Гайки – важный компонент многих механических систем. Они используются в автомобилестроении, строительстве и аэрокосмической промышленности. Крепежи предотвращают концентрацию напряжений в одной точке, что способствует улучшению прочности и долговечности соединения. Путем поворота метиза можно изменять степень сжатия или натяжения в соединяемых элементах, а также регулировать высоту стоек, ножек. У каждого вида свои уникальные преимущества и недостатки, и выбор зависит от конкретного применения, условий.
Технология производства гаек
Сначала выбирается подходящий материал для изделия. Это может быть сталь, нержавейка, латунь, алюминий и другие сплавы. Углеродистая сталь – наиболее распространенный вариант. Есть несколько способов изготовления гаек.
Холодная штамповка
Наиболее распространенный метод. Для него нужна пресс-форма, определяющая форму и размеры гайки. Она обычно состоит из двух половинок, между которыми помещается листовой металл. Металлический лист или проволока очищается от загрязнений. Далее материал помещается в пресс-форму, где на него действует высокое давление. Производство происходит при комнатной температуре, поэтому процесс называется "холодной штамповкой". В конце гайки обрабатываются для удаления оставшихся острых краев.
Горячая штамповка
Сначала создается чертеж поковки с нужным видом ручья – открытым или закрытым. Штамп формируется горизонтально-ковочной машиной, молотом, прессом или другим оборудованием. Металлический материал подвергается нагреву до ковочной температуры. Это обеспечивает его пластичность. Металл помещается в пресс-форму с резьбовым отверстием, соответствующим метизу. На заготовку воздействуют приложением максимальной силы.
Сразу после формовки гайки охлаждают для закрепления ее структуры. Готовое изделие также может проходить обезжиривание, удаление остаточных отпечатков, обработку резьбы для улучшения внешних характеристик, защиты от коррозии или для дополнительных функциональных свойств. Иногда применяются такие техники: цинкование, гальваническое хромирование, никелирование или нанесение покрытий из полимерных материалов.
Литье
Крупные гайки чаще всего делаются с помощью литья, чтобы сократить потери исходного материала и избежать больших трудозатрат на механическую обработку на токарных станках. Металл для метиза расплавляется в печи. Он заливается в форму, создавая отпечаток гайки. Может использоваться ручная или автоматическая система литья под давлением. После заливки расплава форма с изделием охлаждается. Это позволяет металлу затвердеть и принять окончательную форму. Готовая гайка извлекается из формы. Она проходит отделку: удаление излишков металла и заусенцев, шлифовку, полировку и другие операции.
Разновидности гаек
Основные виды гаек:
-
Шестигранная с шестиугольной формой с внутренней резьбой. Используется совместно с болтами или шпильками для обеспечения лучшей удерживающей силы.
-
Фланцевая с расширением из фланца вокруг внешней части. Применяется для распределения нагрузки и обеспечения более прочного соединения. Ускоряет сборку различных конструкций: не требуется времени на фиксацию шайбы.
-
Самоконтрящаяся (корончатая). Обладает специальным механизмом блокировки, предотвращающим самораскручивание соединения под воздействием вибраций или нагрузок.
Крепеж может быть выполнен в различных вариантах: с пластиковой вставкой, с пружиной. Также бывают винтовые, защелкивающиеся, закладные, T-образные, втулочные гайки, с определенными стандартами (метрические, дюймы), другие специализированные типы.
Оборудование и материалы для производства гаек
При производстве крепежных деталей используются штамповочные пресс-машинки. Они формуют заготовок путем применения давления. Станки для нарезки резьбы применяются для создания внутренней или внешней резьбы. Токарные станки нужны для обработки заготовок, включая нарезку резьбы и формирование геометрии. Литейные машины под давлением разработаны для литья специализированных гаек из алюминия или магния. Оборудование для обработки поверхности включает в себя машины для цинкования, гальванического хромирования, никелирования и других технологий покрытия.
От материала зависит прочность изделия. Углеродистая сталь (обычно обозначаемая как класс 4, 5, 6, 8 или 10) – один из наиболее распространенных сплавов из-за своей прочности и долговечности, а также разумной цены. Латунь используется реже: из нее делают декоративные элементы, которые важны в конструкциях с высокой эстетикой. Легкий и прочный алюминий полезен в проектах, где важна низкая масса.
В определенных случаях выбирают пластик. Он легкий, недорогой и обладает хорошей изоляционной способностью, однако не может выдерживать высокие нагрузки.
