ساختمان پیچ و مهره و کاربرد های مختلف آن

در صنایع خودرو، الکتریکی، سازه و …جهت اتصال قطعات از روش های متعددی مانند چسب، میخ، پرچ، بست، پیچ و مهره، جوش و غیره استفاده می گردد که هر یک در صنایع مختلف کاربرد بیشتری داشته و مزایا و معایب خود را دارند. به طور وضوح صنعت فلزات گسترده ترین نوع صنعت بوده که اتصالات در این صنعت بیشتر از اتصالات جوشی و اتصالات پیچ و مهره ای است. یکی از مشخصه های این اتصالات این است که اولا قابل تعویض هستند و مهم تر از آن از آنجا که می توانند از گریدی بالاتر از گرید دو قطعه قابل اتصال باشند پیچ و مهره و چسب ها به عنوان پرکاربرد ترین نوع اتصالات در صنعت فلزات هستند. ساختمان پیچ و مهره با توجه به استفاده طراحی می شود.

آنچه ذکر شد صرفا مصرف پیچ و مهره های شش گوش، آلن و استاد بولت محسوب شده و انواع دیگر آن در صنایع دیگر کاربرد بسیار وسیعی دارند. همین کلاس نیز بصورت تک عددی بر روی سطح مهره قید میگردد. از نظر مهندسی پیشنهاد می شود مهره ای که روی پیچ بسته می شود از کلاس خود پیچ بوده و یا یک کلاس بالاتر باشد. ساختمان پیچ و مهره طبق استاندارد های مختلف ساخته می شوند که این استاندارد ها بیانگر نوع دنده ریز و درشت، متریک و غیر متریک و همچنین گوشت و ضخامت مهره ها، پوشش سطحی و متریال آنها می باشد.

تاریخچه پیچ و مهره در ایران

قدمت پیچ و مهره در ایران نزدیک به یک قرن می‌باشد ولی از سال۱۳۲۰ رسمیت پیدا کرده‌است. از جمله بنیان‌ گذاران این صنف در ایران می‌توان به آقای ابوالفتاح اعتصامی اشاره نمود که نسبتی هم با شاعره پر آوازه ایران خانم پروین اعتصامی داشته و نزدیک به ۷۰ سال پیش در این صنف فعالیت داشتند و خدمات بسیار شایانی هم از خود به جای گذاشتند.اولین بار در سال ۱۳۳۳ دستگاه‌های تولید پیچ و مهره توسط شخصی به نام آقای ارجمند وارد ایران شد. در آن زمان پیچ به صورت پرسی و پرچ تولید می‌شد و با این کیفیتی که الان در بازار موجود است وجود نداشت. قبل از تشکیل اتحادیه‌ها ابتدا پیچ و مهره، یراق آلات و ابزار با هم به صورت صنف همگن فعالیت می‌کردند تا اینکه در سال ۱۳۵۱ با تشکیل اتحادیه ابزار، پیچ و مهره هم زیر مجموعه اتحادیه ابزار قرار گرفت.

تعریف پیچ و مهره

در واقع استوانه ای است که شیارهای مارپیچ آن را احاطه کرده است. طراحی شیار پیچ ها برای بریدن مواد نرم تر و سخت تر متفاوت است، شیارها اغلب به صورت مثلث، مربع، ذوزنقه و نیم دایره روی سطح جانبی بدنه ایجاد می شود.

برای شناخت پیچ ها و تعریف پیچ ها به 4 مشخصه نیازمندیم :

الف ) قطر پیچ   ب) طول پیچ  ج ) نوع کله پیچ   د ) نوع دنده وگام پیچ فاصله قله دو نخ رزوه کنار هم

 

ساختمان پیچ و مهره

یک پیچ، همچنین به عنوان یک پیچ شناخته می شود، همیشه نباید با یک مهره مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، مهره همیشه با پیچ استفاده می شود. پیچ و مهره به عنوان اجزای اساسی در چندین پروژه ساختمانی خدمت می کنند، زیرا آنها اوراق قرضه قوی ایجاد می کنند که حتی تحت فشار زیادی قرار نمی گیرند. این اتصالات می توانند انواع مختلفی داشته باشند، هر کدام برای مطابقت با نیازهای یک برنامه خاص یا نیازهای کاری مناسب است. یک پیچ دارای یک موضوع در شکل استوانه ای است و مهره دارای یک حلقه داخلی است که با موضوع بر روی پیچ متصل می شود. با اجرای پیچ از طریق مهره، یک باند بسیار قوی ایجاد می شود که توانایی مقاومت در برابر مقادیر زیادی از استرس را دارد.

فرآیند اتصال یک مهره و یک پیچ با هم معمولا بسیار ساده است، اما بسته به نوع پیچ و مهره مورد استفاده و نحوه پیچیدن آن از طریق یک شیء با مهره در طرف دیگر که به طور ایمن با هم مرتبط می شود، پیچیده می شود.

 

رده ی مقاومتی پیچ و مهره

رده‌ی مقاومتی ها بر اساس استاندارد DIN با سه عدد ۸٫۸، ۱۰٫۹ و ۱۲٫۹تعریف شده است .

شایع ترین کاربرد پیچ ومهره ها برای نگه داری اشیا و قطعات به یکدیگر می باشند. بخش استوانه ای از قسمت انتها تا نوک پیچ را پای پیچ گویند که ممکن است کل یا بخشی از آن رزوه شده باشد. به فاصله میان هر شیار با شیار دیگر گام پیچ گفته می شود.

پیچ های قدرت که گاهی محرک های خطی یا پیچ های انتقال نیز نامیده می شوند، برای تبدیل حرکت دورانی مهره یا پیچ به حرکت خطی نسبتا آهسته در امتداد محور پیچ به کار می روند. هدف بسیاری از آن ها اخذ مزیت مکانیکی بیشتر است، مانند جک ها و پرس ها و هدف برخی حصول به جا به جایی دقیق حرکت محوری است.

 

متریال و ساختمان پیچ و مهره

ساختمان پیچ و مهره فلزی از فولاد کربن پایین، کربن متوسط و کربن بالا ساخته می شود. یکی از مهم ترین نکاتی که در تولید پیچ و مهره باید به آن توجه داشت نوع جنس و مواد اولیه در کیفیت محصول و قیمت تمام شده آن تاثیر زیادی دارد. نوع مفتول فولادی که در تولید پیچ و مهره ها استفاده می شود باید قابلیت فرم پذیری سر(Cold Heading Quality  (CHQ باشند.

نکته: این نوع از پیچ و مهره ها بعد از تولید مورد عملیات حرارتی قرار گرفته تا میزان مقاومتشان تقویت گردد. عملیات فرم دهی مفتول که در نهایت ساقه پیچ خواهند شد، توسط قالب های ثابت یا ماتریس ها شکل داده می شوند و آن بخش از مفتول که کله ی پیچ خواهد شد توسط قالب های متحرک یا پانچ و سینه شکل نهایی را به خود می گیرند.

فولاد های کربن پایین:

پیچ و مهره های تولید شده از این فولاد معمولا در صنایعی استفاده می شود که فشار بالایی چه از لحاظ دما، کشش و نیرو بر روی آن نباشد مانند صنایع برق و مخابرات و صنایع پایین دستی. به این پیچ ها، پیچ آهنی می گویند.

فولاد های کربن متوسط:

از این فولاد به علت استحکام بالا دزر صنایع پل سازی، استراکچر سازی، نفت و صنایع حساس استفاده می شوند. این نوع از پیچ ها , پیچ فولادی یا خشکه خطاب می شوند.

فولاد های کربن بالا (زنگ نزن):

پیچ های تولید شده از این فولاد به علت مقاومت بسیار بالا در زمینه های مختلف در صنایع دریایی، صنایع غذایی و مکان های بسیار مرطوب استفاده می شوند.