Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Резьбовые вставки. История. Описание. Применение

Резьбовые вставки. История. Описание. Применение.

К сожалению, повреждение резьбы в отверстиях различных деталей – явление достаточно распространенное. Повреждение может произойти как при изготовлении детали, так и во время ее эксплуатации. Восстановление поврежденной резьбы обычно сводится к рассверливанию отверстия с сорванной резьбой и последующее нарезание новой резьбы большего диаметра. Но это не всегда возможно, и далеко не всегда оправданно. На помощь приходит простой и эффективный метод восстановления резьбы с помощью проволочных резьбовых вставок.

Этот метод совсем не новый. Сохранившиеся зарубежные рекламные буклеты датированы далеким 1938 годом.

Резьбовые вставки British made.jpg Резьбовые вставки Wire Thread Inserts1.jpg

Таким образом, из приведенных образцов рекламы видно, что уже 80 лет назад данный метод имел практическое и коммерческое применение.

По другим источникам, применению данного метода дало толчок активное использование алюминия в самолетостроении, что приблизительно указывает на указанный временной период.

Можно копнуть еще глубже. Что, если покопаться в очень старых патентах?

Резьбовые вставки патент.jpgРезьбовые вставки патент1.jpg

Только представьте! Конец XIX века! Конечно же это еще не совсем привычные нам резьбовые вставки. Однако важно понимать, что данная теория возникла более ста лет назад, а дальше только совершенствовалась.

Данный метод широко распространился по всему миру. Также он применялся и в СССР. Серийно выпускались резьбовые вставки, комплектовались наборы, распространялась технология его применения.

Резьбовые вставки в СССР ГОСНИТИ.jpg
Резьбовые вставки советские наборы.jpg

В связи с тем, что метод восстановления резьбы с помощью резьбовых вставок в мире очень популярен, возникло большое количество фирм-производителей данных вставок. Отметим, что в настоящее время вставки всеми производителями выпускаются по единому стандарту DIN 8140, первое издание которого было выпущено в 1988 году. А вот инструмент и технология монтажа у разных производителей могут отличаться, однако общие принципы данного метода остаются неизменными на протяжении многих лет. Комплексное предложение из вставок, инструмента и технологии применения обычно именуется как «система» с добавлением отличительного фирменного названия изготовителя. В поисках резьбовых вставок вы можете наткнуться на предложение «система BaerCoil», или же «система HeliCoil».

Типовая «система» состоит из проволочных резьбовых вставок, произведенных по DIN 8140, и инструмента для установки этих вставок в подготовленное отверстие. Что касается метчиков, то они специальные, их размеры не соответствуют размерам стандартной линейки метчиков для метрических, конических и других типов резьб. Отсюда и специальная маркировка метчиков – по конечному результату после монтажа соответствующей вставки в подготовленное с помощью этого метчика отверстие. То есть, если на метчике написано М10х1.5, то это означает, что именно такая внутренняя резьба будет получена после монтажа соответствующей вставки – то есть конечный результат.

Резьбовые вставки профиль резьбы рисунок.jpg

Проволочные вставки представляют из себя спираль с ромбическим профилем, соответствующим профиль резьбы. В уже упомянутом стандарте DIN 8140 приведены все технические данные, в том числе требуемые размеры отверстия под установку вставки. Также можно встретить такие термины как «входная резьба» и «резьба под винт». Согласно DIN 8140, резьба, образованная специальным метчиком системы для дальнейшего монтажа вставки называется входной (внутренней) резьбой. А та резьба, которая образовывается после установки вставки – резьба под винт (внешняя). После установки резьбовой вставки значение допуская внешней резьбы под винт должно соответствовать значению 6H.

Резьбовые вставки профиль резьбы чертеж.jpg

Стандарт оговаривает и материал, из которого изготавливаются вставки – коррозионностойкая, закаленная, термостойкая сталь или бронза. Некоторые производители выпускают вставки и из других материалов, но эти вставки относятся к вставкам специального назначения. Например, для аэрокосмической отрасли. Вставки, выпускаемые серийно, имеют определенное количество витков. Стандартно выпускаятся вставки длиной 1D, 1.5D, 2D, 2.5D, 3D. Это означает, что длина вставки равна одному диаметру, двум диаметрам и так далее. Также нужно учитывать, что длина вставки в свободном состоянии и в смонтированном состоянии отличается. Это происходит в связи с тем, что в процессе установки вставка удлиняется. Поэтому нужно помнить, что длина вставки обозначается в смонтированном виде.

Читайте так же:
Приспособление для кладки рядового кирпича

Резьбовые вставки разной длины.jpg

Более длинную вставку всегда можно укоротить откусыванием лишних витков.

Рассматриваемый в данной статье метод восстановления резьбы в отверстии признан наиболее эффективным и дешевым из всех существующих. К тому же он чрезвычайно прост; нужно выполнить всего три действия:

Сверление

Отверстие с поврежденной резьбой засверливается для удаления остатков поврежденной резьбы. Рекомендуемый диаметр сверла обычно приводится каждым производителем в специальных таблицах-рекомендациях. Как правило, все производители предлагают к поставке все необходимые размеры сверл, однако ничто не мешает использовать для этой операции сверла нужного диаметра других производителей.

Нарезание резьбы специальным метчиком

В подготовленном отверстии необходимо нарезать резьбу соответствующим метчиком. Использовать метчик, идущий в комплекте (рекомендованный производителем) обязательно! Только при выполнении этого условия, будет получен правильный результат.

Установка резьбовой вставки

С помощью специального приспособления, также всходящего в комплект поставки каждой «системы», произвести установку резьбовой вставки в отверстие с нарезанной специальным метчиком резьбой. Для ремонта целесообразно использовать ручные приспособления. Механизированные приспособления применяются при серийном изготовлении деталей. И последнее дополнительное действие – обломить установочную цапфу (хвостик) по специальному технологическому надрезу. Если вставка устанавливается в глухое отверстие и ее длина соответствует длине болта, то цапфу можно и не обламывать – она не будет препятствовать правильной установке болта.

Кстати, в стандарте DIN 8140 установочная цапфа обозначается как «нажимной упорный наконечник».

Резьбовые вставки упорный наконечник.jpg

В результате описанных действий мы получаем новую резьбу, не только не уступающую по своим прочностным характеристикам оригинальной резьбе, но и значительно ее превосходящую.

Наружный диаметр каждой резьбовой вставки в свободном состоянии больше принимающей резьбы на точно рассчитанную величину. Это разница обеспечивает необходимый натяг в месте посадки резьбовой вставки и не дает ей самостоятельно выкручиваться. Резьбовые вставки устойчиво и практически без зазора располагаются в принимающей резьбе. При такой очень прочной посадке отпадает необходимость использовать клей для фиксации, который рекомендуется в случае с классической переходной втулкой.

Резьбовые вставки установка.jpg

Упругие свойства резьбовых вставок позволяют равномерно распределить нагрузки и напряжения. Угловая и шаговая погрешность компенсируются по всей длине резьбовой вставки, в результате чего достигаются идеальные условия для передачи усилия между болтом и приемной резьбой и, как следствие, увеличение срока службы резьбового соединения при любых статических и динамических нагрузках.

Резьбовые вставки распределение нагрузки.jpg

Для еще более прочной посадки и, соответственно, еще более надежного резьбового соединения, выпускаются специальные блокирующие резьбовые вставки с шестигранными стопорящими витками в середине вставки. Такие вставки окрашивают в другой, обычно красный, цвет. По стандарту они обозначаются, как вставки типа B. Действие стопорного элемента основано на силе трения, которая противодействует ослаблению и самоотвинчиванию резьбового соединения.

Читайте так же:
Приспособление для заточки стамесок своими руками

Резьбовые вставки самозажимные1.jpg Резьбовые вставки самозажимные.jpg

Резьбовые вставки самозажимные2.jpg

Отметим, что, несмотря на то, что речь идет о ремонте и восстановлении поврежденной резьбы, наиболее интересное их применение – это усиление несущей способности резьбы в корпусных деталях, деталях сложной формы, больших размеров или высокой стоимости. Все производители акцентируют внимание потребителей на свойство усиления несущей способности резьбы при использовании резьбовых вставок. А ремонт резьбы – это уже вытекающее отсюда применение.

Описываемые системы позволяют создать сверхпрочные резьбовые соединения, допускающие большую нагрузку в металлах низкой прочности (алюминий и сплавы на основе алюминия и магния), а также в пластике и дереве. Появляется возможность изготовления и восстановления резьбовых отверстий в тонкостенных деталях, уменьшается износ резьбы при частых завинчиваниях и отвинчиваниях. Применение пружинных вставок предоставляет конструктору свободу в выборе материала и его толщины.

Резьбовые вставки использование.jpg

Еще одно применение резьбовых вставок – легкий переход с одной резьбы на другую, например с дюймовой на метрическую. Все просто: высверливается старая резьба, с помощью соответствующего метчика нарезается резьба под вставку и устанавливается резьбовая вставка под метрическую резьбу. В результате получаем новую необходимую нам резьбу повышенной прочности.

Возвращаясь к вопросу ремонта, нужно отметить, что резьбовые вставки хорошо зарекомендовали себя в самых разных отраслях, таких, как ремонт авто и мототехники, при ремонтах узлов, выполненных из сплавов алюминия – головки блока цилиндров, коробки передач и т.д. Резьбовые вставки очень надежны при ремонте резьбы свечных колодцев и форсунок.

ГОСТ 10549-80* Выход резьбы. Сбеги, недорезы, проточки и фаски

1 . Настоящий стандарт устанавливает размеры сбега резьбы при выходе инструмента или при наличии на инструменте заборной части, размеры недореза при выполнении резьбы в упор, форму и размеры проточек для выхода резьбообразующего инструмента, размеры фасок — для резьбы метрической, трубной цилиндрической, трубной конической, конической дюймовой с углом профиля 60 ° и трапецеидальной.

(Измененная редакция, Изм. № 1 ).

2 . Размеры сбегов и недорезов для наружной метрической резьбы должны соответствовать указанным на черт. 1 , 4 (при выполнении резьбы нарезанием), на черт. 2 , 3 , 5 (при выполнении резьбы накатыванием) и в табл. 1 .

Допускается применять угол 60 °

Форма и размеры проточек для наружной метрической резьбы должны соответствовать указанным на черт , 6 и в табл. 1 . Размеры фасок наружной метрической резьбы указаны на черт. 1 и в табл. 1.

Размеры в миллиметрах

Сбег x , не более

Недорез a , не более

при угле заборной части инструмента

при сопряжении с внутренней резьбой с проточкой типа 2

для всех других случаев

d — 1, 5

1 . Проточки типа 2 снижают концентрацию напряжений под головкой, но уменьшают площадь опорной поверхности.

2 . Размеры проточек для заданного шага резьбы допускается устанавливать по ближайшему табличному шагу резьбы.

3 . Для деталей из высокопрочных материалов с σ в > 1400 МПа и в случаях, если проточка, кроме технологических, несет и конструктивные функции, допускается применять проточки, не установленные настоящим стандартом.

4 . Допускается применять размеры сбегов, недорезов и проточек по ГОСТ 27148 .

3 . Размеры сбегов и недорезов для внутренней метрической резьбы должны соответствовать указанным на черт. 7 и в табл. 2 .

Форма и размеры проточек для внутренней метрической резьбы должны соответствовать указанным на черт. 8 и в табл. 2. Размеры фасок внутренней метрической резьбы указаны на черт. 7 и в табл. 2.

Читайте так же:
Точечное освещение потолков фото

2 , 3 . (Измененная редакция, Изм. № 1 ).

Допускается применять у г ол 60 °

Сбег x , не более

Недорез a , не более

при сопряжении с внутренней резьбой с проточкой типа 2

для всех других случаев

* Ширина проточек дана для диаметров 6 мм и более.

1 . Проточки типа 2 снижают концентрацию напряжений под головкой.

2 . Размеры проточек для заданного шага резьбы допускается устанавливать по ближайшему табличному шагу резьбы.

3 . Для деталей из высокопрочных материалов с σ в > 1400 МПа и в сл у чаях, если проточка, кроме технологических, несет и конструктивные функции, допускается применять проточки, не установленные настоящим стандартом.

4 . Допускается применять размеры сбегов, недорезов и проточек по ГОСТ 27148 .

4 . Размеры сбегов, недорезов, проточек и фасок для трубной цилиндрической резьбы должны соответствовать указанным на черт. 9 , 10 и в табл. 3 , 4 .

Для наруж н ой резьбы

Черт. 9

Для внутренней резьбы

Размеры в миллиметрах

Число шагов на длине 25,4 мм

Сбег x , не более, при угле заборной части инструмента

Недорез a , не более

Размеры в миллиметрах

Число шагов на длине 25,4 мм

Сбег x , не более

Недорез a , не более

Примечан ие . Ширина узких проточек может быть уменьшена до 1 , 5 шага.

Размеры в миллиметрах

Число шагов на длине 25,4 мм

Сбег x , при угле заборной части инструмента 20 °, не более

Недорез a , не более

Сбег x , не более

Недорез a , не более

Примечан ие . Ширина узких проточек для внутренней резьбы может быть уменьшена до 1 , 5 шага.

6 . Размеры сбегов, недорезов, проточек и фасок для конической дюймовой резьбы с углом профиля 60° по ГОСТ 6111 должны соответствовать указанным на черт. 12 и в табл. 6 .

Размеры в миллиметрах

Число шагов на длине 25,4 мм

Сбег x , при угле заборной части инструмента 20 °, не более

Недорез a , не более

Сбег x , не более

Недорез a , не более

7 . Размеры проточек и фасок для наружной и внутренней трапецеидальной одноходовой резьбы должен соответствовать указанным на черт. 13 и в табл. 7 .

Черт. 13

Наружная резьба df

Внутренняя резьба df

Примечан ие . Для многозаходной трапецеидальной резьбы ширину проточки принимают равной ширине проточки однозаходной резьбы, шаг которой равен ходу многозаходной резьбы. Размеры остальных элементов принимать по табл. 7 .

(Измененная редакция, Изм. № 1 ).

8 . (Исключен, Изм. № 1 ).

9 . Допускается применять вместо проточек, указанных на черт. 9 — 13 и в табл. 3 — 7 , пр и f ≤ 2 мм симметричные проточки (без фаски) с радиусом закругления с обеих сторон, равным R .

10 . Для наружной трубной цилиндрической резьбы при выполнении резьбы на проход, а также при выполнении резьбы в упор, в случае применения нормального недореза и нормальной ширины проточки, рекомендуется применять резьбообразующий инструмент с углом заборной части 20 °, в случае применения уменьшенного недореза и узкой проточки — с углом заборной части 30 °.

Для внутренней трубной цилиндрической резьбы при выполнении резьбы в упор, в случае применения нормального недореза и нормальной ширины проточки, рекомендуется применять резьбообразующий инструмент с длиной заборной части не более трех шагов, в случае применения уменьшенного недореза и узкой проточки — с длиной заборной части не более двух шагов.

Читайте так же:
Расчет мощности тороидального трансформатора по сердечнику

11 . (Исключен, Изм. № 1 ).

12 . Предельные отклонения размеров проточек d f и f назначают исходя из конструктивных требований к изготовляемым деталям.

(Введен дополнительно, Изм. № 1 ).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1 . РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

2 . УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09 . 07 . 80 № 3501

3 . ВЗАМЕН ГОСТ 10549 — 63

4 . ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

5 . Ограничение срока действия снято по Протоколу № 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5 — 6-93 )

6 . ИЗДАНИЕ с Изменением № 1 , утвержденным в декабре 1986 г. (ИУС 3-87 )

Хотите оперативно узнавать о новых публикациях нормативных документов на портале? Подпишитесь на рассылку новостей!

Разбортовка отверстий под резьбу

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна

винты

Sam Schmidt, flickr.com CC BY

Резьбовые соединения являются одними из самых распространенных типов разъемных соединений. Но если крепежные детали с наружной резьбой (винты, шпильки) чаще всего приобретают готовые, то внутреннюю резьбу при изготовлении детали приходится нарезать самому мастеру. Для этого в детали сверлят отверстие с определенным диаметром.

Диаметр отверстия под внутреннюю резьбу зависит от номинального диаметра резьбы и размера шага резьбы. Обычно это указывается на чертеже в виде обозначения М8х1. Буква «М» обозначает метрическую резьбу, цифра после буквы – номинальный диаметр, цифра после знака «х» — шаг резьбы. Если шаг не указан, то подразумевается основной (крупный) шаг. Основной шаг резьбы является предпочтительным и для каждого размера определен стандартом.

Для каждого сочетания диаметра и шага резьбы существует оптимальный диаметр отверстия. Проще всего этот диаметр определить по таблице, где приведены наиболее употребительные размеры, с которыми может встретиться домашний мастер. Жирным шрифтом в таблице выделен основной шаг резьбы для каждого номинального диаметра. Таблица применима для сталей, чугунов, алюминия и его сплавов, меди.

Диаметр отверстия номинальный (предельный)

0,4

1,60–1,62 (1,68)

0,45

2,05–2,07 (2,13)

0,5

2,50–2,52 (2,58)

0,7

3,30–3,33 (3,46)

0,8

4,2–4,23 (4,42)

1,0

4,95–5,00 (5,21)

1,0

5,95–6,00 (6,26)

1,25

6,70–6,75 (6,96)

1,25

7,70–7,75 (7,96)

1,5

8,43–8,50 (8,73)

1,5

9,43–9,50 (9,73)

1,75

10,20–10,25 (10,56)

2

11,90–11,95 (12,30)

2

13,90–13,95 (14,30)

2,5

15,35–15,40 (15,88)

2,5

17,35–17,40 (17,88)

Уменьшение диаметра отверстия затрудняет нарезание резьбы и может привести к поломке метчика, особенно в твердых материалах. Увеличение диаметра отверстия не позволит нарезать полный профиль, резьба будет ослаблена.

Сверло для сверления отверстий выбирается из имеющегося набора как можно ближе к рекомендуемому диаметру, в крайнем случае – к предельному. Нужно учитывать, что при сверлении отверстий ручной дрелью отверстие неизбежно разбивается, поэтому лучше брать сверло ближе к минимальному рекомендуемому диаметру. Удобно использовать наборы, в которых собраны сверла специально под отверстия для метрической резьбы.

набор сверл для резьбы

В большинстве случаев домашний мастер редко изготавливает ответственные высоконагруженные детали, поэтому иногда можно допустить некоторое увеличение диаметра отверстия относительно предельного размера.

Если деталь выполняет чисто декоративные функции, не испытывает больших нагрузок и ни при каких обстоятельствах не может создать опасность для человека, запас под резьбу может составлять до 1/3 – 1/5 шага и даже меньше. Например, для резьбы М10х1,5 можно увеличить отверстие до 9,5-9,7 мм. При этом винт или шпилька должны входить в деталь не менее чем на 8-10 полных ниток резьбы.

Читайте так же:
Показания электронного счётчика электроэнергии

ОТВЕРСТИЯ СКВОЗНЫЕ ПОД КРЕПЕЖНЫЕ ДЕТАЛИ
РАЗМЕРЫ
Through holes for fasteners. Dimensions

1. Настоящий стандарт устанавливает размеры сквозных отверстий под болты, винты, шпильки и заклепки с диаметрами стержней от 1,0 до 160 мм, применяемых для соединения деталей с зазорами.

Стандарт полностью соответствует рекомендации СЭВ по стандартизации PC 107-72 и рекомендации ИСО Р-273.

2. Размеры сквозных отверстий должны соответствовать указанным в таблице.

Диаметры стержней крепежных деталей d

Диаметры сквозных отверстий d1

Диаметры стержней крепежных деталей d

Диаметры сквозных отверстии d1

Диаметры стержней крепежных деталей d

Диаметры сквозных отверстий d1

Диаметры стержней крепежных деталей d

Диаметры сквозных отверстии d1

1. 3-й ряд отверстий не допускается применять для заклепочных соединении

2. Рекомендации по выбору рядов сквозных отверстий приведены в приложении.

3. Предельные отклонения диаметров отверстий:

а) для 1-го ряда — по H12;
б) для 2-го и 3-го рядов — по H14.

ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ РЯДОВ СКВОЗНЫХ ОТВЕРСТИЙ

1. При независимой обработке отверстий каждой детали соединения с расстоянием между осями наиболее удаленных отверстий менее 500 мм, для соединений, к которым предъявляются лишь требования собираемости, ряды сквозных отверстий рекомендуется выбирать по приводимой ниже таблице.

Количество и расположение отверстий

Способ образования отверстий

Рекомендуемый ряд сквозных отверстий

Любое количество отверстий и любое их расположение

Обработка отверстий по кондукторам

а — отверстия расположены в один ряд и копированы относительно оси отверстия или базовой плоскости

Пробивка отверстий штампами повышенной точности, литье под давлением и литье по выплавляемым моделям повышенной точности

2. Для соединений, к которым предъявляются требования собираемости и дополнительные требования обеспечения определенной степени относительного перемещения деталей, а также для соединений, к которым предъявляются лишь требования собираемости, но с расстояниями между осями наиболее удаленных отверстий в деталях 500 мм и более, допускается принимать более грубые (по сравнению с рекомендуемыми в таблице) ряды сквозных отверстий.

3. При совместной обработке отверстий в деталях соединения (для заклепочных и неразбираемых болтовых соединений) номинальный диаметр сквозного отверстия рекомендуется принимать равным наибольшему предельному размеру диаметра стержня крепежной детали. При этом отверстия должны быть раззенкованы на размер, соответствующий переходному радиусу между головкой и стержнем.

Изменение №1 ГОСТ 11284-75. Отверстия сквозные под крепежные детали. Размеры.

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 81 12 03 № 5218 срок введения установлен с 82 01 01

На обложке и первой странице обозначение стандарта дополнить обозначением: (СТ СЭВ 2515—80).

Пункт 1. Второй абзац изложить в новой редакции:

«Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2515—80>.

Пункт 2 изложить в новой редакции (кроме таблицы и примечания):

«2. Размеры сквозных отверстий должны соответствовать указанным на чертеже и а таблице.

Таблица. Заменить обозначение размера: d1 на dh;
таблицу дополнить диаметрами стержней крепежных деталей d — 1,8; 3,5; 4,5 мм с соответствующими dh;
графу «Диаметры сквозных отверстий dh» для диаметров d крепежных деталей 1,0; 1,2; 1,4; 12,0; 14,0 и 16,0 мм изложить в новой редакции:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector