Для разработки болта M6 x 25 по стандарту ЕС (Европейского Союза) необходимо учитывать общепринятые стандарты, такие как DIN или ISO, которые широко используются в Европе для метрических крепежных изделий. В данном случае, болт M6 x 25 обычно соответствует стандарту **DIN 933** (полная резьба) или **DIN 931** (частичная резьба), которые также совместимы с ISO 4017 и ISO 4014 соответственно. Я опишу процесс проектирования болта, его характеристики и параметры, основываясь на этих стандартах.
---
### 1. Основные параметры болта M6 x 25
- **M6**: Номинальный диаметр резьбы составляет 6 мм.
- **25**: Длина болта (L) — 25 мм (измеряется от нижней части головки до конца резьбы).
- **Стандарт**: DIN 933 (полная резьба) или DIN 931 (частичная резьба). Для примера я выберу DIN 933, так как это более распространённый вариант для болтов такой длины.
- **Резьба**: Метрическая, стандартный шаг резьбы для M6 — 1 мм (грубая резьба, согласно ISO 724). Возможен мелкий шаг (например, 0.75 мм), но это менее распространено и обычно указывается отдельно (например, M6 x 0.75).
---
### 2. Геометрические характеристики болта
#### 2.1. Диаметр и резьба
- **Номинальный диаметр (d)**: 6 мм.
- **Шаг резьбы (P)**: 1 мм (грубая резьба).
- **Глубина резьбы**: Для метрической резьбы глубина рассчитывается как 0.614 × P = 0.614 × 1 = 0.614 мм.
- **Диаметр стержня (d_s)**: Для болтов DIN 933 диаметр стержня равен номинальному диаметру резьбы, то есть 6 мм, но с учётом допусков (обычно поле допуска 6g для резьбы, что означает небольшое уменьшение диаметра для обеспечения свободного ввинчивания).
- **Площадь сечения резьбы (A_s)**: Для расчёта прочности используется номинальная площадь напряжения, которая для M6 составляет примерно 20.1 мм² (согласно ISO 898-1).
#### 2.2. Головка болта
Болт M6 x 25 по DIN 933 имеет шестигранную головку (hex head), которая предназначена для затяжки гаечным ключом.
- **Размер "под ключ" (s)**: Для M6 по ISO 898-2 размер "под ключ" составляет 10 мм (ширина между гранями шестигранника).
- **Высота головки (k)**: Для M6 высота головки составляет 4 мм.
- **Диаметр описанной окружности (e)**: Примерно 11.05 мм (рассчитывается как s / cos(30°) ≈ 1.1547 × s).
- **Допуски**: Допуски на размеры головки составляют ±0.15 мм для ширины (s) и ±0.25 мм для высоты (k).
#### 2.3. Длина резьбы
- Для болта DIN 933 резьба полная, то есть резьба проходит по всей длине стержня до головки (25 мм).
- Если бы использовался DIN 931 (частичная резьба), длина резьбы (b) для M6 и длины 25 мм составила бы 18 мм, а остальная часть стержня была бы гладкой (примерно 7 мм).
#### 2.4. Общая длина болта
- Общая длина (L): 25 мм.
- Допуск на длину: Согласно DIN 933, допуск на длину составляет +0/-0.48 мм, то есть длина может варьироваться от 24.52 мм до 25 мм.
---
### 3. Материал и класс прочности
В Европе болты обычно изготавливаются в соответствии с **ISO 898-1**, который определяет классы прочности для метрических болтов. Для болта M6 x 25 я выберу распространённый материал и класс прочности:
- **Материал**: Нержавеющая сталь A2-70 (A2 — это нержавеющая сталь 304, 70 — минимальная прочность на разрыв 700 Н/мм²

.
- Альтернатива: Углеродистая сталь с классом прочности 8.8 (прочность на разрыв 800 Н/мм², предел текучести 640 Н/мм²

, с покрытием (например, цинковое для защиты от коррозии).
- **Прочностные характеристики (для A2-70)**:
- Предел прочности (f_ub): 700 Н/мм².
- Предел текучести (f_yb): 450 Н/мм² (для A2-70).
- Номинальная нагрузка на разрыв: F_t = A_s × f_ub / γ_M2 = 20.1 × 700 / 1.25 = 11,256 Н (примерно 11.3 кН, где γ_M2 = 1.25 — коэффициент безопасности по EN 1993-1-8).
#### 3.1. Покрытие
- Для нержавеющей стали A2-70: Покрытие не требуется, так как материал сам по себе устойчив к коррозии.
- Для углеродистой стали 8.8: Рекомендуется цинковое покрытие (гальваническое или горячее цинкование) для защиты от коррозии.
---
### 4. Допуски и стандарты качества
- **Резьба**: Поле допуска 6g (средний класс точности, обеспечивает свободное ввинчивание без заедания).
- **Общие допуски**: Согласно DIN 933, общий допуск на размеры составляет ±0.13 мм.
- **Контроль качества**: Болт должен соответствовать стандарту ISO 3269 (приёмочный контроль). Также рекомендуется поставка с сертификатом соответствия (Certificate of Conformity).
---
### 5. Применение и совместимость
- **Применение**: Болт M6 x 25 подходит для средних нагрузок, например, для крепления металлических конструкций, сборки оборудования, машиностроения или строительных работ (например, крепление балок, как указано в источниках).
- **Совместимость**:
- Подходит для использования с гайками M6 (например, шестигранные гайки по DIN 934/ISO 4032).
- Рекомендуется использовать шайбы M6 (по DIN 125/ISO 7089) для равномерного распределения нагрузки.
- **Инструмент**: Для затяжки требуется ключ на 10 мм (размер "под ключ").
---
### 6. Чертеж болта (описание для проектирования)
Для создания чертежа болта M6 x 25 по DIN 933 можно описать его следующим образом:
- **Стержень**:
- Диаметр: 6 мм.
- Длина: 25 мм (полная резьба).
- Резьба: M6 x 1 (грубая, шаг 1 мм).
- **Головка**:
- Тип: Шестигранная.
- Ширина между гранями (s): 10 мм.
- Высота (k): 4 мм.
- Диаметр описанной окружности (e): ~11.05 мм.
- **Допуски**:
- Длина: +0/-0.48 мм.
- Диаметр резьбы: Поле допуска 6g.
- Размер головки: ±0.15 мм (на ширину), ±0.25 мм (на высоту).
---
### Завершение проектирования болта M6 x 25 по стандарту ЕС
Продолжим с того места, где остановились, и добавим дополнительные рекомендации, а также завершим раздел о проектировании болта M6 x 25 по стандарту DIN 933 (ISO 4017), который соответствует европейским требованиям.
---
### 7. Момент затяжки
Для болта M6 x 25 из нержавеющей стали A2-70 или углеродистой стали класса прочности 8.8 момент затяжки рассчитывается на основе стандарта ISO 898-1 и рекомендаций по коэффициенту трения. Момент затяжки (M_t) определяется по формуле:
\[
M_t = 0.2 \times F_t \times d \times \mu
\]
Где:
- \( F_t \): Номинальная сила затяжки (обычно 70–80% от предела текучести).
- \( d \): Номинальный диаметр (6 мм = 0.006 м).
- \( \mu \): Коэффициент трения (для нержавеющей стали A2-70 без смазки — около 0.2; для оцинкованной стали 8.8 — около 0.14 со смазкой).
#### Для A2-70 (нержавеющая сталь):
- Предел текучести: 450 Н/мм².
- Номинальная площадь напряжения (A_s): 20.1 мм².
- Сила затяжки: \( F_t = 0.7 \times 450 \times 20.1 = 6,337.5 \, \text{Н} \).
- Момент затяжки: \( M_t = 0.2 \times 6,337.5 \times 0.006 \times 0.2 = 1.52 \, \text{Нм} \).
#### Для 8.8 (углеродистая сталь):
- Предел текучести: 640 Н/мм².
- Сила затяжки: \( F_t = 0.7 \times 640 \times 20.1 = 9,004.8 \, \text{Н} \).
- Момент затяжки: \( M_t = 0.2 \times 9,004.8 \times 0.006 \times 0.14 = 1.51 \, \text{Нм} \).
**Рекомендуемый момент затяжки**:
- Для A2-70: ~1.5–2 Нм (с учётом возможных отклонений в коэффициенте трения).
- Для 8.8: ~1.5–2.5 Нм (с учётом смазки).
**Примечание**: Для точного контроля затяжки рекомендуется использовать динамометрический ключ. Избыточный момент может привести к срыву резьбы, особенно у нержавеющей стали, которая более мягкая по сравнению с углеродистой сталью.
---
### 8. Дополнительные рекомендации
#### 8.1. Условия эксплуатации
- **Температура**: Болты из нержавеющей стали A2-70 подходят для температурного диапазона от -50°C до +400°C. Для углеродистой стали 8.8 максимальная температура эксплуатации — около +200°C, так как более высокие температуры могут повлиять на покрытие и прочностные характеристики.
- **Коррозионная среда**: Нержавеющая сталь A2-70 устойчива к коррозии в большинстве сред (например, влажность, слабые кислоты), но не рекомендуется для морской воды (лучше использовать A4-70, сталь 316). Для углеродистой стали 8.8 с цинковым покрытием коррозионная стойкость ограничена — в агрессивных средах (например, при высокой влажности) покрытие может изнашиваться.
- **Нагрузки**: Болт M6 x 25 подходит для средних статических нагрузок. Для динамических нагрузок (вибрации) рекомендуется использовать стопорные элементы, такие как пружинные шайбы (гроверы, DIN 127) или контргайки.
#### 8.2. Совместимость с другими элементами
- **Гайки**: Используйте гайки M6 по DIN 934 (ISO 4032) того же материала и класса прочности (например, A2-70 для нержавеющей стали или 8 для углеродистой стали 8.8). Убедитесь, что резьба гайки соответствует резьбе болта (поле допуска 6H для гайки).
- **Шайбы**: Рекомендуются плоские шайбы M6 по DIN 125 (ISO 7089) для равномерного распределения нагрузки. Для предотвращения раскручивания можно добавить пружинную шайбу (DIN 127).
- **Отверстия**: Диаметр отверстия для болта M6 должен быть 6.5 мм (свободный проходной диаметр, согласно ISO 273). Если требуется точная посадка, диаметр может быть уменьшен до 6.1–6.2 мм, но это увеличивает риск повреждения резьбы при сборке.
#### 8.3. Монтаж
- **Подготовка**: Перед установкой убедитесь, что резьба чистая и не повреждена. Для нержавеющей стали рекомендуется использовать смазку (например, антипригарную пасту), чтобы избежать "прикипания" (galling) — явления, характерного для нержавеющих сталей при высоком трении.
- **Затяжка**: Затягивайте болт равномерно, избегая перекосов. Для соединений с высокими требованиями к точности используйте последовательную затяжку (например, "крест-накрест" для многоболтовых соединений).
- **Проверка**: После затяжки проверьте, чтобы головка болта плотно прилегала к поверхности, а резьба не была повреждена.
#### 8.4. Хранение и транспортировка
- Храните болты в сухом месте, чтобы избежать коррозии (особенно для углеродистой стали с покрытием). Для нержавеющей стали это менее критично, но длительное воздействие влаги может привести к появлению пятен.
- Упаковывайте болты в коробки или пакеты с маркировкой, указывающей размер (M6 x 25), стандарт (DIN 933), материал (A2-70 или 8.8) и партию производства.
#### 8.5. Альтернативные варианты
- Если требуется более высокая коррозионная стойкость, рассмотрите болты из нержавеющей стали A4-70 (сталь 316), которые лучше подходят для морской среды.
- Для высоких температур или экстремальных нагрузок можно использовать болты из высокопрочной стали (например, класс 10.9 или 12.9), но это увеличит стоимость.
- Если важна эстетика (например, для видимых соединений), можно выбрать болты с декоративным покрытием (например, чернение или полировка для нержавеющей стали).
---
### 9. Итоговые параметры болта M6 x 25
Для удобства я сведу все параметры в таблицу:
| **Параметр** | **Значение** |
|----------------------------|-------------------------|
| Номинальный диаметр (d) | 6 мм |
| Длина (L) | 25 мм (±0.48 мм) |
| Шаг резьбы (P) | 1 мм (грубая резьба) |
| Длина резьбы | Полная (25 мм) |
| Тип головки | Шестигранная |
| Размер "под ключ" (s) | 10 мм (±0.15 мм) |
| Высота головки (k) | 4 мм (±0.25 мм) |
| Диаметр описанной окружности (e) | ~11.05 мм |
| Материал | Нержавеющая сталь A2-70 или углеродистая сталь 8.8 |
| Предел прочности | 700 Н/мм² (A2-70) / 800 Н/мм² (8.8) |
| Предел текучести | 450 Н/мм² (A2-70) / 640 Н/мм² (8.8) |
| Момент затяжки | ~1.5–2 Нм (A2-70) / ~1.5–2.5 Нм (8.8) |
| Стандарт | DIN 933 (ISO 4017) |
---
### 10. Заключение
Болт M6 x 25, спроектированный по стандарту DIN 933, является универсальным крепёжным элементом, подходящим для большинства применений в машиностроении, строительстве и сборке оборудования. Выбор материала (A2-70 или 8.8) зависит от условий эксплуатации: нержавеющая сталь предпочтительна для коррозионных сред, а углеродистая сталь 8.8 — для более высоких нагрузок при отсутствии агрессивных факторов. Соблюдение рекомендаций по монтажу, затяжке и совместимости с другими элементами обеспечит надёжность и долговечность соединения.
...
Итоговая стоимость (на март 2025 года)
Болт M6 x 25 DIN 933 A2-70 (нержавеющая сталь):
Опт (1000+ штук): $0.30–$0.40 за штуку.
Розница (1–100 штук): $0.50–$0.70 за штуку.
Болт M6 x 25 DIN 933 8.8 (углеродистая сталь, цинковое покрытие):
Опт (1000+ штук): $0.16–$0.17 за штуку.
Розница (1–100 штук): $0.25–$0.35 за штуку.
---