Гайка: не так проста, как кажется

Среди всех представленных на рынке метизов из стали, пара болт-гайка давно удерживает лидерство. Они используются в промышленности, строительстве, производственной сфере, сельском хозяйстве, быту. Изготовление гаек осуществляется по ГОСТам, ОСТам и специально разработанным чертежам под конкретную задачу. Таким образом, можно подобрать изделие, которое будет полностью соответствовать требованиям и не подведёт в процессе эксплуатации.

Гайка является соединительной деталью с отверстием в котором нанесена резьбы. Есть у неё и ещё одно определение – конструктивный элемент, который служит для передачи вращающего усилия. Выполнить его можно в виде шлицов, радиально направленных и торцевых поверхностей, многогранника, бокового рифления. Несмотря на кажущуюся простоту изделия, при изготовлении гаек, требуется строгое соблюдение технологических процессов. Производство осуществляется несколькими методами с применением современных технологий.

Метод холодной объёмной штамповки

Чаще всего, сырьём для производства гаек данным методом, является длинномерный метиз, или как его ещё называют – проволока-катанка. Если же необходимо изготовить стандартизированную продукцию, то для неё используются углеродистые стали, которые не содержат легирующих добавок. Также, нормативная документация допускает применение не только нержавеющей стали, но и цветных металлов, либо сплавов из них. При изготовлении гаек, материал подбирается с учётом требования к им прочностным характеристикам и того, где они будут эксплуатироваться.

Для производства изделий данным методом используются станки холодной высадки. Современные модели отличаются высокой производительностью и способны за минуту сделать до 400 изделий. При этом, высокая точность при обработке заготовки, обеспечивает полное соответствие требуемым стандартам.

Что касается технологии изготовления, то она состоит из таких последовательных этапов:

• ∇ Предварительная подготовка метиза к использованию
• ∇ Выравнивание проволоки в специальном устройстве
• ∇ Нарезка на заготовки требуемого размера
• ∇ Штамповка под высоким давлением
• ∇ Создание отверстия нужного диаметра
• ∇ Нанесение фасок
• ∇ Нанесение внутренней резьбы гаечным резьбонарезным автоматом

Для изготовления гаек методом холодной объёмной штамповки, применяются различные марки сталей. По заказу, на изделие дополнительно может быть нанесено защитное покрытие, чаще всего применяется метод оцинкования, для повышения его эксплуатационных характеристик.

Горячая штамповка

Ещё один широко распространённый метод производства гаек – горячая штамповка. Для изготовления продукции используются специальные прессы. А в качестве исходного сырья, используются прутки из различных сталей и сплавов, которые предварительно нарезаются на отрезки нужной длинны.

Что касается технологического процесса производства, то осуществляется он таким образом:

• ∇ Очищение прутка и его подготовка к дальнейшему использованию
• ∇ Нагревание до 1200 градусов, для придания стали пластичности
• ∇ Штамповка изделия в гидравлическом прессе-автомате
• ∇ Формирование резьбы с применением вращающихся стержней
• ∇ Закалка для придания дополнительной прочности, если того требует конкретная партия

Стоит учитывать, что в процессе закалки, сталь становится более хрупкой, а для метиза – это не лучшая характеристика. Чтобы данный процесс нивелировать, изделие подвергается повторному нагреву, при температуре в диапазоне 800 ⁰С – 870 ⁰С в течении часа. Изготовленная методом горячей штамповки гайка, гарантированно получает высокие прочностные показатели.

Испытания изделий

После производства партии продукции, её образцы обязательно подвергаются ряду испытаний. Контроль необходимо производить в любом случае, даже если есть полная уверенность, что технологии не были нарушены. Вероятность брака никогда нельзя отрицать, а в случае с гайками, такое пренебрежение может стоять дорого как в прямом, так и в переносном смысле.

Среди способов испытаний, стоит выделить такие:

• ∇ Испытание пробной нагрузкой. Выполняется в соответствии ГОСТа 1759.5-87 в таких случаях: оно считается решающим для гаек с диаметром резьбы M5 или выше; его можно осуществить функционально. Для испытания используется закалённая оправка. А ключевой считается нагрузка на осевое растяжение. При этом, после прохождения теста, гайка должна откручиваться от руки и полностью сохранить свою целостность, в том числе и витков резьбовой накатки.
• ∇ Испытание твёрдости. Оно проводится в 3 точках гайки, которые должны находится на её одной опорной поверхности. Важно, чтобы угол между радиусами, которые соединяют центр гайки и данные точки, был 120°. Для расчёта показателя твёрдости используется простая арифметическая формула среднего результатов трех измерений. Если происходят спорные случаи, то проверка осуществляется на сечении, в плоскости которого находится продольная ось гайки. При этом, точки должны располагаться на минимальном удалении от номинального наружного диаметра резьбы. При исследовании твёрдости, решающим является испытание, основанное на методике Виккерса и предусматривающее применение, по возможности, нагрузки НV30.

Производство гаек, как и любого другого метиза, требует точности, чтобы обеспечить его эксплуатационные характеристики. В противном случае, невозможно быть уверенным в надёжности осуществлённого с их помощью соединения, вне зависимости от нагрузок на него.