Как проверить качество запрессовки: испытания на усилие вырывания, проворот и соосность
15.04.2026
1. Почему запрессовка может быть плохой?
Прежде чем говорить о проверке, давайте поймём, откуда берутся дефекты.
Запрессованная гайка держится в листе за счёт того, что её рифлёная часть (или шестигранный поясок) врезается в металл. Если технология нарушена, возникают типичные проблемы:
Дефект Причина Последствие
Гайка проворачивается Отверстие в листе слишком большое; недостаточное усилие запрессовки; лист слишком тонкий для данной гайки Винт затягивается вместе с гайкой — соединение не фиксируется
Гайка вырывается Малая глубина запрессовки; недостаточное усилие; некачественное рифление При затяжке гайка вылетает из листа вместе с винтом
Гайка перекошена Перекос пуансона; неровная поверхность стола; неверное позиционирование Винт входит криво — закусывает или срывает резьбу
Трещины вокруг гайки Слишком большое усилие; хрупкий материал (алюминий); малое расстояние до края Ослабление конструкции, риск разрушения
Все эти дефекты выявляются тремя основными методами контроля, о которых мы и поговорим.
2. Испытание на усилие вырывания (Pull-out test)
Это самый важный тест. Он показывает, с какой силой гайку можно вырвать из листа. Если гайка вырывается раньше, чем лопается винт или гнётся лист — запрессовка некачественная.
Как проводится испытание
Фиксация: Лист с запрессованной гайкой закрепляется в разрывной машине или специальном стенде.
Нагрузка: В гайку вкручивается калиброванный винт (или оправка), за которую захватывается захватом.
Растяжение: Машина плавно увеличивает осевую нагрузку (тянет гайку на себя).
Фиксация: Регистрируется максимальная нагрузка в момент, когда гайка начинает выходить из листа (или когда винт срывается).
Нормативные значения
Точных универсальных цифр не существует — они зависят от:
Типоразмера гайки (M3, M4, M5, M6...)
Толщины листа
Материала листа (сталь, алюминий)
Однако есть ориентировочные минимальные значения, которых придерживаются производители качественного крепежа (например, PEM):
Типоразмер гайки Толщина листа (сталь) Минимальное усилие вырывания
M3 1.0 мм ~300 Н (~30 кгс)
M4 1.0 мм ~450 Н (~45 кгс)
M5 1.2 мм ~700 Н (~70 кгс)
M6 1.5 мм ~1000 Н (~100 кгс)
M8 2.0 мм ~1500 Н (~150 кгс)
Для алюминиевых листов значения ниже на 20–30%.
Признаки брака при испытании
Вырыв с малой нагрузкой: Гайка вылетела при усилии менее 50% от нормативного — брак.
Вырыв с «грибком»: Гайка вырвала часть листа вокруг себя — значит, лист был слишком тонким или отверстие было большим.
Трещины вокруг гайки без вырыва: Металл дал трещины ещё до вырыва — хрупкое разрушение, брак.
Как проверить без разрывной машины (на производстве)
Если у вас нет дорогого оборудования, есть упрощённый метод:
Вкрутите в гайку винт соответствующего размера.
Зажмите винт в тисках или мощных пассатижах.
Потяните лист рукой с усилием (или повесьте груз известной массы, например, 5–10 кг).
Если гайка осталась на месте — хорошо. Если выскочила — плохо.
Этот метод не даст точных цифр, но позволит отбраковать явно некачественные изделия.
3. Испытание на проворот (Torque / Anti-rotation test)
Гайка не должна проворачиваться в листе. Когда вы затягиваете винт, крутящий момент передаётся на гайку. Если гайка не зафиксирована надёжно, она начнёт вращаться вместе с винтом.
Как проводится испытание
Фиксация: Лист с гайкой зажимается в тисках или на столе.
Вкручивание: В гайку вкручивается калиброванный винт (или специальный калибр с резьбой).
Нагрузка крутящим моментом: Динамометрический ключ или специальное устройство прикладывает крутящий момент к винту.
Контроль: Регистрируется момент, при котором гайка начинает проворачиваться в листе.
Нормативные значения
Требования к крутящему моменту для крепежа устанавливаются стандартами, такими как ГОСТ Р 52628-2006 «Гайки. Механические свойства и методы испытаний» . В нем регламентируются пробные нагрузки для гаек с крупной и мелкой резьбой.
Для запрессованных гаек в тонком листе минимальный момент проворота должен быть выше момента затяжки винта. То есть гайка должна проворачиваться только после того, как винт уже затянут с требуемым усилием.
Примерные ориентиры (для стали, толщина листа 1.5 мм):
Типоразмер Момент затяжки винта (класс 8.8) Минимальный момент проворота гайки
M4 ~3 Н·м ~4–5 Н·м
M5 ~6 Н·м ~8–10 Н·м
M6 ~10 Н·м ~12–15 Н·м
Расчет крутящего момента при затяжке гаек производится по формуле, учитывающей усилие предварительной затяжки и коэффициент закручивания :
K = 1000 × (M / (N × d))
где M — крутящий момент, N — усилие затяжки, d — диаметр резьбы.
Признаки брака
Гайка проворачивается сразу: При первом же повороте винта гайка крутится вместе с ним — отверстие слишком большое или гайка не той размерности.
Гайка проворачивается при моменте меньше затяжки: Вы не можете нормально затянуть винт, потому что гайка «убегает» — брак.
Лист деформируется вокруг гайки: Металл смялся, а гайка всё равно проворачивается — лист слишком тонкий.
Упрощённая проверка на производстве
Вкрутите винт в гайку.
Зажмите лист в тисках.
Затягивайте винт обычным ключом с усилием, которое считаете нормальным для данного винта.
Если гайка не провернулась — хорошо. Если провернулась — брак.
4. Контроль соосности (перпендикулярности и положения)
Гайка должна стоять строго перпендикулярно плоскости листа и точно на месте. Перекошенная гайка — это гарантированные проблемы при сборке.
Что проверяем:
Перпендикулярность: Гайка не должна быть наклонена относительно плоскости листа.
Смещение оси: Центр резьбы должен совпадать с центром отверстия.
Высоту выступа: Гайка не должна торчать слишком сильно или быть утопленной.
Как проверяется
Метод 1: Калибр-пробка (Go/No-Go)
Самый простой и надёжный способ — использовать калибр-пробку с резьбой (ГОСТ 17769-83) :
Берётся калибр с резьбой нужного размера (например, М4).
Калибр должен свободно вкручиваться в гайку на всю глубину без закусываний.
Если калибр не входит или входит с перекосом — гайка перекошена или повреждена резьба.
Метод 2: Визуальный контроль с упором
Приложите к листу уголок или поверочную линейку. Зазор между линейкой и телом гайки (или винтом, вкрученным в неё) не должен превышать 0.2–0.3 мм.
Метод 3: Контрольное приспособление
Для серийного производства изготавливается специальная пластина с отверстиями под винты. Если все винты входят одновременно — соосность в порядке.
Допустимые отклонения
Параметр Допуск
Перпендикулярность Не более 0.5° (≈0.1 мм на 10 мм высоты)
Смещение оси Не более 0.2 мм
Высота выступа По спецификации производителя (±0.1 мм)
5. Визуальный и измерительный контроль (ГОСТ и стандарты)
Помимо трёх основных тестов, существуют стандартные методы контроля, описанные в ГОСТах.
ГОСТ 1759.0-87 — общие требования
Этот стандарт устанавливает методы контроля для болтов, винтов, шпилек и гаек . В частности:
Пункт 4.1: Контроль внешнего вида должен производиться без применения увеличительных приборов. В спорных случаях допускается использовать лупу с увеличением 2.5–3×.
Пункт 4.2–4.3: Контроль дефектов поверхности — по отдельным стандартам на болты и гайки.
ГОСТ 17769-83 — правила приемки
Устанавливает правила статистического приемочного контроля качества крепежных изделий. Согласно этому стандарту, контроль партии производится выборочно, с использованием таблиц объёма выборки в зависимости от размера партии .
ГОСТ Р ИСО 6157-2-2009 (заменён на ГОСТ ISO 6157-2-2015) — дефекты поверхности гаек
Этот стандарт устанавливает допустимые предельные значения для различных типов дефектов поверхности гаек . В нём описаны:
Типы дефектов и их причины
Внешний вид дефектов
Допустимые значения
Типичные дефекты, выявляемые визуально
Согласно статье в журнале «Молодой учёный», к основным дефектам крепежных изделий относятся :
Трещины (напряжения, штамповочные) — возникают на границах кристаллов в результате перенапряжения металла
Рванины — открытые разрывы в металле в местах, подвергающихся деформации
Повреждения резьбы — рванины или выкрашивания по профилю резьбы
Заусенцы — остатки материала по краям
Визуальный контроль — самый распространённый и доступный метод . Все готовые изделия не должны содержать перечисленных дефектов.
6. Пошаговый алгоритм контроля качества запрессовки на производстве
Для рядового технолога или ОТК я рекомендую следующий порядок проверки:
Шаг 1: Входной контроль (до запрессовки)
Проверить диаметр отверстия (должен соответствовать спецификации производителя гайки, обычно +0.05/-0.00 мм)
Проверить толщину листа (не меньше минимальной для данного типоразмера)
Убедиться, что расстояние от отверстия до края листа достаточно (≥ 5–8 мм)
Шаг 2: Контроль в процессе запрессовки (для серии)
Первые 3–5 деталей — проверить визуально и калибром
Каждые 20–50 деталей — выборочный контроль
Фиксировать усилие пресса (если есть датчик)
Шаг 3: Выходной контроль (готовые детали)
Визуально (10–20% выборки): нет трещин вокруг гайки, гайка не перекошена
Калибром-пробкой (5–10%): резьба чистая, винт входит без закусывания
На проворот (периодически, 1–2%): затянуть винт с нормальным усилием
На вырыв (только при настройке или сомнениях): разрывная машина
Шаг 4: Документирование
По стандарту ГОСТ ISO 16426-2015 «Изделия крепежные. Система обеспечения качества» , результаты контроля должны документироваться для обеспечения прослеживаемости партии.
7. Частые вопросы и ответы
Вопрос: Можно ли проверить запрессовку, не разрушая деталь?
Ответ: Да. Проверка калибром-пробкой и визуальный контроль — неразрушающие. Проверка на проворот (с контролируемым моментом) тоже не разрушает деталь, если не перетягивать. Проверка на вырыв — разрушающая, проводится только на образцах-свидетелях или на забракованных деталях.
Вопрос: Какой процент деталей нужно проверять?
Ответ: По ГОСТ 17769-83, объём выборки зависит от размера партии . Для типовой партии 100–500 штук рекомендуется проверять 13–20 штук (уровень контроля II, AQL = 1.5–4.0 в зависимости от критичности).
Вопрос: Что делать, если гайка всё-таки проворачивается при затяжке?
Ответ: Причина почти всегда одна — отверстие в листе слишком большое. Замерьте его. Если оно в допуске, возможно, гайка не того типоразмера. Исправление — только переделка: высверлить старую гайку (или выбить), поставить новую в большее отверстие (следующий типоразмер).
Вопрос: Влияет ли покраска на качество запрессовки?
Ответ: Да. Если запрессовать гайку ДО покраски, краска может попасть в резьбу (если не защитить малярным скотчем). Если ПОСЛЕ покраски — краска вокруг гайки может треснуть при запрессовке. Оптимально: запрессовка до покраски + маскировка резьбы.
На нашем производстве каждая партия с запрессованными элементами проходит контроль по этим трём параметрам. Мы выдаём протоколы испытаний по запросу.
У вас есть корпус, в который нужно добавить резьбу? Присылайте чертёж — мы подберём правильный типоразмер гайки под вашу толщину и материал, и сделаем запрессовку, которая не провернётся и не вырвется.