Самонарезающие вставки

Ещё один вид полнотелых резьбовых вставок – вставки самонарезающие. Они представляют из себя металлические втулки специальной формы с наружной и внутренней резьбой и режущими элементами в виде пазов или отверстий.
Как видно их названия, эти резьбовые вставки не требуют предварительного нарезания резьбы в детали под их установку. Нужно только отверстие, а резьбу в этом отверстии они нарежут сами в процессе установки.
Производителей этих вставок в мире великое множество. Но все вставки делятся на несколько типов. Точно информации нет, но скорее всего такая классификация предложена одним из Европейских производителей и принята за основу производителями во всём мире.

Наиболее распространены и универсальны вставки типа 302 - это самонарезающие вставки с режущим пазом, и типов 307 и 308 – самонарезающие вставки с режущими отверстиями.

Самонарезающие вставки с режущим пазом.

Такие вставки выполнены в виде цилиндра с осевым резьбовым отверстием. На наружной поверхности цилиндра нанесена специальная резьба. Нижняя часть цилиндра (которая входит в отверстие детали при установке), выполнена немного на конус. И в нижней же части находится пропил – паз, шлиц ( шлиц – от немецкого shlitz) образующий режущие кромки. Благодаря этому пазу и форме наружной резьбы вставки и происходит формирование установочной резьбы .

Я не случайно написал “формирование”, а не нарезание, так как при установке происходит что то среднее между воздействием обычного режущего метчика и метчика-раскатника, образующим резьбу методом пластического деформирования. За счёт этого происходит формирование резьбы с натягом, без зазоров между поверхностью зубцов внешней резьбы вставки и телом детали, что очень важно для равномерного распределения нагрузки по виткам, усиления несущей способности резьбы, исключения вывинчивания при вибрационных и температурных воздействиях.
Внутренняя резьба вставки – это стандартная резьба, например метрическая с допуском ISO 6H, UNF, UNC и так далее. Обозначение этой резьбы и является частью обозначения вставки – как в обозначениях пружинных резьбовых вставок.
Особенностью самонарезающих резьбовых вставок с пазом (тип 302) является то, что в некоторых случаях при установки со стороны входного отверстия на шлицы оказывается противодействие, вызывающее небольшой пружинный изгиб вовнутрь частей вставки в зоне щлица. С одной стороны это хорошо, так как вставка более прочно держится во входном отверстии и оказывает на вкручиваемый в неё болт некое стопорящее воздействие (эффект стопорения болта). Но в некоторых случаях это стопорящее действие на болт не желательно. Тогда применяют самонарезающие резьбовые вставки с режущими отверстиями (вставки типов 307 и 308).

Самонарезающие вставки с режущими отверстиями

Такие вставки специально сконструированы для материнских материалов, трудно поддающихся обработке резанием. Благодаря утолщённым стенкам таких вставок и трём режущим отверстиям, процесс формирования резьбы может осуществляться при большем усилии вкручивания.
Вставки типа 308 отличаются тем, что выполнены меньшими по длине специально для установки в отверстия малой глубины и листовые материалы.

Наружная резьба всех самонарезающих вставок специальная, и в большинстве случаев не соответствует параметрам привычных для нас метрических, дюймовых или других стандартных резьб. Такая резьба специально разработана для формирования при установке прочного, надёжного, виброустойчивого соединения. Особенно это касается соединений в материалах с невысокими механическими характеристиками – алюминий и алюминиевые сплавы, магниевые сплавы, цветные металлы и чугун, различные пластмассы и твёрдые породы дерева.
Параметры наружной резьбы самонарезающих вставок обычно приводятся производителями как справочные. Потребителя, который эти вставки будет монтировать, должен интересовать только рекомендуемый производителем диаметр отверстия под вставку. И этот диаметр отверстия различен для разных материалов материнской детали и требуемого покрытия боковой потребности выступов (зубцов) резьбы.
Специальная резьба на наружной поверхности вставки имеет большую эффективную поверхность реза, и, соответственно, повышенную прочность к вытягиванию. Резьбовые вставки допускают работу с большими нагрузками. В материнских деталях низкой прочности может быть достигнуто сопротивление вытягиванию, которое превышает предел текучести соответствующего винта 8.8.

В материнских деталях из металлов низкой прочности самонарезающие резьбовые вставки всего лишь при 30% покрытия боковой поверхности резьбы достигают почти максимального сопротивления вытягиванию (смотрите рисунки ниже).
Вставки изготавливаются из нержавеющей стали, закалённой стали с покрытием, что определяет высочайшую коррозионную стойкость при любых условиях окружающей среды.
Как и пружинные резьбовые вставки, вставки самонарезающие предназначены в первую очередь для усиления резьбы, создания износостойких и виброустойчивых болтовых соединений, допускающих большую нагрузку в деталях из материалов с невысокими механическими характеристиками.
Благодаря высокой допустимой нагрузке на резьбовое соединение со вставкой, перед конструкторами открывается возможность уменьшения количества мест соединений, размеров соединений, экономить монтажное пространство и вес при равных или более высоких