Технические статьи

Как изготавливается болт под шестигранный ключ?

Болты с шестигранной головкой – это многогранные болты, которые применяются для фиксации между собой элементов из материалов различной природы. Их создают из стальной катанки, а после 30-ти часов в печи изделия из смягченной и расположенной к обработке катанки опускают в серную кислоту ради того, чтобы убрать все частицы ржавчины. После этого промывают в токе воды и обрабатывают фосфатами (соли фосфорной кислоты). Так сталь становится устойчивой к ржавчине уже перед запуском формовки болтов.

Болты получают холодной штамповкой. Сталь при комнатной температуре, но под повышенным давлением пропускают через несколько пресс-форм. Формовочная машина, прежде всего, растягивает катанку, далее режет на части чуть длиннее болта (лишнее затем станет его головкой). Каждая заготовка идет через форму, где будущая головка делается идеально круглой, затем через ряд форм, которые потихоньку формуют головку болта. Машина снабжает головками до 300 изделий в минуту, где на последней стадии обработки форма их становится шестигранной.

Дальше машина формирует другой конец болта. Это называется скошенная кромка, т. е. часть, на которую надевают гайку. Кроме того, необходима резьба, чтобы накручивать гайку, поэтому снова применяют способ холодной штамповки. Под высоким давлением валики накатывают резьбу. И тут скорость также достигает 300 штук в минуту. Из каждой партии берут один образец для анализа параметров. Используют различные измерительные приборы: микрометр (измеряет длину детали), калибр (измеряет ширину головки), кольцевой калибр (проверяет резьбу).

Особенности

В прежние времена для монтажа деревянных элементов использовали в основном гвозди или саморезы. Однако, как показывает практика, этих креплений недостаточно — созданное ими соединение со временем ослабевает, и это может привести к получению травм при эксплуатации мебели. Именно поэтому на первый план в последние годы вышли мебельные гайки, они оптимальны для формирования высокопрочных соединений.

Гайка для мебели представляет собой крепёжный элемент с резьбовым отверстием. Выполняется из оцинкованной стали, а также из сплавов прочных цветных металлов.

Обычного используется в тех участках фиксации, где требуется создать максимально крепкое сцепление с возможностью дальнейшего демонтажа. Деталь применяется для выполнения резьбовой и эксцентриковой стяжки, позволяет создать подвижную, разъемную и неразъемную фиксацию.

Мебельные гайки широко востребованы при изготовлении кухонной и корпусной мебели, а также при сборке каркасов кроватей и диванов. Метиз обеспечивает прочность и долговечность соединения, во много раз снижает вероятность срыва резьбы в ходе эксплуатации.

По классу точности

По классу точности выделяют следующие виды болтов и гаек:

Класс точности А – конструкция болтов данного класса предусматривают их установку в предусмотренное отверстие таким образом, чтобы между стрежнем и отверстием не осталось зазора. Изначально диаметр отверстия должен быть меньше диаметра стержня, затем оно постепенно растачивается до необходимых размеров, пока болт не встанет плотно. Разница между диаметрами не может превышать 0,3 мм. Из-за больших сложностей монтажа, такой тип практически не используется в повседневной жизни. Чаще всего они встречаются в точном машиностроении.
Нормальной точности (класс В) – разница между диаметров болта и отверстия не должна превышать 3 мм, при этом диаметр стержня не должен отклоняться от нормы более чем на 0,52 мм.
Класс С – диапазон допуска для диаметра стержня составляет не более 11 мм.

В строительстве и машиностроении чаще всего применяются крепежи нормальной точности.

Требования стандартов к шестигранным гайкам

В связи с тем, что данный вид крепления очень часто используется для монтажа весьма ответственных конструктивных элементов, то к его качеству предъявляются стандартизированные для всех производств требования. Итак, на шестигранные гайки есть несколько ГОСТов (например, 5915-70, 5927-70), в зависимости от класса точности. Все они предусматривают не только соответствие форм и размеров, но еще и информацию о документах, регулирующих допустимые и недопустимые виды дефектов, а также методы их контроля.

Например, из документа ГОСТ 1759.3-83 можно выделить несколько важных моментов. На поверхности изделия не разрешается наличие любых трещин напряжения, которые появляются во время термической обработки материала. Что же насчет штамповочных дефектов, так их присутствие не столь страшно, и такой вид трещин допускается, но только в ограниченном количестве (не более двух). В случае же перехода на резьбу они должны поражать не более одного витка, а их глубина не может составлять более половины от шага резьбы.

ГОСТ упоминает и еще один вид вышеописанного дефекта – трещины от рисок, образовавшиеся на исходном материале. Если номинальный диаметр резьбы (d) изделия не достигает 36 миллиметров, тогда ширина допускаемого брака не может превышать 0,013 части от величины диаметра. Когда параметр d более 36 миллиметров, то и размер трещины может увеличиться до 0,02 частей от d.

На поверхности шестигранных типов гаек могут образоваться рванины. ГОСТ определяет допустимые параметры и для них. Такие дефекты не должны задевать опорную поверхность изделия, допускается не более одной трещины такого типа на боковой поверхности фланца. При этом ее глубина должна быть менее 0,04 частей от значения номинального диаметра резьбы гаек, а ширина – 0,08 частей от диаметра фланца. Если ширина рванины не превышает 4% от диаметра фланца, то тогда допускается наличие нескольких подобных дефектов.

После запрессовки заусенцев появляются складки на опорной поверхности либо в местах ее перехода к резьбе или боковой стороне. Если изделие имеет подобный дефект на двух плоскостях, то оно выбраковывается. К допустимым относится рябизна (неглубокие выемки), но только в том случае, если ее размеры не превышают указанные в ГОСТе.

Основные типы болтов

В соответствии с ГОСТ 27017-86 «Изделия крепежные. Термины и определения» болтом называется крепежное изделие в форме стержня с наружной резьбой на одном конце, с головкой на другом, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия в одном из соединяемых изделий. Отметим, что похожее определение в стандарте получает и винт: крепежное изделие для образования соединения или фиксации, выполненное в форме стержня с наружной резьбой на одном конце и конструктивным элементом для передачи крутящего момента на другом.

Полной ясности в вопросе, чем отличается болт от винта, нет до сих пор. Например, иногда признаком болта считают неполную резьбу, хотя существуют болты и с полной резьбой. Если резьба выполнена не по всей длине болта, то диаметр гладкой части стержня примерно такой же, как и диаметр резьбы, измеренный на вершинах ее витков. Но бывают и исключения.

Иногда говорят, что болт должен обязательно иметь шестигранную головку. Но, в то же время, болтами называют изделия с полукруглой и потайной головкой. Рассмотрим наиболее популярные варианты болтов, имеющиеся в ассортименте ЦКИ.

Шестигранная головка производится в нескольких модификациях: основная, с опорным выступом, с буртом, с фланцем.

Болты с шестигранной головкой и основной резьбой разделяют на болты с полной (DIN 933) и неполной резьбой (DIN 931) и мелким и сверхмелким шагом резьбы (DIN 960 и DIN 961).

Отдельно могут быть выделены болты с шестигранной головкой с увеличенным размером под ключ для высоконагруженных предварительно напряженных резьбовых соединений стальных конструкций DIN 6914.

Болты с уменьшенным размером под ключ отличаются разнообразием исполнений.

Наряду с шестигранными головками болты могут иметь полукруглую головку:

низкую с квадратным подголовком (DIN 603) с усом (DIN 607)

И потайную головку:

с усом (DIN 604) с высоким и низким квадратным подголовком (DIN 608)

К таким болтам устойчиво применяется определение «мебельный». Отчасти это объясняется тем, что некоторые из них широко применяются при производстве мебели. При этом усы и подголовки препятствуют проворачиванию изделия при сборке.
Примерами болтов называемых по назначению являются «откидной» и «приварной».
У откидного болта DIN 444 вместо привычной головки расположена втулка со сквозным отверстием – её еще называют кольцом. Как правило, втулка сидит на оси и болт вращается вокруг нее. Толщина кольца и длина резьбы в конструкции могут варьироваться.

Приварной болт вообще мало похож на болт. На месте головы у него расположен маленький цилиндрический выступ. Часто это изделие называют ещё шпилька приварная.

Именно он обеспечивает стыковую сварку болта и основания. Вместо цилиндра с резьбой привариваться могут и другие внешние элементы.
Под формальное наименование «болт» попадают также болты анкерные и призонные.Анкерные болты предназначены для замуровывания в бетон. Их стержень имеет резьбу на одном конце – том, который выходит наружу. Форма другого конца может быть разной.

Его задача – обеспечить максимальное сопротивление вырыву анкера из основания. Поэтому второму концу придают расширяющуюся форму. При установке болта эта часть опускается в шурф и заливается бетоном.Призонный болт – это болт, диаметр гладкой части стержня которого обеспечивает его установку по посадке без зазора в точно обработанное отверстие. Для этого резьбовая часть исполняется заведомо меньшего диаметра.

«Призонный» болт DIN 609 — это искаженное «прецизионный», то есть высокой точности. Также в качестве призонных применяются «Болты с шестигранной уменьшенной головкой класса точности А для отверстий из-под развертки. ГОСТ 7817-80».

Как использовать шестигранный болт?

При ослабевании гаек на болтах с выступающей открытой резьбой время от времени мойте выступающую часть резьбы щеткой (желательно проволочной) для того, чтобы убрать с неё грязь или же ржавчину. Это позволит даже через долгое время быстро открутить гайку. А вот если этого не делать, огромный слой грязи не даст даже сдвинуть ее на пару миллиметров. А ржавчина и вовсе снизит вероятность это сделать до нуля, тогда говорят о «прикипевшей» гайке. После промывки выступающей части обработайте место соединения средством, которое быстро проникает внутрь и убирает ржавчину там. Если нужно открутить какой-либо болт, по возможности прокапайте место соединения средством, которое разъедает ржавчину.

В некоторых случаях бывает так, что непросто открутить болт. В этой ситуации нужно отыскать способ увеличить рычаг воздействия на ключ: это могут быть специальные накладки, а можно и просто взять кусок трубы, диаметр которой вместит наконечник ключа. Насадить трубу на ключ и попробовать крутануть таким самодельным рычагом. Иногда придется взяться и за молоток, ударное воздействие повысит эффективность, потому что хоть на миллиметр сдвинет резьбу, после этого винт легко выкручивается. Маленький шестигранный болт можно открутить с помощью разводного ключа. Могут появиться трудности, когда будете отворачивать крепежные элементы, грани которых были содраны из-за употребления ключа неподходящего размера. Можно отвернуть такую гайку или болт, также прибегнув к помощи упомянутого разводного ключа.

Если используется болт с внутренним шестигранником, то для них вовсе имеется отдельный класс ключей. Выглядят они, чаще всего, как изогнутый буквой S кусок прута. Диаметр его определяет диаметр разъема данного крепежа. Если используется какой-то универсальный набор ключей с насадками, то болты под шестигранник удостоены отдельной обоймы насадок различных диаметров. Встречаются данные изделия все чаще, обусловлено это наибольшим удобством и специфичностью откручивания. Ими стали пользоваться даже производители велосипедов, потому что такой подход вынуждает велосипедиста иметь в запасе чаще всего один ключ на все случаи жизни, что уже говорить о другой технике. Стереть разъем, который имеет болт под шестигранный ключ, довольно не просто, чего не скажешь о шлицах для отверток, это также послужило популяризации креплений с такими болтами.

Что это такое?

Лучше всего пояснить, что такое стопорная гайка, поможет ее сравнение с обычными образцами. «Классика» при взаимодействии с болтом гарантирует вполне надежное соединение. Но это сохраняется только до появления стабильных интенсивных вибраций. Через какое-то время они нарушают механическое сцепление, и начинается ослабление, откручивание. Теоретически стопор можно обеспечить при помощи контргаек и гроверных шайб.

Вот почему стопорные (самоконтрящиеся) гайки востребованы очень широко, и значимость их с годами только вырастает. Существует довольно много видов такого крепежа. Выпуск стопорных гаек в России регулируется нормами ГОСТ.

Так, шестигранные стальные гайки с автоматическим стопорением должны отвечать ГОСТ Р 50271-92. Изделия без гальванического покрытия рассчитываются на температуру от – 50 до 300 градусов. При наличии гальванопокрытия предельно допустимый нагрев составляет 230 градусов. Если в гайке есть вставки из неметаллических материалов, критический уровень температуры — 120 градусов. Стандарт нормирует:

напряжение при пробной нагрузке;
уровень твердости по шкале Виккерса;
уровень твердости по шкале Роквелла;
величину крутящего момента.

Самостопорящиеся гайки могут сберечь преобладающий крутящий момент даже при многочисленных закручиваниях и откручиваниях. Нормируются также химические составы применяемых сталей. Вставки гаек, отвечающие за преобладающий крутящий момент, нельзя делать из стальных сплавов — для этой цели нужны совсем другие материалы. Стандарту соответствуют и крепежи из автоматной стали (если ее использование не нарушает соглашение о поставке). Наибольшее содержание серы в гаечной стали должно составлять 0,24%.

Нормативный акт строго запрещает использование материала с водородной хрупкостью

Это особенно важно при нанесении специальных покрытий

В стандарте жестко расписаны температурные требования при эксплуатации — стабильное использование при температуре воздуха от + 10 до + 35 градусов. При необходимости может производиться дополнительное исследование этих свойств посредством натурного испытания. Стандарт охватывает самостопорящиеся гайки из цельного металла или с неметаллическими элементами, которые имеют:

треугольную нарезку ИСО 68-1;
сочетания диаметров и шагов, прописанные в ИСО 261 и ИСО 262;
большой промежуток нарезов (М3 — М39);
малый промежуток нарезов (М8х1 — М39х3).

Советы по эксплуатации

Особо точные стопорные гайки КМТ (КМТА) оборудуются 3 штифтами, расстояние между которыми одинаково. Эти-то штифты и надо затягивать (закручивать) вместе с винтами, чтобы закрепить гайку на валу. Торец каждого штифта механически обрабатывается под резьбу вала. Такие гайки, однако, не могут использоваться на валах, имеющих пазы в резьбе, а также на закрепляющих втулках.

Скорость закручивания самостопорящихся гаек должна быть одинакова, но при этом не превышать 30 витков за минуту. Необходимо помнить, что расчетный крутящий момент может не обеспечивать требуемое притягивающее усилие. Причина — выраженный разброс коэффициента силы трения. Вывод очевиден: ответственные соединения надо создавать только при тщательном контроле прикладываемой силы. И, разумеется, следует учитывать рекомендации изготовителей.

О гайках и особенностях их монтажа смотрите далее.

Основные конструкции механических анкеров

По своей конструкции механические анкеры также распределяются на следующие основные разновидности.

Болт с гайкой

Простейший вид распорного крепежа, представляющий собой стержень (болт) с конусообразным концом, гильзой с четырьмя вырезами и гайкой. Гайка выступает в роли фиксатора — с ее помощью конструкция фиксируется в заранее высверленном посадочном отверстии, диаметр которого равен диаметру гильзы. После вбивания стержня в отверстие гайка поворачивается по часовой стрелке, тем самым двигая стержень наружу. Конусовидный конец шпильки распирает гильзу в районе вырезов, тем самым закрепляя конструкцию в отверстии.

Анкерные болты выпускаются различных размеров: диаметр стержня составляет от 6 до 28 мм, длина — от 60 до 300 мм. Анкерные болты применяются при работе с плотными материалами (бетоном, кирпичом, камнем).

Болт с кольцом

Потолочный анкер, обычно использующийся для прикрепления светильников, люстр на потолок, тросов, электрических кабелей, подвесных потолков и т. д. Крепеж такого типа в порядке исключения может использоваться и на стенах.

Все отличие такого крепежа от анкерного болта с гайкой состоит в том, что его внешний конец заканчивается ушком, необходимым для подвешивания навесного устройства или изделия. Крепление подобной конструкции осуществляется в аналогичном порядке: фиксирующая гайка, находящаяся непосредственно за окончанием в виде кольца, позволяет распереть и зафиксировать гильзу в отверстии.

Болт с крючком

Крепежный элемент в виде болта, имеющий головку в форме крюка. Применяется для крепления конструкций большого веса к полнотелым бетонным, каменным или кирпичным основаниям. Принцип крепления аналогичен другим соединениям в виде болта с гайкой — после затягивания фиксирующей гайки гильза деформируется и закрепляется в высверленном отверстии.

Болт с шестигранной головкой

Анкер подобного типа является аналогом болта с гайкой, однако здесь вместо стержня (шпильки) и гайки используется стандартный болт. При закручивании болта с помощью гаечного ключа конусообразный конец деформирует гильзу, тем самым заполняя стенки отверстия и закрепляя конструкцию в нем. Также может выпускаться в варианте для закручивания отверткой.

Двухраспорные

Двухраспорные механические анкерные соединения — еще один распорного болта с гайкой. Отличие состоит в том, что в конструкции используется две гильзы (втулки, муфты) — короткая и длинная. Короткая входит внутрь длинной своим конусовидным концом. При завинчивании гайки короткая гильза распирается конусовидным окончанием стержня и, в свою очередь, распирает длинную гильзу. Двухраспорные анкеры также могут иметь окончание в виде кольца или крюка. Анкеры подобной конструкции применяются для повышения надежности крепления.

Гвоздевые

Анкеры гвоздевого типа применяются при работе с кирпичными, бетонными и каменными основаниями и предназначены для крепления легких конструкций. Они имеют форму полого гвоздя, внутри которого размещается расклинивающий элемент. Анкер вбивается в отверстие вручную или с помощью электроинструмента.

Виды

Основной нормативный документ, согласно которому изготавливаются гайки корончатые и низкие прорезные – это ГОСТ 5918-73. А также используется европейский стандарт DIN 935, согласно которому прорезной считается изделие до диаметра резьбы М10, а свыше – корончатой.

Все крепежные изделия делятся на три вида по классу точности:

А (повышенная);
В (нормальная);
С (пониженная).

Корончатая гайка относится к классу В.

Еще одна характеристика – это прочность. Всего насчитывается 7 классов прочности, но в реальной жизни профессионалы обычно выделяют изделия с нормальной прочностью и высокой. Специалисты утверждают: для продолжительной службы резьбового соединения нужно, чтобы болты и гайки соответствовали одному классу прочности. А для максимальной надежности крепеж должен быть надежнее, чем болт, минимум на одну ступень и зафиксирован шплинтом.

Третий параметр – это высота. Гайки могут быть низкими, высокими и удлинёнными. Высота продукции определяется по такому принципу: 0,5-0,6 диаметра резьбы для невысоких, для второго типа – 1,5, для увеличенного – 3.

Прорезные и корончатые метизы выпускаются в низком и обычном исполнении.

Материал, из которого данные изделия изготавливаются: это различные виды стали – как обычной, так и нержавеющей, цветные металлы или пластик.

Форма изделий в основном шестигранная, но попадаются и восьмигранники. А также они конструктивно могут выполняться в двух видах, с фаской (исполнение 2) и без (исполнение 1).

Назначение

Гайка мебельная представляет собой крепежное изделие с резьбовым отверстием. Используется в комбинации с другими метизами. Изготавливается из углеродистой, легированной и нелегированной нержавеющей стали и сплавов цветных металлов. Применяется в тех местах крепления, где необходимо соединение сделать прочным, надежным, с возможностью демонтажа.

Элемент для разъемного, неразъемного, подвижного соединения, широко используется при сборке корпусной, кухонной мебели, изготовлении каркасов диванов, кроватей. Вспомогательная деталь, хорошо подходит для резьбовой, эксцентриковой, стяжек обеспечивая надежность и долговечность креплению. Крепежный элемент, при разных нагрузках, при правильной комплектации метизов во время затягивания, снижает риск срыва резьбы.

Основное служебное назначение детали — это накручивание на болт, совпадая с ним по диаметру, резьбе, обеспечивая точное взаимное расположение как в статическом состоянии, так и при эксплуатации, предотвращает деформацию элементов при соприкасании. Изделие по своим конструктивным особенностям считается технологичным, имеет правильные размеры диаметра, малую степень шероховатости поверхности и герметичность. Для улучшения антикоррозийной стойкости гайка покрывается хромом или цинком.

Крепежный шестигранный элемент общего значения бывает грубой, нормальной и повышенной точности, с уменьшенным размером, высокие, низкие для затягивания «под ключ» с использованием небольшой силы. Элемент удобен при завинчивании во время поворота гаечного инструмента на полный оборот.

Как пользоваться шестигранным болтом

Рекомендуется периодически удалять с резьбы болта грязь и ржавчину, это значительно упрощает откручивание и закручивание гаек при возникшей в этом необходимости. Перед откручиванием прикипевшей гайки рекомендуется обработать ее и резьбу сначала преобразователем ржавчины, затем смазкой наподобие WD-40.

При невозможности отдачи болта, нужно продумать, как увеличить оказываемое на ключ усилие. Для этого берется обрезок трубы, в который входит ключ, и с его помощью рычаг значительно увеличивается. Можно также попробовать стронуть окалину ударами молотка. Для маленьких болтиков будет удобно воспользоваться разводным ключом, также как и для гаек со слизанными гранями.

Мебельные гайки

В ассортименте ЦКИ имеется четыре очень непохожих друг на друга гайки, применяемых при производстве мебели.Гайка забивная устанавливается цилиндрической частью в предварительно подготовленное отверстие и забивается так, чтобы острые шипы по периметру «впились» в деревянную основу и препятствовали прокручиванию гайки в основании.

Гайка ввертная (она же «муфта мебельная») ввертывается своей внешней крупной резьбой в предварительно подготовленное (в соответствии со специальной таблицей DIN) отверстие.

Затем ее внутреннее резьбовое отверстие работает как в обычной гайке (Рис. 15).

Рис. 15

Гайка декоративная (гайка Эриксона), как правило, устанавливается в сквозном отверстии совместно с ответным винтом.

Гайка потайная (иногда называют «бочонок»). Устанавливается в цилиндрическое отверстие в деревянной основе таким образом, чтобы резьбовое отверстие было совместимо с соответствующим винтом.

Гайка кузовная – скорее уже не деталь, а сборка. Она состоит из двух деталей: вкладыша и обоймы. Вкладыш – обычная квадратная гайка. Обойма изогнута особым образом из пружинной стали. Гайка используется при сборке кузовов автомобилей, организуя отверстия с резьбой в тонкой обшивке, направляющих электрических систем.

Гайка отрывная (иногда говорят срывная) антивандальная. Особый вид гайки, демонтаж который невозможен. Антивандальная гайка – это крепёжная деталь с нарезанной внутренней резьбой. Состоит из двух сочленённых частей: шестигранной, которая нужна для того, чтобы затянуть гайку целиком, и гладкой нижней, которая и остаётся после затяжки на месте монтажа. Подробнее посмотреть об особенностях работы можно в кратком обзорном ролике.

Понравился материал?

3 О маркировке шестигранных изделий и сферах их применения

Понять, какой диаметр имеет та или иная гайка, совсем не сложно. Если на крепежное изделие нанесена маркировка «М8», это означает, что перед нами гайка с сечением резьбы 8 мм, если «М6» – сечением 6 мм. Величина диаметра имеет прямую связь со всеми остальными параметрами крепежных изделий. Они не указываются на гайке, но определиться с ними достаточно просто, используя специальные таблицы. Можно использовать табличные данные из уже упомянутых ГОСТ 5927 и 5915.

На фото — шестигранные гайки с маркировкой

На любых гайках с шестью гранями также указывается класс их прочности. Максимальная прочность обозначается точкой, нанесенной на изделие. Другие классы маркируются одной либо двумя черточкам (их называют рисками). На гайках с сечением резьбы менее 5 мм точка или риски наносятся на фаску и описываются выпуклой формой. А вот на изделиях с сечением более 5 мм (М8, М6 и так далее) указанные знаки наносят на боковую часть либо на опорную поверхность.

Фото классов прочности шестигранных гаек

Гайки разных диаметров применяются почти во всех промышленных сферах, в строительной отрасли, в быту. Любой велосипедист и автомобилист использует шестигранные изделия М8 и М6. С их помощью крепятся многие детали и элементы конструкции производственных станков и агрегатов. Гайки М6 и М8 (как, впрочем, и изделия большего диаметра) незаменимы при возведении домов и зданий, обустройстве инженерных коммуникаций. При производстве мебели также активно используются шестигранные крепежные элементы с маркировкой «М6» и ниже.