Общая характеристика и классификация крепежных изделий

В нашем современном производстве резьбовые и клепанные соединения нашли широкое распостранение в машиностроительной отрасли. По статистике на эти крепежные соединения приходится до 36% трудоемкости работ по сборке. Изделия из крепежа позволяют получать надежные высокоэффективные соединения. В некоторых случаях это единственно возможный способ для соединения. В машиностроительной отрасли крепежные соединения делятся на два вида:

• Разъемные соединения- в них применяется резьбовой крепеж (болт, винт, гайка и шпилька)
• Неразъемные соединения –  выполняются пайкой, сваркой, клепанием.

Продолжается усовершенствование новых крепежных изделий для снижения трудоемкости монтажно-сборочных работ. А так же для повышения эксплуатационной износостойкости соеди­нений.

Создание различных видов винтов (самосверлящих,  самонакатыва­ющих) гаек с плавающими подкладными шайбами упрощает автоматизацию сборки соедине­ний. Новые конструкции болтов делают надежным стопорения резьбовых соединений, а также самоконтрящих гаек и стопорных шайб. для производства используется калиброванная сталь и другие металлы.

Широкое использование высокопрочного крепежа, дает уменьшение металлоемкости изде­лий, энергозатрат производства, а также понижает себе­стоимость. Особенно это высокоэффективно для резьбовых соединений. А резьбовые соединения составляют примерно 70%  механических соединений в таких отраслях нашей промышленности, как машины для сельского хозяйства, автомобилестро­ение,  авиастроение, и многие др. Использование высокопрочного крепежа класса прочности 8.8 и больше в промышленности непрерывно увеличивается не только в России. Но и в автомобилестроении таких развитых стран, как Япония, Германия и США.

 В связи с усовершенствованием конечного изделия появляется много труднодоступных мест. В таких узлах используют  оригинальные крепежные соединения с односторонней постановкой и безударной клепки. Так же стали создавать малогабаритные конструк­ции, которые отличаются своей прочностью. Это так же повышает производительность труда, облегчает процесс клепки . 

Мелкие крепежные изделия намного сложнее стандартных. Как правило они состоят из взаимосвязанных деталей. Каждая из двух или трех требует большой точности и стабиль­ности размеров. Некоторые технологические процессы при изготовлении деталей необходимы для крепежного соединения. Процесс клепки совершается специальным инструментом, обеспечивающим хорошее и стабильное качество соединения.

Болты, держащие нагрузку на срез в условиях упругопластического натяга 0,7-1,2%, повышают надежность в 2—4 раза и создать герметичность соединений. Этому сопутствовало много факторов: применение нового оборудования и инструмента, усовершенствование конструктивно-технологических данных крепежных изделий; очень важно правильно выбрать покрытие. Разработали и обкатали технологические процессы создания болтовых креплений с упругопластическим натягом.

 Применение высокопрочных полимерных композиционных материалов (ПКМ) в качестве конструкционного материала создали новое идеи в разработке крепежных соединений. Привело к необходимости создания усовершенствованных крепежных изделий и технологических процессов сборки соединений.

Крепежные для ПКМ — усовершенствованные болты, заклепки,  изделия для постановки и безударной клепки. Этот крепеж, как правило, имеет увеличенные по диаметру плосковыпуклые и потайные головки. При сборке конструкций применяют шайбы, втулки и кольца. Это необходимо для сохранения и  защиты от разрушений соединяемый пакет из ПКМ, так как ПКМ имеет ограниченную прочность на смятие. Сейчас ведутся большие исследования в области создания крепежа непосредственно из полимерных материалов, а пока применяют сплавы из титана и нержавеющие стали. 

Перечень используемых крепежных изделий огромен и постоянно растет. При использовании прогрессивных изделий не обходится  без использования традиционного крепежа (гаек, болтов, гроверов, заклепок, шпилек и шайб). Все это гарантирует только повышение качества машин. 

Сейчас много видов прогрессивного крепежа разработано и используются в разных сферах машиностроительного комплекса. Но почти все они отсутствуют в Классификаторе госу­дарственных стандартов. Большое разнообразие  изделий для крепежа по функциональным, конструктивным и технологическим признакам мешает выдавать исчерпывающую классификацию и описа­ние их. 

Основой параметр для  класификации это наиболее характерный признак, давший определение каждой группы:

• крепежные изделия массового применения;
• высокопрочные резьбовые крепежные изделия;
• крепежные изделия для односторонней постановки и безударной клепки;
• крепежные из­делия для высокоресурсных и герметичных соединений;
• крепежные изделия для соединения полимерных композиционных мате­риалов.

Неточность классификации состоит в том, что в каждом разделе есть специальная номенклатура крепеж­ных изделий, которые можно так же перенести к другому разделу.  В то же время каждая из групп включает крепежные изделия нескольких классов по Клас­сификатору государственных стандартов. Например, в группу высокопрочных крепежных изделий входят классы болтов, винтов, гаек, в группу высоко ресурсных - классы бол­тов, заклепок и т. д.

 Несмотря на все недоработки, имеющаяся классификация помогает конструкто­рам и технологам достаточно легко и быстро ориентироваться  в огромном  перечне крепежных изделий и заметить специфические осо­бенности этих изделий при создании и усовершенствовании техпроцессов сборки разъемных и неразъемных узлов. Также стандартами пользуются специалисты, которые разрабатывают и создают производство крепежных изделий.