Крепежные изделия: различные типы и их применение

 

Крепежные элементы играют важную роль в соединении двух или более деталей в различных областях, таких как машиностроение, строительство, автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность. Они обеспечивают стабильные соединения между компонентами с помощью таких механизмов, как трение, блокировка или сварка, противостоя внешним силам и сохраняя структурную целостность и функциональность. В этой статье рассматриваются различные типы крепежных элементов и их применение, а также обсуждаются материалы, обработка поверхности и принципы выбора, чтобы предоставить всестороннее руководство для профессионалов в секторе обработки на станках с ЧПУ.

 

 

 

 

 

 

Что такое крепеж?

 

 

Крепежные элементы — это металлические компоненты, используемые для соединения или закрепления двух или более деталей. Они обеспечивают крепление такими методами, как резьба, заклепывание или сварка. Обычные крепежные элементы включают винты, болты, гайки, заклепки, шайбы, гвозди и анкерные болты. Каждый тип имеет определенные конструкции, материалы и области применения для удовлетворения различных потребностей в соединении.

 

 

 

 

Типы крепежей и их применение

 

 

Винты

Винты — это крепежные элементы с резьбой, которые обычно вкручиваются в предварительно подготовленные отверстия для соединения или закрепления деталей. Различные типы включают:

 

Винты для машин: Широко используется в машиностроении, требующем высокой прочности и точности.

Винты для палубы: Разработан для использования на открытом воздухе, обладает превосходной устойчивостью к атмосферным воздействиям и защитой от коррозии.

Винты для листового металла: Подходит для крепления тонких металлических листов, часто имеет конструкцию с саморезами или самосверлящими отверстиями для простоты монтажа.

Шурупы для гипсокартона: Специально разработан для крепления гипсокартона или легких стеновых материалов, требующих меньшего крутящего момента.

Винты с шестигранной головкой: Предназначен для использования с гаечными ключами и другими инструментами, подходит для применений с высоким крутящим моментом.

Стопорные винты: Имеют специальную конструкцию (например, стопорные шайбы или покрытия резьбы) для предотвращения ослабления, идеально подходят для сред, подверженных вибрации.

Саморезы: Объединяют функции сверления и крепления, упрощая монтаж для металлов и пластика.

Шурупы по дереву: Разработаны для дерева, имеют более глубокую резьбу и острые кончики для эффективного проникновения и фиксации древесины.

 

 

 

 

 

Болты

Болты — это крепежные элементы с резьбой на обоих концах, обычно используемые с гайками для обеспечения крепления. Типы включают:

 

Болты с квадратным подголовком: Имеют квадратную или шестигранную головку и используются в случаях, когда требуется частая разборка.

 

 

 

 

Болты с внутренним шестигранником: Спроектирован с внутренней шестигранной головкой для использования с шестигранными ключами, идеально подходит для ограниченного пространства.

 

 

 

 

Болты плуга: Специально разработаны для сельскохозяйственной техники, выдерживают высокие крутящие и растягивающие нагрузки.

 

 

 

 

Фланцевые болты: Используется с фланцами, обеспечивая большую площадь контакта для соединений в условиях высокого давления и высокой температуры.

 

 

 

 

Фундаментные болты: Крепится к основаниям машин, отличается высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

 

 

 

 

Двусторонние болты: С резьбой на обоих концах и гладким центром, используется для одновременной фиксации на обоих концах.

 

 

 

 

Болты с буртиком: Имеют буртик под головкой, ограничивающий перемещение гайки и предотвращающий ее чрезмерное затягивание.

 

 

 

 

Рым-болты: Предусмотрите петлю сверху для подъема и закрепления тяжелых предметов.

 

 

U-образные болты: Имеют форму буквы «U» и используются для крепления труб, кабелей и других компонентов.

 

 

 

 

 

Орешки

 

Гайки — это крепежные элементы, которые работают с болтами или винтами, затягиваются или ослабляются вращением. Типы включают:

 

Колесные гайки: Разработаны для колес транспортных средств с высокой прочностью и функциями фиксации, обеспечивающими надежное крепление.

 

 

 

 

Колпачковые гайки: Для предотвращения повреждений и улучшения внешнего вида на резьбу надевается защитный колпачок.

 

 

 

 

 

Фланцевые гайки: Включите фланец для увеличения площади контакта и улучшения силы крепления для соединений с большой нагрузкой.

 

 

 

 

Соединительные гайки: Соедините две вращающиеся части специальными фиксирующими механизмами, чтобы предотвратить ослабление.

 

 

 

 

Стопорные гайки: Имеют специальную конструкцию (например, стопорные шайбы или резьбовые структуры) для предотвращения ослабления.

 

 

 

 

Приварные гайки: Приваривается непосредственно к компонентам без необходимости предварительного сверления отверстий, что упрощает монтаж.

 

 

 

 

Шестигранные гайки: Самый распространённый тип гаек, используемый с различными болтами и винтами.

 

 

 

 

 

 

Заклепки

 

Заклепки скрепляют детали без резьбы. Типы включают:

 

Обычные ногти: Включает гвозди с круглой и плоской головкой, используемые в общей деревообработке и упаковке.

Заклепки POP: Предназначен для пластиковых деталей с прижимным механизмом для надежного соединения.

Заклепки с несколькими головками: Имеют несколько точек крепления для повышения прочности соединений, подвергающихся высоким нагрузкам.

Тройные заклепки: Автоматически сгибает головку после заклепывания для увеличения прочности крепления, обычно используется для тонких металлических листов.

Большие фланцевые заклепки: С большим фланцем, подходит для соединений, требующих распределения давления или увеличенной площади контакта.

Гвозди для коробок: Обычно используется для фиксации коробок и упаковочных материалов, имеет длинный стержень и хорошую проникающую способность.

Гвозди для пола: Предназначен для укладки напольных покрытий, обеспечивает надежное сцепление и устойчивость к выдергиванию.

Кровельные гвозди: Используется для крепления кровельных материалов, таких как черепица или металлические листы, требующих коррозионной стойкости и сопротивления ветровому давлению.

Обрамляющие ногти: Обычно используется в деревянных каркасах или легких стальных конструкциях для обеспечения прочных и надежных соединений.

 

 

 

 

 

Шайбы

 

Шайбы — это тонкие диски, которые помещаются между крепежными элементами для увеличения площади контакта, распределения давления, предотвращения ослабления и обеспечения герметизации. Типы включают:

 

Плоские шайбы: Простые шайбы, увеличивающие площадь контакта между болтами и гайками, предотвращая повреждения при затягивании.

Пружинные шайбы: Имеют пружинные свойства, обеспечивающие дополнительное предварительное натяжение и помогающие предотвратить ослабление.

Стопорные шайбы: Особенности конструкции (например, зубчатые края) фиксируют застежку на месте, обеспечивая дополнительный эффект фиксации.

Моечные машины для док-станций (или моечные машины большой мощности): Рассчитаны на большие нагрузки и вибрацию, имеют большие размеры и более высокую несущую способность.

 

 

 

 

 

 

 

Материалы для производства крепежа

 

 

Выбор материала для крепежа влияет на его производительность, долговечность и область применения. Распространенные материалы включают:

 

 

Стальные крепежи:

 

Известный высокой прочностью, хорошей обрабатываемостью и экономической эффективностью. Стандартные марки включают:

Сталь марки 2: Используется для соединений с низким напряжением, с меньшей прочностью на разрыв и твердостью.

Сталь марки 5: Подходит для соединений средней прочности в конструктивных элементах и ​​машинах.

Сталь марки 8: Высокопрочная сталь для применений, требующих значительных нагрузок и напряжений, например, для тяжелого машиностроения и мостов.

Сплав стали: Обогащен такими элементами, как хром, никель и молибден, для повышения прочности, твердости, износостойкости и коррозионной стойкости.

 

 

Крепеж из нержавеющей стали:

 

Ценятся за коррозионную стойкость и эстетическую привлекательность. Распространенные типы включают:

Нержавеющая сталь 18-8 (нержавеющая сталь 304): Широко используется благодаря хорошей коррозионной стойкости и обрабатываемости.

Нержавеющая сталь 410: Обеспечивает более высокую твердость и износостойкость, но меньшую коррозионную стойкость по сравнению с нержавеющей сталью 18-8.

Нержавеющая сталь 316: Содержит молибден для повышения устойчивости к хлоридам и другим агрессивным средам, подходит для использования в морской и химической промышленности.

 

 

Алюминиевые крепежи:

 

Отличаются малым весом, коррозионной стойкостью и хорошей теплопроводностью, подходят для использования в аэрокосмической, автомобильной и электронной промышленности.

 

 

Медные крепежи:

 

Известен превосходной электропроводностью, теплопроводностью и коррозионной стойкостью, идеально подходит для электрических соединений и морской среды.

 

 

Титановые крепления:

 

Известен высокой прочностью, низкой плотностью и превосходной коррозионной стойкостью, подходит для экстремальных условий, таких как аэрокосмическая и химическая промышленность.

 

 

 

 

 

Поверхностные покрытия для крепежа

 

 

Поверхностная обработка повышает коррозионную стойкость, внешний вид и функциональность крепежа. Распространенные методы включают:

 

 

 

Прозрачный и желтый цинк, синий цинк: Гальванические цинковые слои обеспечивают базовую защиту от коррозии, при необходимости можно варьировать цвет.

Хромирование и никелирование: Гальваническое или химическое покрытие для получения блестящих, износостойких поверхностей с повышенной коррозионной стойкостью.

Серое фосфатирование: Образует на поверхности фосфатную пленку, повышающую износостойкость и смазочные свойства, снижая трение при сборке.

Гальванический цинк: Электролитическое осаждение цинкового слоя для превосходной защиты от коррозии.

 

 

 

Покрытие латунью и бронзой: Покрытие или химическая обработка, обеспечивающие золотистый вид и повышенную коррозионную стойкость.

 

 

 

 

 

Выбор подходящего крепежа

 

 

Выбор подходящего крепежа имеет решающее значение для обеспечения надежности соединения и производительности системы. Примите во внимание следующие факторы:

 

Требования к кандидатам: Определите окружающую среду, требования к нагрузке и ожидаемый срок службы, чтобы выбрать правильный материал и технические характеристики.

Тип резьбы: Выберите подходящий тип и размер резьбы в зависимости от материалов соединения и размеров отверстий, чтобы обеспечить надлежащую посадку и крепление.

Строительные материалы: Учитывайте твердость, прочность и тепловое расширение строительных материалов, чтобы обеспечить совместимость с крепежными элементами.

Условия воздействия: Оцените условия окружающей среды, такие как влажность, коррозия, экстремальные температуры, чтобы выбрать подходящую обработку поверхности и коррозионную стойкость.

Простота установки и обслуживания: Примите во внимание удобство установки и потребности в обслуживании, например, необходимость частой разборки, и при необходимости выбирайте крепежные элементы с функцией блокировки.

Эффективность затрат: Оцените стоимость материалов, производства и транспортировки, чтобы выбрать продукт с наилучшей стоимостью без ущерба для производительности.

Соответствие и стандарты: Убедитесь, что крепеж соответствует отраслевым стандартам и нормам (таким как ISO, ASTM, DIN) по качеству и безопасности.

 

 

 

 

Заключение

 

Крепежные элементы служат важнейшими компонентами для соединения машин, строительства, автомобилестроения, аэрокосмической отрасли и других отраслей. Они бывают разных типов и имеют широкий спектр применения. Понимание различных типов крепежных элементов и их характеристик, а также освоение принципов изготовления материалов, обработки поверхности и выбора имеют важное значение для обеспечения качества соединения и повышения производительности системы. С непрерывным развитием технологии обработки с ЧПУ применение передовых производственных технологий, таких как индивидуальная обработка с ЧПУ и Обработка прототипа с ЧПУ обеспечил более высокую точность, эффективность и гибкость в производстве крепежных изделий, что еще больше способствует прогрессу и развитию отрасли крепежных изделий.

 

 

 

 

 

Часто задаваемые вопросы о крепеже

 

Какие 7 типов креплений существуют?

Крепеж в основном включает винты, болты, гайки, заклепки, шайбы, штифты и анкеры. Эти типы имеют свои уникальные характеристики и сценарии применения, основанные на различиях в форме, назначении и материале.

 

 

Каковы области применения крепежных изделий?

Крепежные изделия широко используются в различных областях, таких как машиностроение, строительство, автомобилестроение, авиакосмическая промышленность, электроника, производство мебели и т. д. Они обеспечивают устойчивость и функциональность всей конструкции путем соединения и фиксации деталей.

 

 

Какие три типа механических креплений существуют?

Механические крепежные элементы можно в основном разделить на резьбовые крепежные элементы (такие как винты, болты и гайки), заклепочные крепежные элементы (такие как заклепки) и штифтовые крепежные элементы (такие как цилиндрические штифты, конические штифты и т. д.). Эти типы обеспечивают соединение и фиксацию между деталями с помощью различных механизмов крепления.

 

 

Какой тип крепления самый прочный?

Самый прочный тип крепежа зависит от конкретного сценария применения и требований к производительности. В ситуациях, требующих чрезвычайно высоких нагрузок и напряжений, таких как тяжелое машиностроение и строительство мостов, болты и гайки из высокопрочной легированной стали часто считаются самым прочным вариантом.

 

 

Какая форма застежки используется чаще всего?

Наиболее часто используемая форма крепежа варьируется в зависимости от отрасли и области применения. Однако в общем машиностроении и строительстве болты и гайки с шестигранной головкой являются одной из наиболее часто используемых форм крепежа из-за их простой конструкции, легкости установки и снятия, а также хороших характеристик крепления.

 

 

Какие существуют типы постоянных креплений?

Постоянные крепежи обычно относятся к крепежам, которые трудно или невозможно разобрать после установки. К таким крепежам относятся приваренные гайки, заклепки (особенно самоблокирующиеся заклепки) и некоторые специально разработанные резьбовые крепежи, которые обеспечивают постоянное соединение посредством сварки, клепки или специальных запирающих механизмов.

 

 

Каковы классификации крепежных изделий?

Существуют различные способы классификации крепежных элементов, которые могут быть основаны на форме, назначении, материале, способе соединения и других факторах. Распространенные методы классификации включают классификацию по форме на винты, болты, гайки и т. д.; по назначению на структурные крепежные элементы, трансмиссионные крепежные элементы, уплотнительные крепежные элементы и т. д.; по материалу на стальные крепежные элементы, крепежные элементы из нержавеющей стали, алюминиевые крепежные элементы и т. д.; по способу соединения на крепежные элементы с резьбовым соединением, заклепочные крепежные элементы, сварные крепежные элементы и т. д.