Производство метизной продукции, в частности болтов, предусматривает разные способы изготовления. Наиболее применяемой является холодная штамповка, в результате которой получаются изделия высокого качества, в широком диапазоне размеров (длинные, короткие), видов (прочные и мягкие), форм и назначения (авиационные, фундаментные).
Разновидности болтов
Все болты имеют идентичную форму — представляют собой металлический стержень разной длины, на одном конце выполнена резьба полная либо частичная, на другом обязательно присутствует головка определенной формы. С помощью метизов и гайки фиксируются конструкции, детали, изделия.
Головки имеют различную форму. Бывают:
- Многогранными. Это самый распространенный вид, имеющий форму шестигранника. Такого типа головки могут быть полусферическими, с коническим подголовником, со сферической или увеличенной опорной поверхностью, с разгружающей выточкой (в том числе с центрирующим пояском), со шлицованным подголовником.
- Цилиндрическими (клеммными) с пазом под отвертку, двумя лысками (в том числе на неполную высоту), внутренним шестигранником (применяются при «потайной» установке).
- Полусферическими со шлицами под ключ и пазом под отвертку.
- Шлицованными — по внешнему контуру размещены шлицы треугольной формы.
- Полукруглыми с квадратным подголовком.
Для улучшения характеристик метизы дополнительно оснащаются насечками, отверстиями в головке либо стержне. Повышенную надежность обеспечивает специальная шайба.
Основным материалом для изготовления болтов служит углеродистая сталь (такие изделия наиболее востребованы), но также могут применяться цветные и титановые сплавы.
Назначение и тип соединения
Тип соединения болтов зависит от области применения:
- Фланцевое подходит для емкостей под давлением.
- Башмачное — для тяжелой гусеничной техники.
- Шатунное — в тяжеловесных конструкциях.
- Ударное — в деталях, которым присущи различного рода нагрузки (циклические, статические, динамические).
Болты по методу холодной штамповки
Для изготовления болтов из углеродистой стали применяется метод холодного штампования. В качестве заготовок используется специальная катанка, которая придается термообработке в печи на протяжении 30 часов. Дальнейший процесс обработки проходит в чане с серной кислотой. Под воздействием кислотной среды с металлической поверхности удаляется ржавчина. После тщательной промывки водой на заготовки наносится специальное химическое вещество — фосфат, предназначенное защищать будущее изделие от коррозии.
Перед тем, как заготовка будет отпрессована, она покрывается специальной смазкой. Штамповка выполняется при температуре окружающей среды +18-20°С. Весь процесс проходит в несколько этапов. Сначала катанка распрямляется и удлиняется на прокатном стане, затем разрезается на отрезки нужной длины с небольшим запасом, из которого будет сформирована головка.
Заготовка отправляется на пресс, где формируется цилиндр идеально круглой формы. Затем на различных прессах штампуется головка соответствующего вида. Шестигранник формируется следующим способом:
- Делается небольшой выступ.
- Выполняется внутреннее продавливание.
- Следующей формой заготовка округляется.
- Создается 6 граней.
Когда головка сформирована, наступает этап нарезки резьбы. На острильной машине делается скошенная кромка, за счет чего обеспечивается более легкое насаживание гайки и точность захода режущего приспособления. Резьба выполняется с помощью специального инструмента — плашки (лерки).
В массовом производстве наружная резьба получается на стержне после прохода между валиками. Также в резьбонарезных устройствах нередко применяются пластины из твердого сплава. Процесс достаточно быстрый — до 300 метизов в минуту.
Каждая партия проходит калибровку: отбираются несколько деталей и сверяются их параметры. Длина стержня проверяется микрометром, ширина головки измеряется калибром, правильность резьбы определяется кольцевым калибром.
Болты по методу горячей штамповки
Началом технологического процесса является подготовка заготовок — «болванки». Главное требование к сырью — высокое качество. Проверенные заготовки нарезаются на ленточных станках и отрубном комплексе. Для разогрева «болванок» до высокой температуры в 1000°С используется индуктор, выдающий ток высокой частоты в 40 кГц. Процесс разогрева достаточно быстрый.
Раскаленное изделие помещается под пресс, на котором формируется головка соответствующей формы. Процесс идентичен холодному штампованию и может проходить в несколько этапов в зависимости от ее вида.
Когда головка готова, с другого конца стержня снимается фаска на фрезерном станке, что даст возможность качественно нарезать резьбу. Это процесс выполняется механически. Особое внимание уделяется формированию резьбовой части. Процедура выполняется на нарезном станке полностью автоматизированном. Резьба получается при помощи специальных резцов, совершающих вращательные движения. После нарезки осуществляется калибровочная проверка.
Готовые изделия защищают от коррозии с помощью горячего цинкования или химической гальванизации. Подготовительный процесс проходит в несколько этапов:
- Метизы очищаются под воздействием горячей водой — удаляется механическая грязь и напыление.
- Для обезжиривания используется раствор с поверхностно-активными веществами (ПАВ).
- Повторно детали моются в чистой воде — удаляются органические и неорганические вещества.
- В результате травления в соляной кислоте (окисление хлоридом железа) поверхность становится чистой и блестящей.
- Остатки кислот нейтрализуются промывкой изделий.
Защитный слой создается двумя способами. Методом горячего оцинкования болты погружаются в раствор цинка, разогретый до 450°С. При химической гальванизации защитный слой наносится в электролите. На завершающем этапе производственного цикла выполняется механическая доработка мелких изъянов и полировка поверхности.
