Формирование резьбы в гайках пластическим деформированием

Для получения резьбы в гайках, как правило, используют метчики различной конструкции. Но этот способ отличается малой производительностью, высоким расходом материала и инструмента, а также невысоким качеством резьбы. Между тем, уже достаточно давно для получения внутренней резьбы в отверстиях небольшого размера используют выдавливание при помощи бесстружечных метчиков.

Этот способ характеризуется:

• Высокой точностью;
• Производительностью;
• Стойкостью инструмента.

Следует отметить, что получение резьбы может быть выполнено на том же оборудовании, что используется при нарезание. Это вызвано тем, что физика этих процессов очень похожа.

Бесстружечные метчики отличает:

• число граней, их может быть -три, четыре, шесть или восемь;
• симметричность/несимметричность контура поперечного сечения;
• наличие полного профиля резьбы по всему периметру режущей части или только на отдельных участках;
• количеством ступеней (одно- или двух­ступенчатые).

Резьба, полученная с помощью этого инструмента, обладает высокой точностью. Дело в том, что точность резьбы определяют по среднему диаметру, а он при использовании бесстружечных метчиков прак­тически не меняется (износ происходит по наружному диаметру), в то время как при нарезании резьбы средний диаметр по мере износа инструмента постоянно уменьшается.

Вибрация вращающего момента, сопровождающая процесс пластического деформирования, существенно ниже, чем вибрация сопутствующая резанию, а это отражается на точности.

Бесстружечный инструмент обладает большей площадью поперечного сечения, то есть их прочность выше. Это обеспечивает работу инструмента на более высоких скоростях.

Между тем, стойкость этого инструмента напрямую связана с размером получаемой резьбы.

Стойкость инструмента, применяемого для диаметров 3-4 мм, в 5-6 раз превышает стойкость привычного режущего. Но при наращивании основных параметров резьбы (диаметра и шага) растёт площадь контакта инструмента и заготовки, что влечёт за собой усиление вращающего момента и падение стойкости бесстружечных метчиков.

Это явление обусловило то, что при изготовлении резьбы выше 12 мм какого-то различия в стойкости метчиков разного типа не заметно. К примеру, при изготовлении гаек для нужд автопрома размером меньше 12 мм используют бесстружечные метчики.

Отличительной чертой создания резьбы при помощи бесстружечного инструмента можно назвать формирование на выступе резьбы картера (складки). Его форма и размер сопряжены с механическими характеристиками инструмента, особенностями конструкции, характеристик СОЖ и пр. Надо сказать, что кратер не так сильно влияет на прочность резьбы. Это вызвано тем, что при использовании бесстружечного инструмента происходит упрочнение материала в заготовке. При формировании резьбы в некоторых марках стали это повышение достигает 20 %.

Тем не менее, наличие кратера это негативный фактор, то есть необходимо добиваться его устранения или значительного уменьшения. Одним их способов недопущения формирования кратера можно считать применение многоступенчатых. Например, при использовании двухступенчатого инструмента, полученная резьба обладает полным внешним профилем с внутренней пустотелой полостью.

Нельзя не упомянуть о некоторых недостатках пластического формирования резьбы. Например, большую цену инструмента и повышенный расход электричества в процессе получения резьбы. Это вызвано достаточно большим моментом вращения, влекущим за собой применение высокоэффективных СОЖ.