Șuruburi ISO7380 Manufacturers

Cunoașterea industriei

ISO 7380-1 vs ISO 7380-2: înțelegerea diferenței structurale dintre șuruburile cu cap buton standard și cu flanșă

ISO 7380 este publicat în două părți distincte, care sunt frecvent combinate în documentația de achiziții și inginerie, ceea ce duce la înlocuiri incorecte care compromit performanța comună. ISO 7380-1 definește șurubul cu cap cu cap buton cu un cap simplu bombat și fără flanșă - suprafața de sprijin a capului este limitată la partea inferioară circulară a cupolei în sine. ISO 7380-2 definește varianta cu flanșă, care adaugă o flanșă șaibă integrală sub capul bombat, crescând diametrul suprafeței lagărului cu aproximativ 30% până la 40% față de diametrul capului pentru aceeași dimensiune nominală a șurubului. Această diferență nu este cosmetică: flanșa schimbă în mod fundamental distribuția tensiunii de compresiune la suprafața îmbinării și determină dacă șurubul este potrivit pentru utilizare în materiale de substrat mai moi fără o șaibă separată.

Înălțimea capului specificată în ISO 7380-1 este nominal egală cu un sfert din diametrul nominal al șurubului - semnificativ mai mică decât șurubul echivalent cu cap cu cap tubular ISO 4762, a cărui înălțime a capului este egală cu aproximativ două treimi din diametrul nominal. Această înălțime redusă a capului este caracteristica funcțională definitorie a designului capului nasturii: permite utilizarea în buzunare cu găuri mici, oferă un aspect exterior cu profil redus pe suprafața de asamblare și reduce riscul de interferență cu componentele sau capacele alunecare adiacente. Compartimentul este o adâncime de angajare proporțional mai mică a mufei hexagonale, care limitează direct cuplul maxim de instalare și, prin urmare, preîncărcarea realizabilă - o etapă de verificare care este adesea omisă atunci când capetele butoanelor sunt selectate doar pe baza aspectului lor redus.

Limite de efort la rulment: când capete de buton ISO 7380 necesită o șaibă, în ciuda faptului că standardul nu o obligă

Efortul de rulment generat sub capul unui Șurub ISO 7380 în timpul instalării este mai mare decât pentru un șurub cu cap cu cap tip ISO 4762 echivalent cu același diametru nominal, deoarece suprafața de sprijin a capului butonului este mai mică proporțional cu sarcina de rezistență pe care o poate suporta șurubul. Când această solicitare a rulmentului depășește limita de curgere la compresiune a materialului îmbinării în zona de contact, capul se înglobează progresiv în suprafață cu fiecare ciclu termic sau eveniment de vibrație, eliminând preîncărcarea și provocând relaxarea îmbinării fără nicio indicație externă vizibilă de defecțiune.

Capul de buton cu flanșă ISO 7380-2 a fost dezvoltat special pentru a rezolva această problemă de solicitare a rulmentului în ansamblurile din aliaje ușor, fără a necesita o componentă separată a șaibei. Flanșa integrală mărește suprafața lagărului cu un factor de aproximativ 1,6 până la 1,9, în funcție de dimensiunea nominală, reducând proporțional stresul lagărului și extinzând gama de materiale suport în care șurubul poate fi utilizat la sarcină de rezistență completă fără risc de încorporare.

Selectarea clasei de proprietate pentru șuruburi ISO 7380: de ce 10,9 nu este întotdeauna superior celui de 8,8 în aplicații cu cap buton

Șuruburile cu cap buton ISO 7380 sunt produse comercial în clasele de proprietate 8.8 și 10.9 pentru oțel carbon și aliat și în clasele inoxidabile austenitice A2-70 și A4-70. Instinctul de a specifica cea mai înaltă clasă de proprietate disponibilă pentru orice aplicație de fixare structurală este problematic în mod specific pentru capete de buton ISO 7380, deoarece factorul limitator în majoritatea îmbinărilor capului de buton nu este capacitatea de tracțiune a șurubului, ci capacitatea de torsiune a soclului. Soclul hexagonal dintr-un cap de buton ISO 7380 are o adâncime cu aproximativ 37% mai scurtă decât un șurub cu cap ISO 4762 cu același diametru nominal. Atunci când un șurub de gradul 10,9 necesită un cuplu de instalare de 14 până la 16 N·m pentru a obține preîncărcare rezistentă la sarcină, dar mufa scurtă poate susține doar 10 până la 12 N·m înainte de a începe deformarea soclului, clasa de proprietate superioară devine contraproductivă.

Îndrumarea practică pentru selecția clasei de proprietate ISO 7380 este prin urmare:

• Gama de la M3 la M6: Clasa de proprietate 8.8 este adecvată pentru majoritatea aplicațiilor. Adâncimea mufei la aceste dimensiuni oferă o transmisie fiabilă a cuplului la o sarcină rezistentă de 8,8, fără riscul de deteriorare a soclului atunci când este utilizată o cheie hexagonală nepurtată, dimensionată corect.
• Gama de la M8 la M12: Clasa de proprietate 10.9 devine fezabilă deoarece adâncimea absolută mai mare a mufei asigură o angajare suficientă pentru cerința de cuplu mai mare. Cu toate acestea, starea prizei trebuie monitorizată riguros - cheile hexagonale uzate la M8 și mai sus pot dezactiva o priză ISO 7380 de grad 10,9 într-un singur eveniment de instalare.
• Când preîncărcarea maximă este obligatorie pentru diametre mici: Luați în considerare trecerea la șuruburi cu cap cu cap ISO 4762 în aceeași locație, mai degrabă decât să îmbunătățiți clasa de proprietate a unui ISO 7380. Înălțimea mai mare a capului ISO 4762 oferă adâncimea mufei necesară pentru a transmite în siguranță un cuplu de instalare de 10,9.
• Clase de oțel inoxidabil (A2-70, A4-70): Compusul anti-gripare și viteza de instalare controlată sunt obligatorii pentru capetele de nasturi din inox în găurile filetate din inox pentru a evita uzura.

Opțiuni de tratare a suprafeței pentru șuruburile ISO 7380 și impactul acestora asupra conformității dimensionale

ISO 7380 specifică proprietățile mecanice și dimensionale ale șurubului în stare neacoperită, iar tratamentele de suprafață aplicate după fabricare adaugă material pe suprafețele exterioare care trebuie luat în considerare atunci când se verifică conformitatea dimensională. Opțiunile de acoperire cele mai aplicate șuruburilor cu cap buton ISO 7380, împreună cu implicațiile lor dimensionale și de performanță, sunt:

• Oxid negru: Adaugă mai puțin de 0,0005 mm la toate suprafețele și nu are niciun efect măsurabil asupra clasei filetului sau conformității dimensionale a capului. Finisaj standard pentru ansambluri mecanice interioare, accesorii de scule și carcase electronice în care este specificat un aspect nereflectorizant.
• Galvanizarea zincului (cromat transparent sau galben): Adaugă 5 până la 12 microni pe suprafață. Placarea cu peste 10 microni pe filete de 6g riscă o fixare strânsă sau o defecțiune a ecartamentului și necesită ca șurubul de bază să fie produs la o clasă de toleranță 6e pentru a oferi toleranță de placare.
• Placare cu nichel: Produce o suprafață strălucitoare, rezistentă la coroziune la 8 până la 15 microni pe parte. Capetele de butoane placate cu nichel în aplicațiile cu contact cu pielea trebuie testate pentru conformitatea cu eliberarea nichelului cu EU REACH Anexa XVII Intrarea 27.
• Acoperire cu fulgi Dacromet / geomet: Aplicat la o grosime totală de 8 până la 20 microni, oferind 500 până la 1.000 de ore rezistență la pulverizarea cu sare, fără risc de fragilizare prin hidrogen. Coeficientul de frecare mai mare (0,12 până la 0,16) trebuie luat în considerare în specificația cuplului - același cuplu de instalare produce cu aproximativ 15% mai puțină preîncărcare în comparație cu șuruburile placate cu zinc.
• Acoperiri PVD (TiN, CrN, DLC): Aplicat la 1 până la 4 microni, PVD adaugă o creștere dimensională neglijabilă, oferind în același timp o duritate a suprafeței de 1.500 până la 5.000 HV. Specificat în componente de ciclism de ultimă generație, dispozitive medicale și instrumente optice de precizie.

Proiectarea găurilor lamare și degajare pentru instalații ISO 7380: evitarea celor mai frecvente erori de desenare

Șuruburile cu cap buton ISO 7380 sunt instalate cel mai frecvent în găuri contraforate care încasează capul bombat dedesubt sau la nivel cu suprafața de asamblare. Geometria acestor foraje este specificată în mod obișnuit incorect pe desenele de inginerie. Cele mai frecvente trei erori de desen pentru specificațiile de lamare ISO 7380 și consecințele acestora sunt:

• Specificarea adâncimii găurii egale cu înălțimea nominală a capului: Cu toleranțe dimensionale atât pe șurub, cât și pe șurubul prelucrat, cupola fie va ieși ușor deasupra suprafeței, fie va sta mai jos. Practica corectă adaugă 0,1 mm până la 0,2 mm la înălțimea nominală a capului atunci când se specifică adâncimea găurii pentru a asigura o poziție constantă la nivel sau dedesubt.
• Folosind un foraj cu fund plat pentru capete bombate: Un foraj cilindric cu fund plat intră în contact cu domul doar la marginea sa perimetrală, creând un contact de linie care concentrează stresul și nu asigură stabilizarea laterală a capului șurubului sub sarcină de forfecare. Diametrul corect al găurii este cu 0,3 mm până la 0,5 mm mai mare decât diametrul nominal al capului.
• Nu se specifică spațiul de acces al cheii hexagonale deasupra găurii: Modelele care oferă doar 5 mm până la 8 mm degajare deasupra găurii necesită fie o cheie hexagonală cu capăt sferic (care reduce cuplul transmisibil cu 25% până la 30%), fie un driver hexagonal cu mâner în T - ambele trebuie luate în considerare în cuplul de instalare specificat.

Variante non-standard ISO 7380: diametre personalizate ale capului, adâncimi extinse ale prizei și opțiuni cu magnetice reduse

Seria dimensională standard definită în ISO 7380 acoperă dimensiunile nominale M3 până la M16 cu diametrul capului fix și rapoarte de înălțime. În multe aplicații de inginerie de precizie, aceste rapoarte standard nu se potrivesc în mod optim cu cerințele de proiectare, iar variantele personalizate ale formei capului de buton sunt specificate pentru a răspunde nevoilor funcționale specifice.

Diametrul capului extins pentru suprafață de rulment mărită

Creșterea diametrului capului dincolo de standardul ISO 7380, menținând în același timp profilul cupolei capului de buton, produce un element de fixare cu o zonă de rulment substanțial mai mare, care elimină necesitatea unei șaibe separate în aplicațiile cu substrat moale. Diametrele capului personalizate de 1,5× până la 2,0× diametrul capului standard ISO 7380 sunt fezabile prin captare la rece într-o matriță personalizată și sunt produse comercial în loturi de 5.000 de bucăți sau mai mult. Profilul domului trebuie reproiectat proporțional atunci când diametrul capului este mărit pentru a menține aspectul de profil redus dorit.

Adâncime extinsă a mufei pentru o transmisie mai mare a cuplului

Producerea unui cap cu profil ISO 7380 cu o adâncime de soclu care se potrivește sau se apropie de standardul ISO 4762 creează o geometrie hibridă care oferă aspectul exterior cu profil redus al unui cap de buton, cu angajarea prizei și capacitatea de cuplu a unui șurub cu cap. Această configurație non-standard este utilizată în aplicații în care este necesară preîncărcare maximă, dar capul cilindric proeminent al unui șurub ISO 4762 este inacceptabil. Adâncimea crescută a soclului este obținută prin specificarea unei înălțimi mai mari a capului în sculele de cap la rece, adăugând de obicei 0,5 mm până la 1,5 mm peste standardul ISO 7380 pentru dimensiunile M4 până la M8. Capacitatea de scule internă a Suzhou Anzhikou permite ca specificațiile personalizate pentru adâncimea prizei să fie încorporate în designul matriței de cap și validate prin inspecția primului articol înainte de lansarea în producție.

Clasele slab magnetice și nemagnetice

Oțel inoxidabil austenitic standard Șurub ISO 7380s au o permeabilitate magnetică scăzută, dar diferită de zero datorită martensitei induse de deformare care se formează în timpul procesului de înclinare la rece. Pentru aplicații în echipamente RMN, ansambluri de magnetometre și instrumente de busolă de precizie, capete de buton cu adevărat nemagnetice ISO 7380 necesită fie o soluție de recoacere post-intent, fie specificarea unui aliaj superaustenitic, cum ar fi 316LN sau 904L. Aceste variante nemagnetice sunt articole personalizate produse în loturi mici conform specificațiilor clientului, iar verificarea permeabilității magnetice a șuruburilor finite necesită măsurarea bobinei Helmholtz sau un contor de permeabilitate calibrat - un test standard de magnet cu efect Hall este insuficient pentru a detecta creșterile mici de permeabilitate care nu au specificațiile instrumentului de precizie..