Автомат по нарезанию резьбы по болванке

Для производства саморезов применяется следующее оборудование:

• Станки холодной высадки;
• Станки для нарезания резьбы;
• Печь для закалки;
• Оборудование для нанесения антикоррозийного покрытия;
• Сушилка. Допускается применение как центрифуги, так и специального шкафа.

1. Волочильный станок.

Используется для производства саморезов из металлических (чаще латунных или стальных) прутьев. Основное сырье – прутки — поступают на завод, имея различные диаметры, часто отличающиеся от требуемых по ГОСТу для изготовления саморезов. Результат работы волочильного станка – из размягченного входного сырья под действием высокой температуры, с помощью специальных фильеров создаются прутки нужного диаметра.

2. Автомат для высадки саморезов холодным способом:

• в защитном кожухе,
• в полузащитном кожухе.

Может иметь дополнительное оборудование:

• инвертор скорости (для контроля скорости двигателя и увеличения его мощности),
• конвейер для удаления стружки (автоматический транспортер убирает в специально отведённое место стружку, полученную в процессе работы станка).

Задача автомата для высадки саморезов – нарезка промежуточных болванок заданной длины и формирование шляпки самореза с нанесенными на нее шлицами. Параметры головки и шлиц могут предустанавливаться на станке. Производительность зависит от мощности станка, может достигать 300 единиц в минуту.

3. Шлицефрезерный автомат

В случае отсутствия функции нанесения шлиц на этапе производства заготовок, применяется этот специализированный станок. Имеется возможность нанесения шлиц и под отвертку, и под шуруповерт.

4. Резьбонакатной станок

Нарезает на болванках резьбу с заданными шагом и формой, которые соответствуют заготовленным плашкам. Для разной формы резьбы применяется своя плашка (резьбонарезная деталь или инструмент).

5. Печь для закаливания метала

За счет температуры печи, превышающей 900 градусов, происходит закалка готового металлического изделия – самореза. Этот этап обеспечивает требуемую твердость и прочность.

6. Бассейны для нанесения антикоррозийного покрытия гальваническим способом

В комплекте несколько ванн с реагентами + источник постоянного тока.

7. Сушилка

8. Упаковочные станки (автоматические и полуавтоматические)

Производители оборудования, представленные на российском рынке: «Тайвань Метиз Альянс», ПАО «Одесский завод по выпуску кузнечно-прессовых автоматов» (Украина), «LianTeng» (Тайвань), «FOB» (Тайвань), Nedschroef Herentals (Бельгия)

Как делают саморезы

Саморезы изготавливаются из нержавеющей стали, с уровнем углерода — 0,6 — 2 %, иногда используется латунь. Сырьё поставляется на производство в проволочных бобинах.
Законченную производственную линию для выпуска саморезов можно описать процессами:

1. Подготовка сырья: латунь, высокоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь в виде скрученной проволоки или выпрямленных прутков. При работе с металлическими прутками – этап доработки на волочильном станке. Далее размещение готового сырья на специальных стойках или транспортерах холодно-высадного оборудования.
2. Формирование заготовки на высадном станке + при необходимости, нарезка шлиц на шлицефрезерном оборудовании.
3. Нарезание резьбы с заданными параметрами с помощью резьбонакатного автомата.
4. Закаливание полученных саморезов в печи.
5. Нанесение на поверхность саморезов покрытия, защищающего от коррозии.
6. Сушка нанесенного покрытия горячим воздухом.
7. Упаковка в различного рода полиэтиленовые пакеты, картонные коробки, ящики, количеством кратным 10. Зависит от типа упаковочного оборудования и путей сбыта готовой продукции (розница или опт).

Оборудование для производства саморезов предлагается производителями европейских стран, Америки, Тайваня и Китая. Китайская продукция популярна за счет своей дешевизны. Европейское оборудование по некоторым оценкам в 4 раза превышает стоимость китайских аналогов, однако выгодно отличается качеством используемых деталей, многообразием функций и высоким сервисом обслуживания. Средние по цене и качеству автоматы, производятся заводами Украины и Тайваня.

Саморезы широко используются как крепление тех или иных предметов к практически любым поверхностям. Сечение резьбы, которые напоминает треугольник, позволяет саморезу проделывать отверстия в любых материалах в отличие от большинства аналогичных крепежных материалов. Изготавливается подобная разновидность крепления на специальных станках.

Оборудование, на котором производятся саморезы, состоит из нескольких отдельных станков, которые составляют производственную линию. Основными среди них являются следующие:

• волочильный стан;
• холодновысадочный стан;
• резьбонакатный автомат;
• закалочная печь;
• ванны для нанесения антикоррозийной защиты;
• установка для сушки;
• упаковочная машина.

Волочильный и холодновысадочный стан

Первая часть такого оборудования – волочильный стан, который изготавливает тонкие прутки из металла, который используется в качестве сырья.

Так как эти прутки в процессе изготовления не нагреваются до высокой температуры, то такое оборудование, которое используется для производства саморезов, не нуждается в постоянном охлаждении. Станок не нагревает металл, он его просто вытягивает, пропуская проволоку через волоки.

На следующем этапе изготовления прутки попадают во второй из основных компонентов производственной линии – холодновысадочные станки, которые проводят нарезания прутков на отрезки требуемой длины, которая равна длине самореза. Кроме самого разрезания заготовок на нужные отрезки, этот станок выполняет еще одну важную функцию – он также формирует шляпку будущего самореза. Одновременно с этим в головке проделывается шлиц, при помощи которого саморез можно будет закручивать шуруповертом или отверткой.

Подача металлических прутков из холодновысадочного станка осуществляется при воздействии его пружинных механизмов и смазочной жидкости. В результате этого болванка по специальному желобу попадает в поддон следующего станка производственной линии.

Автомат для формирования резьбы и закалочная печь

Резьбонакатный автомат, как ясно из названия, нарезает на заготовках будущих саморезов резьбу. Форма резьбы вместе с ее шагом регулируется путем установки в автомат специальных плашек требуемых параметров. Поэтому для каждого вида саморезов используются разные плашки. Но при этом независимо от диаметра и длины, которую должны иметь саморезы, они могут изготавливаться на одном и томе же автомате такого типа. Точность и жесткость нарезания резьбы достигается использованием специальных захватывающих механизмов.

Саморезы, которые не проходили закаливания, совсем непригодны к использованию в силу своей мягкости. Чтобы сделать их прочными, они цементируются, т.н. «процесс цементации».

Внутри такой печи саморезы нагреваются до 900 градусов Цельсия, затем несколько охлаждаются, что способствует снятию внутреннего напряжения в металле. После этого практически готовые саморезы отправляются на моечную линию, где их резко охлаждают струи эмульсии.

В принципе, даже имея в своем распоряжении только вышесказанное оборудование, можно уже производить достаточно качественные саморезы, полностью готовые к использованию.

Но чтобы такая продукция могла достойно конкурировать с самыми известными производителями, производственная линия должна иметь также и специальные станки, в которых осуществляет нанесение на детали антикоррозийного слоя, сушки готовой продукции и ее расфасовки по пакетам.

Станки для нанесения защитного покрытия, сушки и упаковки

Последними компонентами, которые имеют практически любые станки для производства саморезов, являются специальные ванны для нанесения слоя защиты саморезов от коррозии и окисления, а также установки для упаковки готовой продукции.

Первый такой компонент – ванна для нанесения покрытия, что предотвращает коррозию и прочие повреждения саморезов. Нанесения такого покрытия осуществляется методом гальванизации. Технология же нанесения покрытия зависит от его типа.

Внутри этого станка есть специальный барабан, который вращается внутри ванны. Именно в него поступают саморезы. Сначала этот барабан на некоторое время помещается в емкость с обеззараживающим средством. После этого он автоматически помещается в емкость с фосфатом также на определенное наперед заданное время. Далее наступает черед емкости химического оксидирования, после чего саморезы промываются водой, на них наносится цинковое покрытие.

После обработки защитой от коррозии саморезы поддаются сушке. Осуществляется это в специальной установке при сжатом воздухе и высокой температуре. По завершении этого процесса саморезы полностью готовы к использованию. На последнем этапе изготовления в специальном оборудовании они упаковываются в пакеты или ящики, после чего поставляются в точки продаж.

Производители оборудования для изготовления саморезов

Современный рынок строительного оборудования предлагает достаточно много оборудования, на котором производятся качественные саморезы разного диаметра, длины и шага резьбы.

Самый высокий спрос имеет подобное оборудования, которое изготавливается компаниями KONNAR и FOB – вся их продукция отличается высоким качеством, надежностью и долговечностью в использовании.

Одна из самых популярных моделей станков для изготовления таких строительных приспособлений — RH-65B — позволяет производить немного больше сотни саморезов за одну минуту. Несмотря на такие высокие темпы производства, такая модель оборудования отличается высокой надежностью и простотой в эксплуатации, что подтверждают годы успешного использования.

Готовая продукция, изготовленная на этой модели, имеет самое высокое качество, поэтому может работать на достаточно высоком уровне точности. Но и стоимость подобной модели не очень низкая. Однако окупается оборудование RH-65B для производства станков за достаточно короткий срок благодаря экономичностью использования, в результате чего спрос на него в наше время достаточно высокий и все продолжает расти.

1. Потайная. После установки она полностью утапливается в материале закрепляемого элемента и обеспечивает сохранение ровной поверхности.
2. Потайная двойная. Усиленная разновидность потайной головки, выдерживающая большие нагрузки при монтаже в твердые материалы как методом вкручивания, так и ударным методом
3. Потайная усеченная. Разновидность потайной головки, позволяющая более эффективно прижимать закрепляемый элемент к материалу основания за счет увеличения длины резьбы крепежного элемента и образования на головке упорной нижней площадки, поверхность которой перпендикулярна действию нагрузки на вырыв.
4. Потайная типа "рожок". Разновидность поголовки, обеспечивающая эффективное прижимание гипсокартона к материалу основания. Специальная выгнутая форма головки, напоминающая рожок, оптимально воспринимает нагрузку на вырыв, передаваемую на закрепленный лист гипсокартона.
5. Полукруглая головка. Эффективно удерживает закрепляемый элемент благодаря широкой несущей поверхности. Используется там, где нет необходимости сохранять ровную поверхность закрепляемого элемента.
6. Полукруглая головка с пресс – шайбой. Разновидность полукруглой головки с увеличенной несущей поверхностью и уменьшенной высотой головки. Благодаря расширенной несущей поверхности этот вид головки отлично подходит для закрепления листовых материалов.
7. Узкая цилиндрическая головка. Имеет минимальную несущую поверхность, но при монтаже полностью утапливается в закрепляемом элементе. Используется в крепежных элементах, фиксирующихся как в материале основания, так и в закрепляемом элементе с помощью резьбы, которая и выполняет основную функцию закрепления.
8. Трапециевидная головка. Имеет увеличенную несущую поверхность, на внутренней стороне имеются стопорные насечки.
9. Шестигранная головка. Одна из самых старых форм головок крепежных элементов, стандартизированная под соответствующие размеры ключей. Сегодня для монтажа шестигранных головок с помощью электроинструмента используются специальные шестигранные насадки.
10. Шестигранная головка с пресс – шайбой. Имеет те же функции, что и простая шестигранная, но имеет несколько большую несущую поверхность.

Для того, что бы шурупы можно было ввинчивать в конструкции с помощью инструментов, например, отверткой или шестигранником, в головке шурупа формируют шлицы. Шлицы могут быть:

• Прямой
• Крестообразный
• Комбинированный
• Шестиконечная звезда
• Внутренний шестигранник
• Шестигранник

Традиционным материалом для изготовления шурупов является сталь СТ 08 КП или СТ 10 КП.
Как же изготавливаются шурупы?
Первый этап – формирование болванки (основы) под шуруп. На этом этапе, на автомате подобном гвоздильному, формируют головку шурупа, его наконечник, длину. Диаметр шурупа определяется диаметром используемой проволоки.
Второй этап изготовления шурупа сводится к нарезанию резьбы на стержне шурупа. Нарезание резьбы производится на специальных автоматах. В них болванки шурупов засыпаются в бункер. Из бункера с помощью вибрационного транспортера и анкерного механизма болванки поштучно поступают в зону нарезки резьбы. При этом они строго ориентированы по отношению к рабочим элементам. Рабочими элементами являются плоские плашки. Они перемещаются навстречу и параллельно друг другу и перпендикулярно оси шурупа, при этом плашки плотно прижимаются к стержню шурупа. Плашки изготавливаются по основным параметрам резьб шурупов. В России в соответствии с метрическими размерами. Зарубежные производители могут использовать плашки для нарезания дюймовых резьб на шурупах.
Вариант кинематической схемы изготовления шурупов представлен на рис.2.

По такой схеме изготавливаются шурупы до диаметра 10-12 мм. Свыше этих диаметров шурупы, как правило, изготавливаются методом горячей штамповки. Пример тому – путевой шуруп, диаметр которого – 24 мм, а длина – 170 мм.
Дальнейшим развитием технологии изготовления шурупов является технология изготовления саморезов.
Саморез вполне справедливо получил свое название, так как способен нарезать резьбу не только в мягких материалах типа дерева или пластика, но и в металле или бетоне. Способность самореза нарезать резьбу достигается тем, что его поверхность подвергается термической обработке (закалке). К тому же, для того что бы саморез оптимально вворачивался в скрепляемые конструкции, его окончание часто выполнено в виде сверла. Это сверло при вворачивании самореза просверливает отверстие именно того диаметра, которое требуется. Сверло формируется на конце самореза на первом этапе изготовления, одновременно с формированием головки и стержня самореза – т. е. его болванки (заготовки).
На втором этапе изготовления на саморезе формируется резьба так же как и на шурупе. Следующий шаг в технологии производства – поверхностная закалка уже готового самореза. Этот этап очень ответственен. Требуется высоко стабильные характеристики стали, из которой изготавливается саморез, и не менее точные и стабильные приемы закалки для данной стали. Даже при наличии первоклассного оборудования и технологий, в России не всегда удается производить качественные саморезы из за отсутствия сырья со стабильными характеристиками.
Закаливают саморезы до твердости не менее 55 ед. по HRC (по Роквэллу).
Заключительным этапом производства саморезов является их защита от коррозии. Самым распространенными способами являются:

• Фосфатирование
• Оксидирование
• Гальваническое цинкование белым или желтым цинком.