Болты с фланцем (DIN 6921 / ISO 4162)
В соединениях, подверженных вибрации, “хороший болт” — это тот, который сохраняет преднатяг стабильным после реальных циклов, а не тот, который выглядит правильным только на бумаге. Болты с шестигранной головкой и фланцем объединяют опорную поверхность (фланец) под шестигранной головкой для распределения контактного давления и снижения потери преднатяга из-за вдавливания. На сборочных линиях и при полевом обслуживании они помогают сократить переделку, вызванную осадкой соединения, ползучестью краски/покрытия, и ослаблением при поперечной вибрации.
Для применений, где требуется сопротивление вращению на стыке головки, мы предлагаем фланцевые болты с зубцами (ребрами/накаткой под головкой) варианты; для чувствительных сопрягаемых поверхностей (алюминий, покрытые кронштейны, мягкие шайбы) мы также поставляем фланцевые болты без зубцов Версии для предотвращения повреждения поверхности и возникновения гальванических очагов.
- Интегрированный фланец; увеличение площади опоры
- Снижение усадки; стабилизация преднатяга
- Предлагаются фланцевые гайки с зубцами или гладкие
- Поддерживает классы прочности 8.8 / 10.9 / 12.9
- Позволяет наносить покрытия цинк / Geomet / Dacromet
- Предоставляет варианты прослеживаемости, готовые к PPAP
Технические характеристики
Наименование продукции
Болты с шестигранной головкой и фланцем (шестигранные фланцевые болты / болт с шестигранной головкой и фланцем)
Марки материалов
Углеродистая сталь (например, SCM435 / 35CrMo для закалённых и отпущенных), Легированная сталь (Q&T), Нержавеющая сталь (A2 / A4 по запросу)
Диапазон диаметров
Типично: M5–M20 (по запросу до M24)
Стандарты
DIN 6921 (шестигранные фланцевые болты, обычно с зубчатым вариантом), ISO 4162 (шестигранные фланцевые болты), JIS B 1189 (по запросу)
Классы прочности
Класс прочности метрический 8.8 / 10.9 / 12.9 (по ISO 898-1 для стального крепежа); Классы нержавеющей стали A2-70 / A4-70 / A4-80 (по ISO 3506, если применимо)
Поверхностная обработка
Цинковое покрытие (Cr3), цинк-никель, фосфатирование с маслом, Geomet/Dacromet (чешуйчатое покрытие), чёрное оксидирование (для внутреннего применения)
Резьба
Метрическая крупная резьба по умолчанию; мелкая резьба доступна для повышения стабильности затяжки в тонких сечениях
Сертификаты
Сертификат на материал EN 10204 3.1, декларации RoHS/REACH по запросу; поддержка PPAP/IMDS для автомобильных программ
Потеря преднатяга после затяжки (осадка соединения / внедрение).
Что происходит на практике: Окрашенные кронштейны, детали с горячим цинкованием или интерфейсы из мягкого алюминия сжимаются после первоначального момента затяжки. Усилие затяжки падает, и соединение начинает проскальзывать под рабочими нагрузками.
Как помогают болты с фланцем: Интегрированный фланец увеличивает площадь опоры, снижая контактное напряжение и локальное смятие. Это обычно улучшает сохранение преднатяга по сравнению с малой площадью шайбы — особенно при варьировании производственных допусков и покрытий.
Ослабление под вибрацией (поперечное проскальзывание).
Что происходит на практике: В рамах машин, узлах транспортных средств и креплениях систем вентиляции микропроскальзывание на опорной поверхности ускоряет самоотвинчивание (поперечная вибрация по типу Юнкера).
Варианты решений:
Фланцевая гайка с зубцами (рифление/накатка под головкой): повышает сопротивление проворачиванию головки за счёт механического врезания в сопрягаемую поверхность. Полезна, когда риск ослабления высок, а поверхность соединения прочная (сталь, толстые кронштейны).
Гладкая фланцевая гайка: предпочтительна, когда сопрягаемая поверхность мягкая (алюминий), критична с точки зрения внешнего вида или имеет покрытие, которое зубцы могут повредить, создавая точки инициации коррозии.
Гальванические и коррозионные разрушения на границе раздела.
Что происходит на практике: Нержавеющий крепёж на алюминии или стопки из разнородных металлов могут создавать гальваническую пару — особенно при повреждении покрытий во время затяжки.
Инженерное решение: выбирайте совместимые материалы, указывайте барьерные покрытия (например, цинк-никель или чешуйчатые покрытия) и контролируйте смазку, чтобы избежать заедания на нержавеющей стали.
Почему покупатели ищут “размеры фланцевого болта с шестигранной головкой”
Потому что важна взаимозаменяемость: стандарты определяют геометрию головки, наружный диаметр фланца и ожидаемую длину зацепления резьбы. Мы поддерживаем сборки, соответствующие стандартам, и предоставляем протоколы контроля (планы AQL/CPK по требованию), чтобы инженерные команды могли утверждать без догадок.
Ниже приведён стандартная таблица примеров для захвата поисковых запросов по “размерам” и помощи инженерам в быстрой проверке. Для выпуска программы, сверьтесь с последним изданием DIN/ISO и вашей стопкой допусков чертежа.
| Диаметр резьбы d | Шаг резьбы P (крупная) | Шестигранник s | Высота головки k | Типичный наружный диаметр фланца (dw) | Длина резьбы b (пример) |
|---|---|---|---|---|---|
| M6 | 1.0 | 10 | 6.0 | 14.2 | 18 (для L ≤ 40) |
| M8 | 1.25 | 13 | 8.0 | 17.9 | 22 (для L ≤ 45) |
| M10 | 1.5 | 15 | 10.0 | 21.8 | 26 (для L ≤ 60) |
| M12 | 1.75 | 18 | 12.0 | 26.0 | 30 (для L ≤ 65) |
| M14 | 2.0 | 21 | 14.0 | 29.9 | 34 (для L ≤ 80) |
| M16 | 2.0 | 24 | 16.0 | 34.5 | 38 (для L ≤ 90) |
Примечания, важные для инженеров
d, P конструкция отверстия с нарезанной резьбой и запас на срыв резьбы (особенно в алюминии/чугуне).
s, k влияют на доступ инструмента и зазор под ключ.
Наружный диаметр фланца влияет на давление под подшипником и смятие краски/покрытия.
b (длина резьбы) важно для зацепления гайки и рисков “полной резьбы в плоскости среза”.
Момент затяжки vs. преднатяг (не путать)
Момент затяжки — лишь косвенный показатель; разброс трения доминирует. Используйте системы с контролируемым трением, когда важна стабильность усилия затяжки (например, в критических конструкционных соединениях).
Упрощённое соотношение, часто используемое на производстве:
T = K × F × d
T момент затяжки, F преднатяг, d номинальный диаметр, K коэффициент гайки (зависит от покрытия и смазки).
Типичные K-фактор диапазоны (ориентировочные):
Сухая сталь по стали: 0,18–0,25
Лёгкая смазка: 0,14–0,20
Молибденовая/противозадирная паста: 0,10–0,16
Инженерный вывод: указывайте состояние смазки на чертеже/технологической карте, иначе моменты затяжки не будут переноситься между поставщиками/линиями.
Контроль смазки (особенно для класса прочности 10.9/12.9)
Высокопрочные болты чувствительны к избыточному преднатягу, если трение неожиданно снижается. Если вы используете цинк-никель + верхнее покрытие или чешуйчатые покрытия, подтвердите диапазоны коэффициента трения с помощью отчётов об испытаниях поставщика.
Шайбы: когда использовать / когда избегать
Фланцевые болты часто по конструкции снижают необходимость в шайбах.
Используйте шайбы, когда:
Поверхность соединения мягкая или имеет пазы
Для метода затяжки с контролем угла поворота требуется контролируемая опорная поверхность.
Необходимо защищать покрытия или изолировать гальванические пары.
Зазор отверстия (справочно по ISO 273)
Для равномерной посадки и предотвращения краевой нагрузки под фланцем следуйте стандартным рекомендациям по зазору отверстия (близкий/нормальный/большой ряд по ISO 273). Несоответствие отверстий вызывает изгиб в стержне и ускоряет усталость.
Предостережение по фланцам с зубьями
Зубья увеличивают трение под головкой и могут повредить покрытия. Если критична коррозионная стойкость или целостность окраски, используйте гладкий фланец и рассмотрите отдельную стратегию фиксации (самоконтрящаяся гайка, фиксатор резьбы, клиновая стопорная шайба) на основе валидационных испытаний.
Сопутствующие продукты
Часто задаваемые вопросы
Что такое фланцевый болт с шестигранной головкой?
Шестигранный фланцевый болт — это болт с шестигранной головкой и интегрированным фланцем под головкой, который действует как встроенная шайба для распределения нагрузки и улучшения посадки. Он снижает локальное напряжение смятия и может улучшить удержание преднатяга в соединениях с покрытиями или более мягкими материалами.
DIN 6921 vs ISO 4162—в чём разница?
Стандарты DIN 6921 и ISO 4162 охватывают шестигранные болты с фланцем, но детали, такие как геометрия фланца, правила маркировки и устаревшие допуски, могут различаться в зависимости от редакции и практики поставщика. Для обеспечения взаимозаменяемости укажите точное издание стандарта на чертеже и проверьте критические размеры (наружный диаметр фланца, высота головки, особенности под головкой).
Когда следует выбирать болт с фланцем и зубьями?
Выбирайте фланцевый болт с зубцами, когда требуется повышенное сопротивление проворачиванию под головкой в соединениях, подверженных вибрации, и сопрягаемая поверхность допускает врезание зубцов. Избегайте зубцов на мягком алюминии, декоративных поверхностях или покрытиях, критичных к коррозии, если это не подтверждено испытаниями.
Шестигранные фланцевые болты лучше, чем использование шайбы?
Не всегда — болты с фланцевой головкой уменьшают необходимость в шайбе во многих стальных соединениях, но шайбы всё ещё полезны для продолговатых отверстий, мягких материалов или когда требуется контролируемая опорная поверхность. Решение должно основываться на давлении под опорой, целостности покрытия и требованиях к равномерности усилия затяжки.
Какой зазорный отверстие следует использовать для метрических фланцевых болтов?
Используйте рекомендации по отверстиям под крепёж ISO 273 (серии близкая/нормальная/большая) в зависимости от допуска на соосность и метода сборки. Слишком малое отверстие увеличивает брак при сборке; слишком большое может привести к краевой нагрузке фланца и проскальзыванию соединения — поэтому выбирайте минимальный зазор, который всё ещё соответствует возможностям вашего процесса.