Как делают гайки: какую сталь, методы штамповки и оборудование используют

Гайка — то крепёжное изделие с резьбой внутри, обычно в форме шестигранника по ГОСТу для использования под гаечный ключ. Она соединяется при помощи болта, шпильки или винта.

Виды гаек

Существует много видов этого изделия:

  • Корончатые — снабжены дополнительными выступами на одном конце.
  • Кузовные — это квадратная гайка с ответной пластиной, которая используется в автомобильной отрасли.
  • Барашковые — имеют как минимум две лопасти и предназначены для закручивания вручную.
  • Шлицевые — используются для закручивания «заподлицо» при помощи вилковидной отвёртки.
  • Нажимные — применяются в приборостроительной промышленности и закручиваются вручную.
  • Колпачковая гайка
  • Колпачковые — являются декоративными, так как наверху выполнены в форме колпачка.
  • Квадратные — предназначены для вкручивания болтов. Такой вид неподвижно фиксируется в гнезде до начала монтажа.
  • Торцевые — выполнены в виде буквы Т и применяются в станкостроительной отрасли.
  • Фланцевые — имеют насечки с одной стороны, которые заменяют шайбу.
  • Самоконтрящиеся — исключают самостоятельное раскручивание. Применяются при повышенных вибрационных нагрузках.
  • Рым-гайка
  • Рым-гайка — соединение в форме кольца, которая применяется для такелажных работ.
  • Заклёпочные — на одном конце имеют резьбовое соединение, на другом — напоминают обычную заклёпку.
  • Соединительные — это обычная гайка удлинённой формы. В неё можно вкрутить два болта.
  • Приварные — дополнительно имеют по краям излишки металла для сварки.
  • Глухие — закрыты с верхней стороны.

Помимо вышеперечисленных видов, существуют различные формы: низкие и высокие, широкие и узкие.

Из чего делают гайки?

Необходимо отметить, что состав гаек очень разнообразен и зависит от класса прочности и сферы применения. На сегодняшний день самый распространённый материал — сталь. Она подходит для холодной штамповки при помощи прессов. Используют и низкоуглеродистую сталь, но в процессе производства применяют закалку. дополнительно могут использоваться: бронза, титан и латунь. Не очень широкое применение получили дюралюмин и магниевый сплав.

Процесс производства

Как делают гайки в России можно узнать из патентов различных заводов. Есть хорошо зарекомендовавший себя метод по патенту РФ №2361695. В нём применяется метод холодного штампования.

Процесс выштамповки по ГОСТу

Первым этапом получают заготовку, используя волочение или калибровку. Далее происходит процесс формирования изделия на прессах в пять этапов (способ похож на изготовление болтов):

  • На первом-третьем выполняют осадку, формируют цилиндрм и намечают предварительное отверстие.
  • На четвёртом образовывают перемычку под окончательное отверстие и придают практически законченный вид.
  • Пятым — пробивают отверстие посередине.

После прохождения этапа штамповки, на гайке нарезают или накатывают резьбу. Изделие готово, осталось провести его испытания. Основным параметром является нагрузка, которую может выдержать изделие до срыва резьбы. Также проводят различные тесты на разрыв по горизонтали, искусственное старение и деформацию под различными нагрузками.

Очень распространён метод горячей ковки. Обрезанные заготовки нагревают до 1200 градусов. Далее гидравлический молот штампует шестиугольники с отверстиями внутри. Следующим этапом происходит охлаждение и нарезка резьбы с использованием масла. Иногда используется закалка. Для этого изделия помещают в печь при температуре 800 градусов, быстро охлаждают и погружают в масло на 5 минут. Второе нагревание производят на час, чтобы минимизировать хрупкость и сохранить прочность.

Подробный процесс производства показан на видео.

Оборудование для производства гаек

Основным оборудованием для производства являются станки для высадки и нанесения резьбы.

Большинство предприятий закупает оборудование на Тайване. Прессы должны обладать закрытой конструкцией для безопасной нарезки изделий. Формирующие матрицы желательно выбирать в круглой форме, так как она даёт отличные характеристики балансировки. Шатунный механизм должен быть из легированной стали. Важной особенностью является система фильтрования масла (как правило магнитная), которая позволяет снизить издержки.

Станок для высадки гаек из Тайваня

Для нарезки резьбы рекомендуется использовать пневматические станки с несколькими шпинделями для высокой скорости работы. Такие шпиндели могут программироваться на разный вид работ, например, на длинную и короткую резьбу или на левую и правую. Также стоит позаботиться о предохранителях перегрузки и заклинивания.