مراحل ساخت پیچ و مهره به روشهای کله زنی سرد وگرم :
کله زنی
کله زنی یک فرایند تولید با سرعت زیاد است. در این روش مقدار ضایعات بسیارکم ویا حداقل هزینه قطعات با کیفیت بسیا ربالا تولید می شوند.بسیاری از قطعات دوتکه را می توان بعد از طراحی مجدد توسط این روش ساخت.

مراحل ساخت به روش کله زنی سرد
درکله زنی سرد و گرم به مقدار قابل ملاحظه ای از ضایعات تولید درساخت قطعات کوچک از قبیل پیچ و مهره، میخ پرچ و غیره جلوگیری می شود.قطعات به طرق سرد وگرم و با سرعت زیاد با ماشین های کله زنی شکل می گیرند. این روش ها از روشهای ماشین کاری وحدیده کردن مقرون به صرفه ترهستند. قابل ذکراست که قطعات شکل گرفته ازکیفیت برتری برخوردارند .بنابراین برای رسیدن به حداکثرجلوگیری ازضایعات، باید از روشهای مشخصی برای طراحی این تولیدات استفاده کرد.
امتیازات کله زنی
۱- کاهش قیمت و صرفه جویی دروقت
۲- تولید سریع
۳- قیمت کمترمواد خام اولیه
۴- کاهش ضایعات
۵- ایجاد سطوح صاف وپرداخت شده
۶- مقاومت زیاد درمقابل ضربه و سایش
۷- تنوع تولیدات از نظر اندازه و شکل
۸- تنوع درانتخاب مواد اولیه “فولادی وغیرفولادی”
بزرگترین جنبه اقتصادی بودن روش کله زنی هنگامی شناخته می شود که تولید به تعداد زیاد مورد نیاز باشد.هزینه ابزارها وقالبهای ضروری، زمان تنظیم کردن ماشین به نسبت، روی تعداد تولیدات تقسیم شده و واحد هزینه راکاهش می دهد.

کله زنی گرم
کله زنی گرم ازلحاظ طراحی وکارمشابه کله زنی سرد می باشد. اغلب کله زن های گرم ازنوع قالب بازشونده هستندکه معمولا”چندین شیار روی سطوح جفت شونده آنها وجود دارد.درحین ضربات قطعه ازیک شیار به شیاردیگرمنتل می شود. باتوجه به نوع کار،کله زن های گرم می توانند به طورمداوم ویا متناوب کارکنند.این دستگاه ها معمولا”برای کارهایی با قطربزرگترنسبت به نوع سرد وبرای میل گردهایی بطول شش اینچ بکا ر
می روند.نوع اتوماتیک این دستگاهها قادربه تولید ۸۰ تا ۱۲۰ قطعه دردقیقه می باشند .بعضی ازماشین های مختلط جدید ساخت مهره قادرند تا ۲۲۵ قطعه دردقیقه تولیدکنند.سرعت کارکله زن های گرم غیر اتوماتیک ودستی بستگی به اندازه کا ر و مهارت اپراتور دارد.
معمول ترین مواد خام برای کله زن های گرم، میل گردهای صاف هستند. می توان تمام طول میله گرد راپیشگرم کرد ویا آنرا بطول مورد نظرقطع و تنها قسمتی ازسر راکه می بایستی شکل بگیرد گرم کرده وسپس آنها را بطوردستی ویا اتوماتیک بداخل دستگاه هدایت کرد.
گرم کردن
برای گرم کردن میل گردها ازکوره های گازسوز ویانفت سوزاستفاده می شود ولی درسالهای اخیرمیزان استفاده ازانرژی الکتریکی برای گرم کردن افزایش یافته است.دراین روش می توان بدقت درجه حرارت راکنترل کرد و مقدار اکسیدتشکیل شده درروی موادکمترازکوره های گازی ونفت سوزمی باشد.گرم کردن الکتریکی با استفاده ازروشهای مقاومتی ویا القایی صورت می گیرد.درگرم کردن مقاومتی،کاردراندازه مناسب بریده شده وبین دو الکترود که جریان ازآن می گذرد،قرارمی گیرد تا بحد کافی گرم شود.
درگرم کردن القایی، قطعه ای را که باید گرم کرد ازمیان یک سیم پیچ که ازآن جریان می گذرد قرار می دهند که جریان القائی بوجود آمده باعث گرم شدن سریع کارمی گردد.
کله زنی سرد
قطعاتی که نیاز به شکل های متفاوت با تلورانس های دقیق دارند، بوسیله این پرس های سنگین و بزرگ باسرعت زیاد تولید می شوند.متعلقات این ماشین ها ازقبیل غلطک های تنظیم کننده ،تیغه برش ،سنبه
بیرون انداز درهر زمان به آسانی قابل تعویض می باشند.این ماشین ها دارای مدل های سیکل کوتاه و بلند هستند.مدل سیکل کوتاه تاکید درسرعت داشته ومدل های سیکل بلند توانایی قالب های دوضربه ای رادارند.
بطورمثال: درروی مفتول های بقطر۴ /۱ اینچ می توانند تا طول ۳ اینچ را تولید نمایند.

موادخام دراین روش معمولا”بصورت میله گرد ویاکلاف است که دردرجه حرارت محیط وارد ماشین
می شود.ماشین های کله زنی بواسطه تعداد ضرباتی که در هردقیقه می زنند نوع قالب و شکل قطعه بریده شده انواع متفاوتی دارند.برای ساختن قطعات کوچک (۱۶/۱) اینچ ازماشین های کوچک استفاده می شود.ماشین های دوضربه ای می توانند تا ۲۵۰ قطعه دردقیقه و ماشین های تک ضربه ای تا ۴۲۰ قطعه دردقیقه تولید نمایند

تراشیدن پیچ های داخلی (مهره ها)  پیچ های داخلی که همان مهره ها می باشند از نظر دندانه بستگی بنوع دندانه پیچ خارجی داردکه شرح انواع آنها قبلاً داده شده است اکنون میپردازیم بشرح تراشیدن پیچ های داخلی

برای اینکه مهره ای جهت پیچ مشخصی بسازیم لازم است که ابتدا آن را باندازه معینی با مته سوراخ نموده و یا با تراش آنرا داخلی تراشی نمائیم برای این منظور بایستی قطر مته یا اندازه داخلی مهره را محاسبه نموده سپس به همان اندازه با مته سوراخ و یا داخل تراشی نمائیم اصولا برای اینکه مهره ساخته شده روی پیچ بخوبی حرکت نماید باید میان قطر داخلی پیچ و قطر داخلی مهره فضای آزادی بنام لقی Clearance پیش بینی شود یعنی مهره را بامته ای که قطرش از قطر داخلی پیچ بزرگتر است سوراخ نمائیم درنتیجه مهره میتواندآزادانه بدون لقی روی پیچ حرکت کند و همچنین این عمل از شکستن قلاویز ضمن قلاویزکاری جلوگیری خواهند نمود.

مقدارفضای آزاد یعنی اضافه اندازه قطر داخلی سوراخ مهره از قطر داخلی پیچ بستگی به جنس مهره دارد و این مقدار برای فلزات معمولی مانند فولاد کم کربن و بسیاری ازآلیاژهای مس در حدود گودی دنده یعنی انتخاب میشود ولی برای فلزات سخت این مقدار فضای آزاد از هر طرف برابر درنظر گرفته شده است اگر قطر داخلی مهره را با T نشان دهیم میتوان اندازه قطر مته را از رابطه زیر بدست آورد.
سازه های پیچ و مهره

امروزه استفاده از سازه های پیچ و مهره ای در صنعت به نحو چشمگیری افزایش یافته به طوری که این سازه ها در گذشته فقط شامل سوله های صنعتی و مجتمعهای پتروشیمی و سازه های مورد استفاده در صنایع نفت و گاز می شد . هم اکنون کاربرد این سازه ها در ساختمانهای مسکونی ، اداری و تجاری که در شهرها نیز ساخته می شود با رشد چشمگیری روبرو بوده است . از مهمترین دلایل استفاده از سازه های پیچ و مهره ای در کشور های صنعتی عدم نیاز به جوشکاری زمان نصب سازه و در موقعیتهای سخت همچنین سرعت بیشتر اجرا در محل نصب نسبت به سازه های جوشی میباشد . همچنین اسکلتهایی که در محوطه پروژه های ساختمانی تولید می شوند بخاطر محدودیت در تامین برق مکفی و بکار گیری دستگاه های جوش مدرن ( با نرخ نفوذ بالا و استاندارد ) ، عدم وجود ابزار صنعتی سنگین ، تیم های مجرب ، رنگ آمیزی و زنگ زدایی صحیح و … نه تنها فاقد کیفیت هستند بلکه کاملاً دست و پاگیر و دارای پروسه ای زمان بر هستند که بلاشک منجر به ایجاد ترافیک در معا بر و تزاحم همسایگان می شود .

روش سنتی ساخت اسکلت در محل از لحاظ اتصال و برپایی نیز علاوه بر موارد ذکر شده هزینه بالایی از بابت جرثقیل دارد . با توجه به زلزله خیز بودن کشور ما و حوادث ناگواری که در سالهای گذشته خصوصاً در بم صورت گرفت رویکرد و نگرشی جدید به تولید صنعتی و استاندارد اسکلتهای ساختمانی پدید آمده است ، زیرا این نوع ساختمانها با طراحی خاص و اجرا بصورت صنعتی و مدرن ، مقاومت قابل ملاحظه ای در مقایسه با اسکلتهای سنتی دارند . نکته دیگر ، اقتصادی و پایین تر بودن هزینه تولید و نصب نسبت به روش سنتی معمول به صورت کلی است که در مواقع کمبود عرضه و افزایش قیمت تیرآهن درصدی قابل توجه میگردد . با توجه به گستره طراحی در تیر ورقها و سازه های پیش ساخته ، محاسبات فضا سازی و بارگذاری نیز با آزادی عمل بالایی صورت می گیرد .

مزایای ساخت اسکلت پیش ساخته پیچ و مهره ای نسبت به سایر اسکلت های اجراشده عبارتند از :

سرعت اجرا : سرعت اجرای سازه های با اتصالات پیچ و مهره ای نسبت به اتصالات جوشی بالاتر و کاملا قابل لمس می باشد و زمان ساخت سازه های پیچ و مهره ای کمتر از سازه های با اتصالات جوشی است و با توجه به مدت زمان بالای اجرای پروژه های کشورمان این نوع از سازه ها جهت کاهش زمان ساخت پیشنهاد می گردد .

سرعت نصب : در این گونه از سازه ها بدلیل حذف کامل جوشکاری در محل نصب سازه ، فقط با جایگذاری قطعات و بستن تعدادی پیچ و مهره محدود می شود که این عامل باعث افزایش چشمگیر سرعت نصب می شود و خطاهای نصب به حداقل خود می رسد .

کیفیت ساخت : کیفیت ساخت سازه با امکانات موجود در کارخانه و طبق نقشه های طراحی شده و تحت نظارت واحد کنترل کیفی قابل مقایسه با سازه های جوشی که در محل نصب سازه ساخته می شوند نمی باشد و دارای کیفیت بسیار بالایی می باشد .

پرت مصالح : معمولا دست محاسب در انتخاب مقاطع خاص مانندIPE بسته می باشد و مجبور است با اضافه کردن ورق و جوشکاری اضافی به مقطع مورد نظر خود برسد .حال آنکه در ساختمان پیچ و مهره ای امکان اجرا و تولید مقاطع سبک تر و با مقاومت بیشتر وجود دارد استفاده از ورق در ساخت مقاطع و پرت آهن آلات به حداقل می رسد .

ایمنی و پایداری سازه : چه به لحاظ تئوری و چه به لحاظ عملی ثابت شده است که ساختمان های پیچ و مهره ای به دلیل کیفیت بهتر، پایداری و مقاومت بیشتری در برابر زلزله و نیروهای جانبی دارند .

هزینه کمتر : اجرای ساختمان پیچ و مهره ای به لحاظ اقتصادی می تواند هزینه کمتری را به مالک تحمیل کند ولی این بدان معنی نیست که در دو سازه که کاملا مقاطع آن یکسان می باشد سازه پیچ و مهر ه ای کم هزینه تر باشد . ولی به دلیل باز بودن دست طراح در بهینه سازی و ساخت مقاطع با وزن کمتر، امکان کاهش وزن سازه توسط طراح به راحتی امکان پذیر است .

مقاومت در برابر آتش سوزی : در دماهای بالا معمولا اتصالات پیچ و مهره ای مقاومت بیشتری در برابر حرارت دارند و احتمال تخریب سازه بسیار کمتر از اتصالات جوشی است .

عدم نیاز به فضای کار : معمولا در شهر ها به دلیل عدم وجود موقعیت و مکان مناسب جهت ساخت ، اغلب پیمانکاران دچار زحمت فراوان شده که با استفاده از این نوع سازه ها ، قابلیت اجرا در شلوغ ترین و کم حجم ترین موقعیت ها را فراهم کرده است.

رواج جهانی : در کلیه کشورهای آمریکایی و اروپایی تمامی سازه ها به صورت پیچ و مهره ای اجرا می شود مگر در سازه های بسیارکم اهمیت که اتصالات آن جوشی اجرا میشود که از دلایل مهم استفاده از این نوع سازه ها در این کشور ها ، عملکرد بهتر آن وتجربه بیشتر آن کشور ها در ساخت سازه های فولادی می باشد .

خوردگی سازه : در سازه های پیچ و مهره ای قبل از رنگ آمیزی ، قطعات داخل دستگاههای سندبلاست و وایربرس تحت نظر واحد کنترل کیفی زنگ زدایی می شوند که در سازه های جوشی این عملیات انجام نمی گردد و همچنین در سازه های جوشی بجای رنگ غنی شده با روی ، که در سازه های پیچ و مهره ای استفاده می شود ، ضد زنگ بکار می رود که این امر باعث خوردگی سریع سازه می شود

امکان استفاده در مدیریت حوادث : با توجه به امکان جابجایی این گونه سازه ها امکان جابجایی و نصب آن در مناطق بحران زده مانند سیل و زلزله امکان پذیر می باشد .