Классы прочности гаек

Гайки можно встретить во многих местах, начиная от детских конструкторов, заканчивая сложнейшими механизмами. Они могут иметь разнообразный вид, но все подчиняются одним требованиям. В этой статье мы осветим некоторые нюансы их производства и маркировки.

Классы прочности для гаек утверждены в ГОСТ 1759.5-87, который на данный момент не актуален. Но его аналогом является международный стандарт ИСО 898-2-80, именно на него ориентируются производители во всем мире. Данный документ распространяется на все гайки с метрической резьбой, кроме крепежных изделий:

• со специальными параметрами (работа в условиях экстремальных температур – 50 и +300 градусов Цельсия, с высокой устойчивостью к коррозийным процессам);
• самоконтрящегося и стопорящего вида.

В соответствии с этим эталоном гайки делятся на две группы.

• С диаметром 0,5 до 0,8 мм. Такие изделия называются «низкими» и служат в тех местах, где не предполагается высокая нагрузка. В основном они предохраняют от раскручивания гайки высотой более 0,8 диаметра. Поэтому они изготавливаются из низкоуглеродистой стали невысокого качества. Для таких изделий существует всего два класса прочности (04 и 05), и они обозначаются числом из двух цифр. Где первая говорит о том, что это изделие не держит силовую нагрузку, а вторая показывает одну сотую часть усилий, при которой резьба может сорваться.
• С диаметром 0,8 и более. Они могут быть нормальной высоты, высокой и особо высокой (соответственно Н≈0,8d; 1,2d и 1,5d). Крепежи выше 0,8 диаметра обозначаются одной цифрой, которая показывает самую большую степень надежности болтов, с которыми гайка может соединяться. Всего классов прочности у гаек высокой группы семь – это 4; 5; 6; 8; 9; 10 и 12.

В нормативном документе указаны правила подбора гаек к болтам по уровню прочности. Например, с гайкой 5 класса рекомендуется использовать сечение болта менее или равно М16 (4.6; 3.6; 4.8), менее или равно М48 (5.8 и 5.6). Но на практике советуют заменять изделия с низким уровнем прочности более высоким.

Все гайки имеют условное обозначение, оно показывает специалистам основную информацию об изделиях. Также на них наносится маркировка, которая содержит сведения о параметрах и свойствах метизов.

Условное обозначение делится на три вида:

• полное – указываются все параметры;
• краткое – описываются не очень существенные характеристики;
• упрощенное – только самые важные сведения.

В обозначения входят такие сведения:

• тип крепежа;
• класс точности и прочности;
• вид;
• шаг;
• диаметр резьбы;
• толщина покрытия;
• обозначение стандарта, по которому изделие выпускалось.

Кроме того, на гайку наносится маркировка, которая помогает идентифицировать крепеж. Она наносится на торцевую грань и в отдельных случаях на боковую. В ней содержится информация о классе прочности и клеймо изготовителя.

Надпись наносится методом углубления в поверхность специальным автоматом. Информация об изготовителе указывается в любом случае, даже если класса прочности нет. Полные данные можно получить, изучив соответствующие источники. К примеру, информацию для гаек высокой прочности можно посмотреть в ГОСТ Р 52645-2006. Или в ГОСТ 5927-70 для обычных.

В современном мире используется несколько технологий с помощью которых изготавливаются гайки. Некоторые из них используются для выпуска большого количества крепежа с минимальным количеством брака и оптимальным расходом материалов. Процесс происходит практически без участия человека, в автоматическом режиме. Основными методами производства гаек в больших объёмах является технология штамповки холодным способом и горячая ковка.

Она является довольно прогрессивной технологией, позволяющей выпускать крепежи массово с небольшими потерями не более 7% от общего количества изделий. Специальные автоматизированные станки позволяют получать до 400 изделий в течение минуты.

Этапы изготовления крепежа по холодной технологии.

1. Готовятся прутки из нужного вида стали. Перед обработкой они очищаются от ржавчины или постороннего налета. Затем на них наносятся фосфаты и особый смазочный материал.
2. Нарезка. Металлические заготовки кладутся в специальный механизм и режется на отрезки.
3. Подвижным отрезным механизмом отрезаются заготовки гаек.
4. Штамповка. После всех предыдущих манипуляций заготовки отправляются на штамповочный гидравлический пресс, где им придается форма и пробивается отверстие.
5. Завершающий этап. Прорезание резьбы внутри деталей. Это операция проводится на специальном гайконарезном станке.

После выполнения работ некоторые гайки из партии обязательно проверяют на соответствие заданным заранее параметрам. Это размеры, резьба и максимальная нагрузка, которую сможет выдержать изделие. Для производства метизов по этой технологии применяют определенную сталь, предназначенную для холодной штамповки.

Очень распространена также и горячая технология производства гаек. Сырьем для производства метизов этим способом также служат металлические прутки, порезанные на отрезки нужной длины.

Основные стадии производства такие.

• Нагрев. Очищенные и подготовленные прутки разогревают до температуры 1200 градусов Цельсия, чтобы они стали пластичными.
• Штамповка. Специальный гидравлический пресс формирует шестиугольные заготовки и пробивает внутри них отверстие.
• Нарезка резьбы. Изделия охлаждаются, внутри отверстий наносится резьба. Для этого используются вращающиеся стержни, напоминающие метчики. Для облегчения процесса и предотвращения быстрого износа во время нарезки на детали подается машинное масло.
• Закалка. Если изделиям требуется повышенная прочность, производится их закаливание. Для этого они снова нагреваются до температуры в 870 градусов по Цельсию, охлаждаются с высокой скоростью и примерно на пять минут погружаются в масло. Эти действия закаляют сталь, но она становится хрупкой. Чтобы избавиться от хрупкости, сохраняя при этом прочность, метизы примерно час держат в печи при высокой температуре (800-870 градусов).

После завершения всех процессов производится проверка гаек на особом стенде на соответствие требованиям на прочность. После проверки, если метизы ее прошли, они упаковываются и отправляются на склад. На производствах еще сохранилось устаревшее оборудование, нуждающееся в ремонтных и профилактические работах. Для выпуска крепежных изделий к такому оборудованию используют токарные и фрезерные станки. Однако такие работы характеризуются очень низкой производительностью, огромным расходом материалов. Но они нужны в любом случае, и поэтому для небольших партий крепежных изделий эта технология до сих пор остается актуальной.

Процесс изготовления гаек и других метизов смотрите в следующем видео.