяются не только маркой выбранного сырья, но и используемым покрытием.

Цены

Стоимость разных крепёжных элементов может отличаться в разы и это зависит от многих факторов, в числе которых:

  • наличие на рынке производителей-конкурентов;
  • масштаб производства изделий определённой марки;
  • объём складских запасов у торгующих организаций;
  • технологические характеристики выбранных изделий;
  • количество приобретаемых болтов.

Если говорить о производителях метизов, то их можно условно поделить на 2 группы. Первые – крупные заводы, обладатели собственных складов. Они ориентированы на выпуск определённого ассортимента продукции и руководствуются только нормативной документацией: ГОСТ, DIN, ISO. Индивидуальные заказы практически не рассматривают. Такая системность и массовость производства благотворно сказывается на стоимости конечного продукта.

Внимание! Крупные производители продают болты «на развес», устанавливая цену за 1 кг изделий. Это удобно, поскольку изготовленные в соответствии с ГОСТом детали весят одинаково, и в килограмм всегда умещается одно и то же количество крепежей.

Вторая группа – небольшие компании-изготовители, которые ориентированы исключительно на индивидуальные заказы. Обычно они не имеют складов, поскольку запасы готовой продукции у них практически отсутствуют. Их преимущество заключается в широте и нестандартности ассортимента, удовлетворяющего все запросы клиента. Но изготовление болтов на заказ заметно увеличивает ценник.

Оптом или в розницу

Как при массовом, так и при единичном производстве возможности ценообразования у компаний ограничены, если имеет место конкуренция. В итоге стоимость болтов одного и того же типа значительно меняется только в связи с размерами поступающих заказов. По этой причине цены принято делить на:

  • розничные;
  • мелкооптовые;
  • оптовые.

Изготовление болтов

Последний из этого ряда показателей всегда будет самым низким. Ведь поштучная доставка товара увеличивает расходы на транспорт. Как результат стоимость штучных изделий возрастает в 2-3 раза.

Это же касается изготовления болтов по чертежам, созданным по индивидуальному заказу. Чем уникальнее изделие, тем больше приходится за него платить.

Технологические факторы

Качество используемого в производстве сырья напрямую влияет на стоимость болта. Если же изделие имеет высокий класс прочности, то требуются дополнительные траты на термообработку. Также учитывают наличие защитного покрытия (чем больше размер болта, тем сильнее этот фактор влияет на ценник).

Также очевидно, что высокий класс точности и дешёвые крепежи – несовместимые понятия. Стоимость растёт и с увеличением габаритов изделия. Чем больше деталь, тем больше сырья на неё расходуется.

Итог: чем больше запросов к характеристикам крепежа, тем выше его стоимость. Необычные материалы, нестандартные размеры, наличие защитного покрытия, повышенный класс прочности – всё это при заказе в небольших количествах позволяет сильно повысить ценник.

 

Добавить комментарий

металлообработка и изготовление деталей