บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / Hex Head Bolt กับ Hex Flange Bolt: ความแตกต่างและคู่มือการเลือก

ข่าวอุตสาหกรรม
เราสร้างมูลค่า

กำลังดิ้นรนเพื่อค้นหาชิ้นส่วนมาตรฐานที่เหมาะสมใช่ไหม? ให้เราออกแบบมัน ตั้งแต่สลักเกลียวรถยนต์ไปจนถึงส่วนประกอบที่มีรูปทรงเฉพาะตัว เราเชี่ยวชาญในการทำงานแบบกำหนดเองตามตัวอย่างหรือแบบของคุณ

หมวดข่าว หมวดหมู่สินค้า ข่าวเด่น

Hex Head Bolt กับ Hex Flange Bolt: ความแตกต่างและคู่มือการเลือก


A สลักเกลียวหัวหกเหลี่ยม เป็นตัวยึดเกลียวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด โดยกำหนดโดยหัวหกด้าน ก้านเกลียวเต็มหรือบางส่วน และข้อกำหนดสำหรับแหวนรองแยกต่างหากเพื่อกระจายภาระในการจับยึด ก สลักเกลียวหน้าแปลนหกเหลี่ยม เป็นการวิวัฒนาการโดยตรงของตัวยึดแบบเดียวกัน โดยประกอบด้วยหน้าแปลนกลมกว้างที่อยู่ใต้หัวหกเหลี่ยมซึ่งทำหน้าที่เป็นแหวนรองในตัว กระจายโหลดไปยังพื้นที่แบริ่งที่ใหญ่ขึ้นโดยไม่ต้องใช้ส่วนประกอบแยกต่างหาก เลือกสลักเกลียวหัวหกเหลี่ยมมาตรฐานสำหรับงานโครงสร้างทั่วไป งานโยธา และงานอุตสาหกรรมหนักที่แหวนรองเป็นมาตรฐาน เลือกโบลต์หน้าแปลนหกเหลี่ยม โดยให้ความสำคัญกับความเร็วในการประกอบ ลดจำนวนชิ้นส่วน หรือการกระจายโหลดซับสเตรตแบบบาง/อ่อน — โดยเฉพาะในยานยนต์ ระบบ HVAC และการผลิตขนาดเล็ก

สลักเกลียวหัวหกเหลี่ยม: ความหมาย เรขาคณิต และมาตรฐาน

สลักเกลียวหัวหกเหลี่ยม - บางครั้งเรียกว่าสกรูหัวหกเหลี่ยมเมื่อมีพิกัดความเผื่อมิติที่ใกล้กว่าและมีหน้าแหวนรองใต้หัว - ถูกกำหนดโดยโปรไฟล์หัวหกเหลี่ยม ซึ่งช่วยให้สามารถเชื่อมต่อโดยใช้ปลายเปิดมาตรฐาน กล่องปลาย ซ็อกเก็ต และประแจแบบปรับได้ หน้าแบนหกหน้าของหัวและขนาดความกว้างตามขวาง (WAF) ที่กำหนดไว้เป็นพื้นฐานของขนาดประแจสำหรับมาตรฐานเมตริกและสปริงมาตรฐานทั้งหมด

มาตรฐานมิติสำหรับโบลท์หัวหกเหลี่ยม

โบลท์หัวหกเหลี่ยมผลิตขึ้นตามมาตรฐานมิติที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด ซึ่งกำหนดความสูงของส่วนหัว ความกว้างตลอดแนวราบ ความกว้างตลอดมุม ความยาวในการขันเกลียว และพิกัดความเผื่อของก้าน มาตรฐานหลักในการใช้งานทั่วโลกคือ:

  • ISO 4014 / ISO 4017: มาตรฐานเมตริกที่โดดเด่น ISO 4014 ระบุสลักเกลียวหกเหลี่ยมแบบมีเกลียวบางส่วน ISO 4017 ระบุสลักเกลียวหกเหลี่ยมแบบเกลียวเต็ม ทั้งสองกำหนดมิติตั้งแต่ M1.6 ถึง ม64
  • ดิน 931 / ดิน 933: มาตรฐานเยอรมันส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วย ISO 4014/4017 แต่ยังคงมีการอ้างอิงอย่างกว้างขวาง — DIN 931 สำหรับเกลียวบางส่วน, DIN 933 สำหรับสลักเกลียวหกเหลี่ยมเกลียวเต็ม ความแตกต่างด้านมิติจาก ISO นั้นเล็กน้อยแต่มีอยู่ในบางขนาด
  • ASME B18.2.1: มาตรฐานอเมริกาเหนือสำหรับสลักเกลียวหกเหลี่ยมและสกรูหัวหกเหลี่ยม ซีรีส์นิ้ว ครอบคลุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1/4" ถึง 4"
  • มาตรฐาน ASTM A307 / A325 / A490 / F3125: มาตรฐานโบลต์โครงสร้างอเมริกันที่ระบุข้อกำหนดคุณสมบัติทางกล (ความต้านทานแรงดึง ความแข็งแรงคราก น้ำหนักทดสอบ) สำหรับโบลต์หกเหลี่ยมที่ใช้ในการเชื่อมต่อเหล็กโครงสร้าง

ขนาดที่สำคัญของสลักเกลียวหัวหกเหลี่ยมแบบเมตริก

ขนาดคีย์โบลต์ Hex ISO 4014/4017 ตามขนาดเกลียว
ขนาดเกลียว ความกว้างตลอดแฟลต (มม.) ความสูงของหัว (มม.) ระยะเกลียว (มม.) ขนาดประแจ
ม6 10 4.0 1.0 10 มม
ม8 13 5.3 1.25 13 มม
ม10 17 6.4 1.5 17 มม
ม12 19 7.5 1.75 19 มม
ม16 24 10.0 2.0 24 มม
ม20 30 12.5 2.5 30 มม
ม24 36 15.0 3.0 36 มม

เกลียวบางส่วนเทียบกับสลักเกลียวหกเหลี่ยมแบบเต็ม

ทางเลือกระหว่างสลักเกลียวหกเหลี่ยมแบบเกลียวบางส่วนและเกลียวเต็มมีความสำคัญในการใช้งาน และไม่ใช่แค่รูปแบบการผลิตเท่านั้น ก สลักเกลียวเกลียวบางส่วน (ISO 4014 / DIN 931) มีก้านแบบไม่มีเกลียวระหว่างส่วนหัวและส่วนที่เป็นเกลียว ก้านที่ไม่มีเกลียวนี้ทำหน้าที่เป็นเดือยที่มีความแม่นยำในรูโบลต์ ต้านทานแรงเฉือนผ่านส่วนต่อประสานโดยไม่ทำให้เกิดความเค้นเฉือนบนรูปแบบเกลียว ซึ่งเป็นจุดรวมตัวของความเค้น มาตรฐานโบลต์โครงสร้าง เช่น AISC และ EN 1090 กำหนดไว้เป็นพิเศษว่าเกลียวไม่อยู่ในระนาบแรงเฉือนในการเชื่อมต่อที่วิกฤตการลื่นด้วยเหตุผลนี้ ก สลักเกลียวเกลียวเต็ม (ISO 4017 / DIN 933) มีด้ายยาวจนถึงใต้ศีรษะ วิธีนี้จะช่วยเพิ่มความยาวในการยึดเกลียวให้สูงสุดสำหรับการรับแรงดึง แต่หมายความว่าเกลียวอาจตัดผ่านระนาบแรงเฉือนในรูปทรงข้อต่อบางแบบ ซึ่งเป็นที่ยอมรับสำหรับการเชื่อมต่อที่ไม่ลื่นไถล

สลักเกลียวหน้าแปลนหกเหลี่ยม: การออกแบบ ฟังก์ชั่น และมาตรฐาน

ที่ สลักเกลียวหน้าแปลนหกเหลี่ยม — ได้มาตรฐานภายใต้ ISO 15071 (ระบบเมตริก ไม่ฟันปลา) และ DIN 6921 (มีฟันปลา) — เพิ่มหน้าแปลนทรงกลมคล้ายแหวนรองที่ด้านล่างของหัวหกเหลี่ยมมาตรฐาน หน้าแปลนถูกปลอมแปลงหรือขึ้นรูปเย็นโดยเป็นส่วนหนึ่งของหัวโบลต์ ไม่ใช่ส่วนประกอบแยกต่างหาก การเปลี่ยนแปลงการออกแบบเพียงครั้งเดียวนี้ทำให้เกิดลักษณะการทำงานของตัวยึดที่แตกต่างกันอย่างมากในหลายประเด็นสำคัญ

หน้าแปลนเปลี่ยนพฤติกรรมการหนีบอย่างไร

ที่ flange increases the พื้นที่แบริ่ง ใต้หัวสลัก - พื้นที่ผิวซึ่งมีการกระจายแรงจับยึดไปยังวัสดุข้อต่อ สำหรับสลักเกลียวหกเหลี่ยม ม10 ที่ไม่มีแหวนรอง พื้นที่ตลับลูกปืนใต้หัวจะอยู่ที่ประมาณ 78 ตร.มม . สลักเกลียวหน้าแปลนหกเหลี่ยม M10 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหน้าแปลนประมาณ 21–22 มม. จะเพิ่มค่านี้เป็นประมาณ 260–290 มม.² - มากกว่าสามเท่าของพื้นที่แบริ่ง สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างมากในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับ:

  • โลหะแผ่นบาง: หากไม่มีหน้าแปลน หัวโบลต์หกเหลี่ยมสามารถดึงหรือเปลี่ยนรูปเหล็กหรืออะลูมิเนียมบางภายใต้แรงยึดได้ หน้าแปลนจะกระจายแรงนั้นไปในพื้นที่ที่กว้างขึ้น เพื่อป้องกันความเสียหายของวัสดุพิมพ์
  • วัสดุที่อ่อนนุ่ม: ตัวเรือนพลาสติก การหล่ออะลูมิเนียม และแผงคอมโพสิตจะได้รับประโยชน์จากการกระจายน้ำหนักของหน้าแปลนในลักษณะเดียวกับเครื่องซักผ้า แต่ไม่มีความยุ่งยากในการประกอบของแหวนรองหลวม
  • สภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูง: ที่ serrated version (DIN 6921) adds radial teeth to the flange underside. These teeth bite into the mating surface when the bolt is torqued, providing mechanical resistance to rotational loosening under vibration — functioning like a toothed lock washer but as an integral feature rather than a separate component.

สลักเกลียวหน้าแปลนแบบหยักและแบบไม่หยัก

นี่คือความแตกต่างย่อยที่สำคัญที่สุดในหมวดสลักเกลียวหน้าแปลนหกเหลี่ยม:

  • ไม่หยัก (หน้าแปลนเรียบ) — ISO 15071: ที่ flange underside is smooth. It distributes load without biting into the mating surface, making it suitable for coated, painted, or anodized surfaces where surface damage would cause corrosion or cosmetic issues. These can be removed and reused without surface damage.
  • หน้าแปลนหยัก — DIN 6921: ที่ flange underside carries radial serrations (typically 30–40 teeth around the circumference). When torqued, these indent into the mating surface and resist rotational loosening. This version provides significantly better vibration resistance than a plain hex bolt, approaching the performance of a separate toothed lock washer. However, serrations damage surface coatings and are not suitable for applications where corrosion from coating disruption is a concern. They are also not recommended for use on hardened surfaces where indentation cannot occur.

ขนาดสลักเกลียวหน้าแปลน Hex

ขนาดคีย์ของสลักเกลียวหน้าแปลน Hex ISO 15071 / DIN 6921
ขนาดเกลียว หกเหลี่ยม WAF (มม.) เส้นผ่านศูนย์กลางหน้าแปลน (มม.) ความหนาของหน้าแปลน (มม.) ความสูงของหัว (มม.)
ม6 10 14.2 1.1 5.7
ม8 13 17.9 1.4 7.6
ม10 15 หรือ 16 21.8 1.8 9.6
ม12 18 26.0 2.0 11.4
ม14 21 29.9 2.3 13.2
ม16 24 34.5 2.6 15.6

โปรดทราบว่า WAF หกเหลี่ยมบนโบลต์หน้าแปลนมักจะเป็น เล็กกว่าหนึ่งขนาด กว่าสลักเกลียวหกเหลี่ยมมาตรฐานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกลียวเท่ากัน (เช่น สลักเกลียวหน้าแปลน M10 ใช้ประแจขนาด 15 หรือ 16 มม. แทนที่จะเป็น 17 มม. ที่จำเป็นสำหรับสลักเกลียวมาตรฐาน ISO 4014 M10) เนื่องจากหน้าแปลนมีพื้นผิวจับแบบหมุนได้ระหว่างการติดตั้ง และ WAF หกเหลี่ยมที่ลดลงช่วยประหยัดวัสดุและลดขนาดซองส่วนหัวโดยรวม ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบในพื้นที่การประกอบที่จำกัด

สลักเกลียวหัวหกเหลี่ยม กับ สลักเกลียวหน้าแปลน Hex: การเปรียบเทียบโดยตรง

การทำความเข้าใจความแตกต่างทางโครงสร้างและการใช้งานจริงระหว่างสลักเกลียวทั้งสองประเภทนี้ถือเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกตัวยึดที่ถูกต้อง การเปรียบเทียบต่อไปนี้ครอบคลุมมิติและปัจจัยการทำงานที่สำคัญที่สุดในการตัดสินใจทางวิศวกรรมและการผลิต

สลักเกลียวหัวหกเหลี่ยมกับสลักเกลียวหน้าแปลนหกเหลี่ยม: การเปรียบเทียบคุณสมบัติและการใช้งาน
ลักษณะเฉพาะ Hex Head Bolt Hex Flange Bolt
บริเวณหัวแบริ่ง (M10) ~78 มม.² (ไม่มีแหวนรอง) ~260–290 มม.² (หน้าแปลนรวม)
ต้องใช้เครื่องซักผ้า โดยปกติแล้วใช่ (สำหรับการกระจายโหลด) ไม่ (หน้าแปลนทำหน้าที่เป็นแหวนรอง)
ความต้านทานการสั่นสะเทือน ปานกลาง (ต้องใช้แหวนรองล็อคหรือ Nordlock เพื่อให้มีการสั่นสะเทือนสูง) สูง (รุ่นฟันปลาให้การล็อคแบบรวม)
ความเร็วในการประกอบ ช้าลง (ต้องมีการจัดการเครื่องซักผ้า) เร็วขึ้น (องค์ประกอบเดียว)
จำนวนชิ้นส่วนต่อข้อต่อ 3 (น็อตแหวนรองโบลต์) หรือ 2 (น็อตโบลต์เข้าไปในรูต๊าปเกลียว) 2 (น็อตโบลท์) หรือ 1 (เข้าไปในรูต๊าปเกลียว)
ความสม่ำเสมอของแรงบิด แปรผันได้หากแหวนรองไม่สม่ำเสมอในความแข็ง/พื้นผิว สม่ำเสมอมากขึ้น (หน้าแปลนรวม รูปทรงหน้าสัมผัสที่กำหนด)
ความเหมาะสมกับแผ่นบาง แย่ไม่มีเครื่องซักผ้า ดีมีเครื่องซักผ้าขนาดใหญ่ ดี (หน้าแปลนกระจายโหลดบนพื้นที่ขนาดใหญ่)
การใช้โครงสร้าง / วิศวกรรมโยธา มาตรฐาน — ครอบคลุมโดย EN 15048, ASTM F3125 ไม่ปกติ — โบลต์หน้าแปลนไม่ครอบคลุมตามมาตรฐานโบลต์โครงสร้าง
อุตสาหกรรมปฐมภูมิ การก่อสร้าง น้ำมันและก๊าซ เครื่องจักร โครงสร้างพื้นฐาน ยานยนต์, HVAC, เครื่องใช้ไฟฟ้า, การผลิตเบา
ต้นทุนต่อหน่วย ด้านล่าง (รูปทรงที่เรียบง่ายกว่า) สูงขึ้นเล็กน้อย (การตีขึ้นรูปที่ซับซ้อนมากขึ้น)

คลาสคุณสมบัติและเกรดความแข็งแกร่ง

ทั้งสลักเกลียวหัวหกเหลี่ยมและสลักเกลียวหน้าแปลนหกเหลี่ยมมีจำหน่ายในประเภทคุณสมบัติทางกลหลายประเภท ซึ่งกำหนดความต้านทานแรงดึง ความแข็งแรงคราก และภาระทดสอบ การเลือกประเภททรัพย์สินที่ไม่ถูกต้องถือเป็นข้อผิดพลาดทางวิศวกรรมทั่วไปที่นำไปสู่ความล้มเหลวของข้อต่อก่อนกำหนด (ต่ำกว่าที่ระบุ) หรือต้นทุนและน้ำหนักที่ไม่จำเป็น (เกินกำหนด)

คลาสคุณสมบัติเมตริก (ISO 898-1)

สลักเกลียวเมตริกจัดอยู่ในประเภท ISO 898-1 โดยมีระดับคุณสมบัติทำเครื่องหมายไว้บนหัวสลักเกลียวเป็นตัวเลขสองตัวคั่นด้วยจุดทศนิยม ตัวเลขแรกหมายถึง 1/100 ของค่าความต้านทานแรงดึงที่ระบุในหน่วย MPa ; ส่วนที่สองระบุอัตราส่วนของผลผลิตต่อความต้านทานแรงดึงคูณด้วย 10

คลาสคุณสมบัติโบลต์เมตริก ISO 898-1 — คุณสมบัติทางกล
ระดับทรัพย์สิน ความต้านแรงดึงที่กำหนด (MPa) ความแข็งแรงของผลผลิต (MPa) การใช้งานทั่วไป
4.6 400 240 ข้อต่อสำหรับงานเบาและไม่สำคัญ
5.6 500 300 วิศวกรรมทั่วไป
8.8 800 640 เกรดโครงสร้างและทางกลที่พบมากที่สุด
10.9 1000 900 ระบบส่งกำลังของยานยนต์ที่มีโครงสร้างความแข็งแรงสูง
12.9 1200 1080 การใช้งานโหลดสูงที่สำคัญ มอเตอร์สปอร์ต การบินและอวกาศ

ชั้นเรียน 8.8 ถูกใช้อย่างแพร่หลายที่สุด ระดับคุณสมบัติสำหรับสลักเกลียวหัวหกเหลี่ยมและหน้าแปลนหกเหลี่ยมในการใช้งานโครงสร้างทางกลและโครงสร้างเบา ให้การผสมผสานที่ลงตัวระหว่างความแข็งแรง ความเหนียว และราคา โดยผลิตจากเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางพร้อมการชุบแข็งและการอบคืนตัว โบลต์หน้าแปลนคลาส 10.9 มีอยู่ทั่วไปในเครื่องยนต์และระบบขับเคลื่อนของยานยนต์ ซึ่งต้องใช้แรงจับยึดสูงในรูปทรงข้อต่อที่มีขนาดกะทัดรัด

เครื่องหมายเกรดอิมพีเรียล (SAE / ASTM)

โบลต์หกเหลี่ยมซีรีส์นิ้วใช้เครื่องหมายเกรด SAE — เส้นรัศมีบนหัวโบลต์ — แทนที่จะเป็นตัวเลข เกรดที่พบบ่อยที่สุดคือ SAE เกรด 2 (ไม่มีเครื่องหมาย เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ แรงดึง 74,000 psi) SAE เกรด 5 (เส้นรัศมี 3 เส้น, แรงดึง 120,000 psi — เป็นเกรดโครงสร้างที่พบมากที่สุด) และ SAE เกรด 8 (เส้นรัศมี 6 เส้น แรงดึง 150,000 psi — มีความแข็งแรงสูงสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูง) การกำหนด ASTM (A307, A325, A490) ใช้สำหรับสลักเกลียวโครงสร้างในการก่อสร้างอาคารและสะพาน โดยที่ A325 (มีความแข็งแรงเทียบเท่าเกรด 5 ประมาณ) เป็นสลักเกลียวโครงสร้างมาตรฐานในการก่อสร้างเหล็กในอเมริกาเหนือ

วัสดุและการรักษาพื้นผิว

สลักเกลียวหัวหกเหลี่ยมและหน้าแปลนหกเหลี่ยมมีจำหน่ายในวัสดุและการปรับสภาพพื้นผิวหลายประเภท ข้อมูลจำเพาะที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการทำงาน ความแข็งแรงที่ต้องการ ข้อจำกัดด้านน้ำหนัก และการสัมผัสการกัดกร่อน

เหล็กกล้าคาร์บอน

ที่ overwhelming majority of hex bolts and flange bolts in industrial use are manufactured from low, medium, or alloy carbon steel, heat-treated to the required property class. Carbon steel bolts offer the best combination of tensile strength, machinability, and cost. Their primary limitation is susceptibility to corrosion in humid, outdoor, or chemical environments — addressed through surface treatments rather than material change for most applications.

สแตนเลส

โบลท์หกเหลี่ยมสแตนเลส (โดยทั่วไปคือ A2-70 และ A4-80 ตาม ISO 3506) ได้รับการระบุไว้สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนที่สำคัญ — การใช้งานทางทะเล การแปรรูปอาหาร สารเคมี และสถาปัตยกรรมกลางแจ้ง A2 (สแตนเลส 304) ครอบคลุมข้อกำหนดทั่วไปด้านความทนทานต่อการกัดกร่อน A4 (สแตนเลส 316) เพิ่มโมลิบดีนัมเพื่อต้านทานการโจมตีของคลอไรด์ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานทางทะเลและชายฝั่ง สิ่งที่ต้องแลกคือค่าความต้านทานแรงดึงที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนที่ผ่านการอบร้อนที่มีขนาดเท่ากัน A2-70 มีความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำที่ 700 MPa เทียบกับ 800 MPa สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน 8.8 สลักเกลียวหน้าแปลนหกเหลี่ยมสเตนเลสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อาหาร ท่อ HVAC และการก่อสร้างโรงงานผลิตยา

สารเคลือบพื้นผิวทั่วไปและการป้องกันการกัดกร่อน

ตัวเลือกการรักษาพื้นผิวสำหรับโบลท์หน้าแปลนหกเหลี่ยมและหกเหลี่ยม
การรักษาพื้นผิว ความหนาของการเคลือบ ความต้านทานสเปรย์เกลือ (ชม.) การใช้งานทั่วไป
ธรรมดา (ตามเครื่องจักร) ไม่มี <24 สภาพแวดล้อมในร่มและแห้งเท่านั้น
ชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า (ใส/เหลือง) 5–15 ไมโครเมตร 72–200 การใช้งานทั่วไปในร่ม/กลางแจ้งที่ไม่รุนแรง
การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (HDG) 45–85 ไมโครเมตร 1,000 โครงสร้างกลางแจ้ง, การก่อสร้าง
ดาโครเมต/เรขาคณิต 8–12 ไมโครเมตร