اتصالات پیچ و مهره سازه های فولادی

چکیده:
یکی از مهم ترین اجزای سازه های فولادی که وظیفه ی انتقال نیروهای اعضا به یکدیگر و به تکیه گاه ها را بر عهده دارد، اتصالات میان اعضا می باشد. اتصالات پیچی به دلیل سرعت بسیار بالا در اجرا و اطمینان از رفتار آن ها به گونه ی مورد انتظار و شکل صنعتی مطلوب ساخته سازه ای، از بهترین انواع اتصال در سازه های فولادی بوده که در سال های اخیر مورد توجه فراوان قرار گرفته است. اما، در روند ساخت این نوع سازه ها، با توجه به تکنولوژی تولید و ساخت در کشور ما، مواردی از عدم اجرای دست و اصولی دیده می شود. در این مقاله تلاش شده است تا با گرداوری نکات آیین نامه ای و روند تولید با توجه به فرآوری و تکنولوژی موجود، نکاتی را در طراحی، اجرا و از همه مهم تر بازرسی سازه های فولادی با اتصالاتی پیچی ارایه گردد.

واژگان کلیدی: اتصالات سازه های فولادی، عملکرد اصطکاکی و اتکایی، پیش تنیدگی، آزمایش های پیچ و مهره ای

پیشگفتار

اتصالات در همه ی سازه ها از جمله ساز های فولادی یکی از اجزای سازه بوده و عامل اصلی یکپارچگی سیستم های سازه ای می باشد. به طور کلی تعریف نوع قاب نیز بر اساس نوع و رفتار اتصال صورت میگیرد. یک اتصال ضعیف و نامناسب می تواند منجر به یک سری زوال های پی در پی و بنیادی در سازه های فولادی گردد. از آن جا که زوال دیگر اعضای سازه ای خیلی کم اتفاق می افتد، بسیاری از زوال های سازه ای ناشی از طراحی ضعیف اتصالات و یا ضعف در جزییات اجرایی می باشد که با اندکی دقت در نحوه ی شکست بیشتر سازه های فولادی تحت بارگذاری های گوناگون، قابل مشاهده است که ضعف اتصال چگونه می تواند عاملی بسیار تعیین کننده در خرابی سازه های فولادی باشد.

انواع عملکرد اتصالات پیچی:

انواع اتصال های پیچی: به طور کلی دو فلسفه در عملکرد اتصالات پیچی که عبارتند از: اتصال اتکایی و اتصال اصطکاکی.

۱-۲٫ عملکرد اتصال اتکایی: در عملکرد اتکایی، پیچ درون سوراخ صفحات اتصال قرار می گیرد و مهره بسته می شود. هنگامی که بار خارجی به پیچ وارد میشود، قطعات اتصال لغزش پیدا می کنند که در اثر آن، یک نیروی فشاری به لبه های اتصال وارد می شود که تبدیل به نیروی برشی در پیچ می گردد. این اتصال تنها برای حالت بارگذاری ثقلی می باشد و در طرح لرزه ای نباید از این نوع عملکرد در اتصال استفاده نمود. در این نوع اتصال هیچ نیروی پیش تنیدگی در پیچ ایجاد نمی شود و برای اجرای این اتصال، تنها سفت کردن پیچ به وسیله ی کارگر کفایت می کند.

۲-۲٫ عملکرد اتصال اصطکاکی: هنگامی که پیچد درون سوراخ صفحات اتصال قرار می گیرد، علاوه بر مهره باید از واشر نیز استفاه نمود. باید توجه شو که واشر مصرفی در اتصال اصطکاکی نباید از نوع واشر فنری باشد بر اساسا بند ۱۰-۳-۵-۳ مبحث دهم ویرایش ۱۳۸۷، در طراحی لرزه ای تنها باید از این فلسفه ی طراحی در اتصال استفاده شود. به عبارتی دیگر، در رطاحی همه ی اتصالات قاب های خمشی و قاب های دوگانه و نیز اتصالات بادبندی و وصله ی ستون های باربر جانبی در قاب های ساده باید از این نوع عملکرد استفاده نمود. در این نوع اتصال، علاوه بر سفت کردن نخستین پیچ، باید به مقداری که در طراحی مشخص شده است، نیروی پیش تنیدگی نیز در پیچ ایجاد شود. با اعمال نیروی پیش تنیدگی، در پیچ تحت کشش قرار گرفته و با اعمال بار، بین صفحات اتصال اصطکاک به وجود می آید که باعث عدم لقی و کارکرد کامل اتصال می شود. باید در نظر داشت که شکل پیچ در اتصال اصطکاکی با شکل پیچ در اصتلا اتکایی متفاوت است. به طوری که پیچ های اتصال اصطکاکی دارای سرپیچ بزرگتر هستند.

۱-۲-۲-: زمانی که یک پیچ بر مقاومت بدون کشش اولیه، تحت اثر نیروی کششی خارجی قرار می گیرد، نیروی کششی درون پیچ با نیوی اعمال شده برابر می گردد. در صورتی که پیچ پییش تنیده (پیش کشیده) شده باشد، درصد بسیار زیادی از نیروی کششی خارجی صرف ایجاد نیروهای فشاری و یا گیره ای اعمال شده به اجزای اتصال می شود. به دلیل آن که به طور معمول کشش به وجود آمده در پیچ های پرمقاومت ناشی ا نیروی کششی خارجی در لحظه ی جدا شدن قطعات از یکدیگر نزدیک به ده درصد بیش از کشش در آغاز بارگذاری می باشد، لذا باید همه ی پیچ هایی که تحت اثر کشش مستقیم قرار دارند، پیش کشیده شوند.

۲-۲-۲-: الزامات ضریب اصطکاک سطوح فولادی در اتصالات اصطکاکی: به طور کلی اصطکاک حاصل دو عامل می باشد، یکی زبری سطح و دیگری نیوی پیش تنیدگی. در طراحی فرض بر رنگ نشدن و وجود زبری مناسب سطوح اتصال می باشد، در نتیجه هنگامی که قطعات نصب می شوند، باید همه ی سطوح اتصال (شامل سطوح مجاور سرپیچ ها و مهره ها) از قسمت های پیوسته شده و دیگر مواد زاید عاری بوده و به ویژه سطوح تماس اتصالات اصطکاکی باید به طور کامل تمیز باشد و اثری از پوسته ی زنگ، رنگ، لاک، انواع روغن و مصالح دیگر در آن ها وجود نداشته باشد. بنابراین پس از این که اتصال به وجود آمد، محل همه ی پیچ های بسته شده رنگ آمیزی می شود.

۳-۲٫ محدودیت های اتصالات پیچی: بر اساس فصل ۱۰-۱-۱۰ مبحث دهم، برای اتصالات زیر باید از اتصال اصطکاکی با پیچ پرمقاومت یا اتصال جوشکاری شده استفاده شود:

۱-۳-۲- وصله ی ستون ها در سازه های با ارتفاع ۶۰ متر و بیشتر.

۲-۳-۲ وصله ی ستون ها در سازه های با ارتفاع بین ۳۰ تا ۶۰ متر در صورتی که نسبت بعد کوچک پلان به ارتفاع در آن ها از ۴۰ درصد کمتر باشد.

۳-۳-۲٫ وصله ی ستون ها در سازه های با ارتفاع کمتر از ۳۰ متر در صورتی که نسبت بعد کوچک پلان به ارتفاع در آن ها از ۲۵ درصد کمتر باشد.

۴-۳-۲٫ در سازه های با ارتفاع بیش از ۴۰ متر، برای اتصال همه ی تیرها و شاه تیرها به ستون ها و یا اتصالات هر نوع تیر یا شاه تیری که مهار ستون ها با آن ها مرتبط باشد.

۵-۳-۲٫ همه ی سازه هایی که جرثقیل های با ظرفیت بی از ۵ تن تحمل می کنند. وصله ی خرپاها یا تیرهای شیب دار سقف، اتال خرپاها به ستون ها، وصله ی ستون ها، مهار ستون ها، مهار زانویی بین خرپای تیر سقف و ستون و تکیه گاه های جرثقیل مشمول این امر می باشند.

۶-۳-۲- در اتصالات تکیه گاه های اعضایی که ماشین های متحرک یا بارهای زنده از نوعی را تحمل می کنند که تولید ضربه و یا معکوس شدن تنش ها را به همراه داشته باشند.

۷-۳-۲٫ هر اتصال دیگری که در نقشه های طرح و محاسبه قید شده باشد.

پیچ

پیچ نوعی از اتصالات است که به صورت استوانه ای رزوه شده می باشد که معمولا از جنس فلزی یا فولادی می باشد
<ref>http://tehranpich.com/ES/ProdGroupsDesc.aspx?ParentID=1&PGLevel=1&PGPath=1&CountryID=-1</ref>
== انواع رزوه پیچ ==
نوع خط الراس های حلزونی یا نوع رزوه به صورت رزوه مثلثی ، رزوه مربعی ، رزوه ذوزنقه ای و رزوه نیم دایره ای و غیره میباشد که سطح استوانه پیچ را احاطه کرده است
== موارد استفاده پیچ ==
پیچ ها (screw ) گاهی اوقات برای محکم کردن درون سطحی فرو میروند که نوک رزوه تیزی دارند
گاهی اوقات نیز پیچ ( bolt ) با مهره مناسب به صورت نری و مادگی برای اتصال قطعات به یکدیگر استفاده میشود
== انواع گل پیچ ==
سر پیچ یا اصطلاحاً گل پیچ انواع مختلفی دارد نظیر سر شش گوش ، سر چهار گوش ، خزینه آلنی ، خزینه پیچ گوشتی خور ، اتاقی ، بدون سر ، تی ، سر پهن ، سر سوراخدار ، بکسی
== کاربرد پیچ ==
پیچ کاربرد فراوانی در زندگی روزمره بشر دارد و طیف استفاده از آن در صنعت و زندگی روزمره بشری بسیار گسترده است نظیر استفاده از پیچ در پریز برق یا استفاده از پیچ پالایشگاه های صنعتی یا استفاده از پیچ در صنایع پزشکی یا استفاده از پیچ در صنعت خودروسازی و …
== انواع پیچ ==
طیف گسترده ای از پیچ نظیر سر شش گوش ، آلنی ، سر مته ای ، اتاقی ، استوانه ای ، سر خزینه ، خروسکی ، چوب ، ام دی اف ، سر چهار گوش و غیره وجود دارد
== تاریخچه پیچ ==
[[File:پیچ تی.jpg|thumb|پیچ تی]]
در حالی که فرضیه‌های جدید، پیچ ارشمیدس (که نوعی پمپ برای انتقال آب و به شکل پیچ بوده) را به سِناخِریب یا [[سن‌ناشریب]] (۷۴۵–۶۸۱ پیش از میلاد)، پادشاه آشور نسبت می‌دهند، یافته‌های باستان‌شناسی و شواهد تصویری تنها در دوره هلنی ۱پدیدار می‌شوند و نظرات متداول هم بر یونانی بودن اختراع مذکور تأکید دارد و احتمالاً مربوط به قرن سوم قبل از میلاد و توسط [[ارشمیدس]] می‌باشد. اگرچه آن مستندات شبیه یک پیچ است اما در معنای معمول کلمه یک پیچ نیست.
پیچ بعدها توسط ریاضی‌دان یونانی آرشیتاس تارنتوم توصیف شد (۳۵۰–۴۲۸ قبل از میلاد). تا قرن اول قبل از میلاد، پیچ‌های چوبی عموماً در مناطق مدیترانه ایی برای صنایعی نظیر روغن گیری و شراب سازی به کار می‌رفت. از پیچ‌های فلزی به عنوان وسیله‌ای برای بستن اتصالات به دلیل کمیاب بودن کمتر در اروپای قبل از قرن ۱۵ استفاده می‌شد.
رایبنسکی۲ اشاره می‌کند که پیچ‌های چرخشی در قرون وسطی وجود داشته‌اند، اگرچه احتمالاً تا سال ۱۸۰۰ کاربرد گسترده ایی نداشته‌اند.
انواع اتصالات (از جمله میخ و خار، چفت و بست و زبانه‌ها و…) با شکل‌های متنوع خود، تا قبل از گسترش پیچ‌های چرخشی بیشتر در نجاری و آهنگری کاربرد داشته‌اند تا در ماشین آلات صنعتی. همچنین پیش از اواسط قرن ۱۹، چفت‌هایی با خار و پرچ، در کشتی سازی به کار می‌رفتند.
پیچ فلزی تا زمانی که ابزار ماشینی برای تولید انبوه تا پایان قرن ۱۸ گسترش نیافته بود، به عنوان بست کاربرد عمومی پیدا نکرده بود. این پیشرفت در دهه ۱۷۶۰ و ۱۷۷۰ توسط دو رویداد جداگانه که به سرعت با هم پیوند خوردند، شکوفا شد. اولین رویداد، تولید انبوه پیچ‌های چوب (به معنای پیچ‌های فلزی برای اتصال چوب) جهت امور تخصصی، تک منظوره و ماشین‌های تولید با ظرفیت بالا و کم هزینه بود و دیگری تولید پیچ در مدل‌های متنوع (با توجه به نیاز روزانه در ماشین آلات صنعتی) بود.

اولین اتفاق توسط برادران وایت (ژاب و ویلیام) در استافورد شایر بریتانیا رخ داد؛ که در ۱۷۶۰ دستگاهی را که امروزه ممکن است ما آن را به عنوان دستگاه تولید پیچ اولیه و ابتدایی بشناسیم، به ثبت رساندند. این دستگاه برای تبدیل پیچ‌های هرز به پیچ‌های مطلوب استفاده می‌شد و شیار آن توسط یک سوهان چرخنده، زمانی که محور اصلی ساکن بود بریده می‌شد. اما تا سال ۱۷۷۶ برادران وایت موفق به راه‌اندازی کارخانه پیچ چوب نشدند. تجارت آن‌ها با شکست مواجه شد اما مالکان جدید به آن رونق بخشیدند و در سال ۱۷۸۰، آن‌ها روزانه ۱۶۰۰۰ پیچ در روز تنها توسط ۳۰ کارگر، تولید می‌کردند. نوعی از تولید صنعتی با خروجی زیاد که امروزه به تولید مدرن شهرت دارد ولی در زمان خود یک انقلاب محسوب می‌شد.
در سال ۱۷۷۷ ابزار ساز انگلیسی جسی رامزدرن در حال کار برای حل مشکل بریدن پیچ، اولین دستگاه تراشکاری پیچ را به صورت موفقیت آمیزی اختراع کرد. مهندس انگلیسی به نام هنری مادسلای (۱۸۳۱–۱۷۷۱) با توسعه دستگاه تراشکاری پیچ خود در بین سال‌های (۱۸۰۰–۱۷۹۷) به شهرت رسید که شامل سه جزء اساسی پیچ سربی، بخش تنظیم برش و سیستم زنجیری چرخ دنده بود که همگی به نحوی مناسب برای ماشین‌های صنعتی مورد استفاده قرار گرفتند. او توانست بین اختراع برادران وایت و رامزدرن نوعی یکپارچگی که برای تولید پیچ چوب به کار می‌رفتند بوجود آورد. این تصور که جیمز ناسمیث آنچه را که مادسلای اختراع کرده بود همگانی کرده است اشتباه است. اگرچه دستگاه تراشکاری وی به محبوبیت آن کمک کرده است.

این پیشرفت‌ها در بین سال‌های ۱۸۰۰–۱۷۶۰ توسط برادران وایت و مادسلای به موضوعی قابل بحث در بین صنعتگران بزرگ به دلیل افزایش قابل توجه اتصالات پیچی تبدیل شد. یکسان‌سازی شکل‌های پیچ تقریباً بلافاصله شروع شد اما به سرعت تکمیل نشد. پیشرفت‌های بعدی برای تولید انبوه در طول قرن ۱۹ با کاهش قیمت این پیچ‌ها ادامه یافت. بطوریکه با گسترش و توسعه دستگاه تراشکاری در سال ۱۸۴۰ و دستگاه‌های اتوماتیک پیچ در سال ۱۸۷۰ به طرز قابل توجهی از هزینه تولید اتصالات پیچی توسط ماشین‌های تولید اتوماتیک کاسته شد.
در طول قرن ۱۹متداول‌ترین شکلهای سرپیچ (مدل پیچ‌های نوک تیز) پیچ‌های چاک دار، مربعی و شش گوش بودند. تراشیدن این مدل‌ها راحت و به اندازه کافی نیز کاربری داشتند. رابینسکی اختراعات زیادی در رابطه با پیچ‌های نوک تیز انجام داد اما به دلیل مشکلات و هزینه بالا در آن زمان به ثبت نرسید. در ۱۹۰۸ رابرتسون کانادایی، اولین کسی بود که پیچ آلنی را با طراحی درست و عملکرد واقعی با قالب گیری فلز سرد به اندازه مناسب بجای اینکه با قیچی بریده شود یا در جاهای ناخواسته قرار بگیرد تولید کرد (با ابعاد و زوایای تیزتر و باریک‌تر) که سرش به آسانی اما دقیق کوبیده می‌شد. در سال ۱۹۱۱ پیچ شش گوش تولید شد. در اوایل سال ۱۹۳۰ پیچ چهارسو خور (Phillips-head) توسط هنری فیلیپ اختراع شد.
استاندارد ISO تولید پیچ در اواخر سال ۱۹۴۰ برای بهبود فرم‌های تولید پیچ طراحی شد.
همچنین در پایان لازم است ذکر شود که یکی از پیشرفت‌های فنی قابل توجه که منجر به انقلاب صنعتی در اواخر قرن نوزدهم گردید استفاده از پیچ‌های مناسب برای کنترل و حفظ تعادل اجسام بجای چفت و بست کردن و اتصالات غیراصولی بود. پیچ‌ها انواع مختلفی دارند ولی دو نوع ساده و زاویه دار آن (conical) بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
[[پرونده:screws.jpg|frame|انواع پیچ در مقایسه با یک سکه ۲۵ سنتی دلار آمریکا (به قطر ۲۴ میلیمتر).]]*.<ref>http://www.tehranpich.com/history/Pich.aspx</ref>

== تاریخچه پیچ و مهره در ایران ==
تاریخچه پیچ ومهره در [[ایران]] قدمت پیچ و مهره در [[ایران]] نزدیک به یک قرن می‌باشد ولی از سال۱۳۲۰ رسمیت پیدا کرده است. از جمله بنیانگذاران صنف پیچ و مهره 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 و مهره 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. در ابتدای [[انقلاب اسلامی]] مجموعه۳۰–۲۵ واحد صنفی وجود داشت که خوشبختانه در سال ۱۳۸۵ با تشکیل اتحادیه پیچ و مهره این رقم به ۳۰۰ واحد صنفی رسید و امروز نزدیک به ۸۰۰ واحد صنفی در [[تهران]] وجود دارد که تحت پوشش اتحادیه مذکور در توزیع این کالای حیاتی نقش بسزایی دارند.<ref>http://www.tehranpich.com/history/historyboltiran.aspx</ref>

== منابع ==
{{پانویس}}{{داده‌های کتابخانه‌ای}}

[[رده:اتصالات]]
[[رده:پیچ‌ها]]
[[رده:چوب‌کاری]]
[[رده:درودگری]]
[[رده:فلزکاری]]
[[رده:ماشین‌های ساده]]
[[رده:مقاله‌های دانشنامه رشد]]

كاربرد پيچ و مهره در صنعت خودروسازي
پیچ و مهره هايي با كاربرد در صنعت خودرو سازي به نام پيج و مهره هاي خودرويي معروفند و با انواع و ابعاد مختلف در صنعت خودرو سازی به کار گرفته می شوند. در بدنه و اتصال محورها به یکدیگر در قسمت های مختلف موتور خودرو و در داخل کابین از اين پيچ و مهره ها استفاده مي شود.
شركت کیمیاصنعت توليد كننده انواع پيچ و مهره هاي خودرويي اين افتخار را دارد كه در صنعت خودرو سازي گامهاي بلندي را برداشته است.

پیچ خشکه 8.8

آنچه به عنوان پیچ خشکه نامیده می شود پیچ از نوع فولاد می باشد که اعداد 8.8 گرید پیچ و میزان سختی این نوع پیچ و مهره را مشخص می کند . پیچ و مهره کیمیاصنعت تولید کننده و وارد کننده انواع پیچ خشکه 8.8 پیچ های شش گوش – پیچ های آلن – استاد بولت – انکر بولت بهمراه مهره و واشر مربوطه است . پیچ های فولادی کم مقاومت در بسیاری از صنایع کاربرد دارند . تمامی تولید کنندگان سوله و اسکلت فلزی با نوع شش گوش آنها کاملاً آشنا هستند که با مقاومت های بالاتر از 8.8 نیز سر و کار دارند . در صنعت خودرو سازی پیچ های فولادی در قسمت های مختلف خودرو برای اتصال قطعات مختلف خودرو به کار بسته می شوند . پیچ فولادی 8.8 در اتصال شیر آلات صنعتی و ساختمانی نیز کاربرد فراوانی دارد. کاربردهای متنوع آنها در صنایع مختلف نفت و گاز و پترو شیمی – صنایع دریایی – صنایع هوانوردی می باشد .

انواع استانداردهای این پیچ ها شامل :

پیچ فولادی سر شش گوش با DIN 931 – ISO 4014

پیچ فولادی با DIN 933 – ISO 4017

پیچ فولادی سر شش گوش DIN 7990

پیچ آلن DIW 912 – ISO 4762

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

پیچ های مهره دار و پیچ ها

در برخی موارد می توان پیچ های مهره دارو پیچ ها را بجای یکدیگر بکار بست ولی میبایست به خاطر داشت که پیچ های مهره دار را همراه با یک مهره بکارمی برند. از طرفی دیگر ، پیچ در محل هایی که از قبل در آنها رزوه موجود می باشد بکار بسته می شوند. در برخی موارد ، پیچ ها با شکل رزوه متفاوت مثل پیچ های خودکار می توانند خود رزوه هایی مورد نظر را ایجاد نمایند . پیچ ها و پیچ های مهره دار هر دو از بست های رزوه کاری شده خارجی میباشند که رزوه ها در آنها می توانند در محل های مختلف آنها مثل سر / شولدر / ساقه ایجاد شده و برای اتصال المان های جدا از هم به یکدیگر و یا بستن آنها به محلی دیگر استفاده گردند. از پیچ دوسر نیز برای کاربرد های مشابه استفاده می شوند با این تفاوت که این پیچها دارای سر نبوده و بنابراین دارای محلی برای اعمال گشتاور نمی باشند.

دو روش کلی برای ایجاد قسمت سر پیچ مهره دار وجود دارد : روش آهنگری و روش ماشین کاری.

روش آهنگری از لحاظ اقتصادی و همچنین نحوه جریان دانه بندی ساختار ، روش مناسبتری نسبت به ماشین کاری میباشد. دمای آهنگری مابین دمای اتاق تا 2000 درجه فارنهایت میتواند متغیر باشد. ولی با این وجود تعداد زیای از قطعات به صورت سرد آهنگری می شوند که ماشین کاری مورد استفاده برای این مورد ماشین های مورد استفاده برای این ماشین های سر چین و یا ماشین های پیچ مهره دار ساز نامیده میشوند. موادی که قابلیت شکل پذیری خوبی در حالت سرد ندارند را میبایست در حالت گرم آهنگری نمود. همچنین از اهنگری گرم برای تولید پیچ های مهره دار که تولید آنها بخاطر بزرگیشان توسط عملیات چاق کردن سرد مقدور نیست استفاده می شود. در صورتی که تعداد سر های پیچ های مهره دار مورد نیاز براي تولید زیاد باشد استفاده از روش آهنگری گرم بخاطر گرانی آن نسبت به روش آهنگری سرد مناسب نمی باشد.

برخی مواد مانند فولاد های زنگ نزن ، در دماهای بالاتر از 1000 درجه فارنهایت آهنگری گرم میشوند. بوجود آوردن چنین حرارتی دو مزیت دارد : 1- به فشار آهنگری کمتری نیاز دارد زیرا که استحکام تسلیم ماده به خاطر افزایش دمای آن کاهش میابد .2- نرخ کار سختی نیز در این حالت کاهش میابد. ناحیه مابین سر پیچ مهره دار و میله آن(شعاع راكورد) باعث ایجاد تغيیری قابل توجه در سطح مقطع پیچ مهره دار میگردد. مهم است که اثر این شعاع راکورد به کمترین حد ممکن برسد. هر چه شعاع راکورد بیشتر باشد اثر آن کمتر خواهد بود ولی برای این امر نیز حدی وجود دارد زیرا که افزایش بیش از حد شعاع باعث کاهش ناحیه باربری زیر سر پیچ مهره دار میشود. شعاع راکورد های مختلط مانند راکورد های بیضوی ، باعث افزایش قسمت انحنا در قسنت ساقه پیچ و کاهش قسمت انحنا در قسمت سر پیچ مهره دار میشودو بنابراین باعث کاهش میزان افت ناحیه باربری سطح پیچ می شود.شعاع راکورد های مابین سر پیچ و ساقه آن نبایستی هرگز توسط سوراخ پیچ محدود یا مقید گردد. با ایجاد پخ مناسب یا شعاع مناسب بر روی لبه سوراخ میتوان از تداخل شعاع راکورد با سوراخ جلوگیری کرد. عدم رعایت این مسئله منجر به کاهش طول عمر خستگی سازه می شود. علاوه بر این در حالتیکه بر لبه سوراخ پخی زده نشود امکان دارد میزان بار اولیه در صورتیکه لبه سوراخ تحت بارگذاری شکسته شود ،به میزان زیادی افت نماید.

شکل های پیچ های مهره دار

پیچ های مهره دار شش گوش به دو شکل وجود دارند :

1- پیچ های مهره دار شش گوش استاندارد

2- پیچ های مهره دار شش گوش سنگین/ پیچهای مهره دار شش گوش ساختاری سنگین

رزوه این نوع پیچ ها می تواند درشت دنده (یونیفاید) یا دنده ریز باشد. ابعاد قسمت سر پیچ های مهره دار شش گوش سنگین تقزیبا به اندازه 8/1 اینچ بیشتر از محدوده ابعادی پیچ های مهره دار شش گوش استاندارد میباشدو بدین خاطر نیز ناحیه باربری آنها بیشتر است