Как производят болты

Основные характеристики

Болт состоит из двух частей: головки и стержня (шпильки). Наиболее популярный вариант головки — в форме шестигранника, однако есть целый ряд других разновидностей: стыковые, закладные, клеммные, полукруглые, фасонные или многогранные навершия. У некоторых видов на шляпке имеются шлицы — крестообразные или прямые.

Болтовые соединения выступают достойной альтернативой сварочным. Основная разница заключается в разъемности этого вида соединения. Фиксация элементов конструкций и агрегатов при помощи болтов отличается как быстрым монтажом, так и возможностью разборки и ухода за отдельными комплектующими. Что еще относят к преимуществам болтов?

• Универсальность применения – от мелких бытовых приборов до космических станций.
• Легкость монтажа – для того, чтобы не происходило самопроизвольного раскручивания гаек при наличии вибрации, нередко применяются анаэробные герметики.
• Высокая прочность и продолжительный срок эксплуатации. Для различных типов условий, в которых эксплуатируются болтовые соединения, подбирают метизы из разных материалов — легированных или углеродистых марок стали, разнообразных сплавов металлов.
• Возможность быстрого демонтажа: в случаях длительной эксплуатации важно использовать детали с антикоррозийным покрытием во избежание закисания.

Среди минусов болтового соединения — больший расход металла, чем используется сварке.

Классификация, виды и назначение болтов

По конструктивным характеристикам метизы подразделяют на:

• Высокопрочные: для изготовления этого вида крепежа применяют легированную сталь, благодаря чему изделие отличается устойчивостью к осевому растяжению. Для повышения прочности и устойчивости к коррозии такие болты проходят термическую обработку в специальных электропечах.
• Самонарезающие: производятся из горячекатаной стали. Пользуются спросом при фиксации листового материала к каркасам и обрешеткам.
• Анкерные:с их помощью осуществляется передача растягивающего усилия с вертикальных элементов конструкций на основание.

Кроме того, существуют болты нетипичной конструкции, применяющиеся для решения определенных задач в строительно-монтажной сфере: анкерного типа с гайкой, с T- и U-образными навершиями, изогнутые — для оборудования фундаментов, рым-болты.

По типу резьбы они классифицируются следующим образом:

• метрическая: по своей форме представляет равнобедренный треугольник;
• трапециевидная;
• упорная: прямой угол у основания треугольника представляет собой профиль резьбы и обеспечивает компенсацию высоких боковых нагрузок;
• прямоугольная: чаще используется при наличии значительного давления на место крепежа.

Одним из важнейших параметров качества детали выступает точность ее изготовления. Она бывает трех видов: грубой, нормальной и повышенной. В ее основе лежит не только размер производственных допусков, с которыми изготавливаются шпильки, но и соблюдение их соосности и перпендикулярности с опорной частью головки.

Виды наверший болта

Головка служит для передачи крутящего момента от инструмента всей остальной части детали. В различных условиях использования и сферах промышленности применяются метизы с разными формами головки:  

• шестигранная: это наиболее распространенный и универсальный вид. Встречается в любых областях народного хозяйства, промышленности и в быту. Такие болты проще всего найти в любом строительном магазине.
• полукруглая: важна для усиленной фиксации болта. Головка имеет ус или особый квадратный подголовник.
• в форме цилиндра: чаще выполняется под отвертку, но также есть вариант головки под шестигранный ключ.
• потайная: полностью погружается в отверстие в скрепляемом материале и не выступает над его поверхностью.

Для вращения любого из перечисленных типов головок болтов нужен специальный инструмент.

Как изготавливают болты

Выбор материала изготовления зависит от сферы использования крепежных элементов и условий эксплуатации. Самым распространенным материалом выступают различные виды стали — углеродистая, нержавеющая, цветная, а также никелевые, алюминиевые или титановые сплавы. От типа сырья зависит прочность, антикоррозийная устойчивость и температурная стабильность конечного изделия.

Процесс изготовления болтов бывает двух видов — вытачивание и штамповка. Первый вариант используется при необходимости штучного производства или выпуска малыми партиями. Для этого задействуется токарно-винторезный станок. Если есть потребность в более крупной партии, применяется технология холодной или горячей штамповки с последующей накаткой резьбы.

Вне зависимости от технологии процесс изготовления состоит из нескольких этапов:

• предварительная подготовка прутка;
• нарезка заготовок определенной длины;
• нанесение фаски на конце стрежня;
• придание формы головке болта;
• нарезка резьбы.

Первая партия деталей подвергается особо тщательному контролю, поскольку это позволяет своевременно обнаружить возможные отклонения от установленных стандартов и внести необходимые корректировки в процесс производства.

Как производят болты методом холодной штамповки

К основным преимуществам технологии относят:

• выпуск метизов в широком диапазоне диаметров стержня — вплоть до 51 мм;
• получение максимально чистой поверхности конечного изделия;
• высокая точность детали;
• эффективность производства.

В первую очередь проводится подготовка заготовки: ее подвергают зачистке, прокаливанию или механическому снятию окалины, затем обезжиривают, покрывают подсмазочным материалом и только потом выполняют конечное смазывание. К техническим характеристикам металла заготовки также предъявляются высокие требования. Структура стали или сплава должна быть однородной и пластичной. Сами заготовки не должны иметь внешних или внутренних дефектов.

Этапы холодной штамповки имеют такую последовательность:

• начальная конфигурация шляпки;
• разделение сырья на заготовки;
• формирование стержня и конечного вида шляпки;
• нанесение фаски валиками, работающими на высокой скорости;
• скашивание кромки резьбы.

Современное оборудование позволяет производить до 400 болтов в минуту.

Горячая штамповка

Производство болтов по этой технологии подразумевает тщательную предварительную очистку прутка и его высокоточную нарезку на заготовки. Последовательность этапов горячей штамповки включает в себя:

• индукторный разогрев заготовки до +1000 градусов;
• формирование головки на ударном прессе;
• снятие фаски с торца детали от начала резьбовой нити;
• нарезку резьбы на станке.

По завершении всех перечисленных процессов готовые детали полируют и проверяют на наличие механических дефектов.

Независимо от технологии производства, для защиты от коррозии и улучшения внешнего вида болты покрывают различными материалами: цинком, кадмием, никелем или хромом.