Bahay / Balita / Balita sa industriya / Hex Head Bolt vs Hex Flange Bolt: Mga Pagkakaiba at Gabay sa Pagpili

Balita sa industriya
lumikha tayo ng halaga

Nahihirapang hanapin ang tamang karaniwang bahagi? I-engineer natin ito. Mula sa automotive bolts hanggang sa mga natatanging hugis na bahagi, dalubhasa kami sa mga custom na run batay sa iyong mga sample o drawing.

Hex Head Bolt vs Hex Flange Bolt: Mga Pagkakaiba at Gabay sa Pagpili


A hex head bolt ay ang pinakakaraniwang ginagamit na sinulid na pangkabit, na tinutukoy ng anim na panig na ulo nito, puno o bahagyang thread shank, at kinakailangan para sa isang hiwalay na washer upang maipamahagi ang pag-clamping load. A hex flange bolt ay direktang ebolusyon ng parehong fastener — isinasama nito ang isang malawak, pabilog na flange na isinama sa ilalim ng hex head na nagsisilbing built-in na washer, na namamahagi ng load sa isang mas malaking lugar ng tindig nang hindi nangangailangan ng hiwalay na bahagi. Pumili ng karaniwang hex head bolt para sa pangkalahatang istruktura, sibil, at mabibigat na pang-industriyang aplikasyon kung saan ang mga washer ay karaniwang kasanayan; pumili ng hex flange bolt kung saan ang bilis ng pag-assemble, pinababang bilang ng bahagi, o manipis/malambot na pamamahagi ng load ng substrate ay isang priyoridad — partikular sa mga automotive, HVAC, at light manufacturing assemblies.

Hex Head Bolt: Depinisyon, Geometry, at Mga Pamantayan

Ang hex head bolt — kung minsan ay tinatawag na hex cap screw kapag nagtatampok ito ng mas malapit na dimensional tolerance at isang washer face sa ilalim ng ulo — ay tinutukoy ng hexagonal head profile nito, na nagbibigay-daan sa pakikipag-ugnayan sa pamamagitan ng karaniwang open-end, box-end, socket, at adjustable wrenches. Ang anim na flat face ng head at tinukoy na width-across-flats (WAF) na dimensyon ay ang batayan ng wrench sizing sa lahat ng metric at imperial fastener na pamantayan.

Mga Dimensional na Pamantayan para sa Hex Head Bolts

Ang hex head bolts ay ginawa sa mahigpit na kinokontrol na mga dimensional na pamantayan na tumutukoy sa taas ng ulo, lapad sa mga flat, lapad sa mga sulok, haba ng pagkakadikit ng thread, at mga tolerance ng shank. Ang mga pangunahing pamantayan sa pandaigdigang paggamit ay:

  • ISO 4014 / ISO 4017: Ang nangingibabaw na pamantayan ng sukatan. Tinutukoy ng ISO 4014 ang bahagyang sinulid na hex bolts; Tinutukoy ng ISO 4017 ang ganap na sinulid na hex bolts. Parehong tumutukoy sa mga sukat mula M1.6 hanggang M64.
  • DIN 931 / DIN 933: Ang mga pamantayang German ay higit na pinapalitan ng ISO 4014/4017 ngunit malawak pa ring na-refer — DIN 931 para sa bahagyang sinulid, DIN 933 para sa ganap na sinulid na hex bolts. Ang mga pagkakaiba sa dimensyon mula sa ISO ay maliit ngunit umiiral sa ilang laki.
  • ASME B18.2.1: Ang pamantayang North American para sa mga inch-series na hex bolts at hex cap screws, na sumasaklaw sa mga sukat mula 1/4" hanggang 4" na diameter.
  • ASTM A307 / A325 / A490 / F3125: Mga pamantayan ng structural bolt ng Amerika na tumutukoy sa mga kinakailangan sa mekanikal na ari-arian (lakas ng tensile, lakas ng yield, proof load) para sa hex bolts na ginagamit sa mga istrukturang bakal na koneksyon.

Mga Pangunahing Dimensyon ng Metric Hex Head Bolts

ISO 4014/4017 Hex Bolt Key na Dimensyon ayon sa Laki ng Thread
Laki ng Thread Lapad sa mga Flat (mm) Taas ng ulo (mm) Thread Pitch (mm) Sukat ng Wrench
M6 10 4.0 1.0 10 mm
M8 13 5.3 1.25 13 mm
M10 17 6.4 1.5 17 mm
M12 19 7.5 1.75 19 mm
M16 24 10.0 2.0 24 mm
M20 30 12.5 2.5 30 mm
M24 36 15.0 3.0 36 mm

Bahagyang Thread kumpara sa Full Thread Hex Bolts

Ang pagpili sa pagitan ng partially at fully threaded hex bolts ay functionally significant at hindi lang isang production variation. A bahagyang sinulid na bolt (ISO 4014 / DIN 931) ay may unthreaded shank section sa pagitan ng ulo at ng sinulid na bahagi. Ang unthreaded shank na ito ay nagsisilbing precision dowel sa bolt hole, na lumalaban sa mga puwersa ng paggugupit sa magkasanib na interface nang hindi naglalagay ng shear stress sa thread form — na isang stress concentration point. Ang mga structural bolt standard tulad ng AISC at EN 1090 ay partikular na nangangailangan na ang mga thread ay hindi sumasakop sa shear plane sa mga slip-critical na koneksyon para sa kadahilanang ito. A ganap na sinulid na bolt (ISO 4017 / DIN 933) may mga sinulid na tumatakbo sa buong haba hanggang sa ilalim ng ulo. Pina-maximize nito ang haba ng pakikipag-ugnayan ng thread para sa tensile loading ngunit nangangahulugan na maaaring tumawid ang mga thread sa shear plane sa ilang magkasanib na geometry, na katanggap-tanggap para sa mga non-slip-critical na koneksyon.

Hex Flange Bolt: Disenyo, Pag-andar, at Mga Pamantayan

Ang hex flange bolt — standardized sa ilalim ng ISO 15071 (metric, non-serrated) at DIN 6921 (na may serrations) — nagdaragdag ng pabilog, parang washer flange sa ilalim ng isang karaniwang hex head. Ang flange ay huwad o malamig na nabuo bilang isang mahalagang bahagi ng ulo ng bolt, hindi isang hiwalay na bahagi. Ang nag-iisang pagbabago sa disenyo na ito ay nagbubunga ng isang makabuluhang naiibang gawi ng fastener sa ilang mga pangunahing lugar.

Paano Binabago ng Flange ang Gawi ng Clamping

Ang flange increases the lugar ng tindig sa ilalim ng ulo ng bolt - ang lugar sa ibabaw kung saan ipinamamahagi ang puwersa ng pag-clamping sa magkasanib na materyal. Para sa isang M10 hex bolt na walang washer, ang lugar ng tindig sa ilalim ng ulo ay humigit-kumulang 78 mm² . Ang isang M10 hex flange bolt na may flange diameter na humigit-kumulang 21–22 mm ay nagpapataas nito sa humigit-kumulang 260–290 mm² — higit sa triple ang lugar ng tindig. Mahalaga ito sa mga application na kinasasangkutan ng:

  • Manipis na sheet ng metal: Kung wala ang flange, ang isang hex bolt head ay maaaring humila o ma-deform ang manipis na gauge na bakal o aluminyo sa ilalim ng clamp load. Ang flange ay namamahagi ng puwersang iyon sa isang mas malawak na lugar, na pumipigil sa pagkasira ng substrate.
  • Malambot na materyales: Ang mga plastic housing, aluminum casting, at composite panel ay nakikinabang mula sa pamamahagi ng load ng flange sa parehong paraan na gagawin ng isang washer, ngunit walang komplikasyon ng assembly ng isang maluwag na washer.
  • Mga kapaligirang may mataas na vibration: Ang serrated version (DIN 6921) adds radial teeth to the flange underside. These teeth bite into the mating surface when the bolt is torqued, providing mechanical resistance to rotational loosening under vibration — functioning like a toothed lock washer but as an integral feature rather than a separate component.

Serrated vs. Non-Serrated Flange Bolts

Ito ang pinakamahalagang sub-distinction sa loob ng kategorya ng hex flange bolt:

  • Non-serrated (smooth flange) — ISO 15071: Ang flange underside is smooth. It distributes load without biting into the mating surface, making it suitable for coated, painted, or anodized surfaces where surface damage would cause corrosion or cosmetic issues. These can be removed and reused without surface damage.
  • Serrated flange — DIN 6921: Ang flange underside carries radial serrations (typically 30–40 teeth around the circumference). When torqued, these indent into the mating surface and resist rotational loosening. This version provides significantly better vibration resistance than a plain hex bolt, approaching the performance of a separate toothed lock washer. However, serrations damage surface coatings and are not suitable for applications where corrosion from coating disruption is a concern. They are also not recommended for use on hardened surfaces where indentation cannot occur.

Mga Dimensyon ng Hex Flange Bolt

ISO 15071 / DIN 6921 Hex Flange Bolt Key Dimensions
Laki ng Thread Hex WAF (mm) Diameter ng flange (mm) Kapal ng flange (mm) Taas ng ulo (mm)
M6 10 14.2 1.1 5.7
M8 13 17.9 1.4 7.6
M10 15 o 16 21.8 1.8 9.6
M12 18 26.0 2.0 11.4
M14 21 29.9 2.3 13.2
M16 24 34.5 2.6 15.6

Tandaan na ang hex WAF sa flange bolts ay madalas isang sukat na mas maliit kaysa sa karaniwang hex bolt na may parehong diameter ng thread (hal., M10 flange bolt ay gumagamit ng 15 o 16 mm na wrench kaysa sa 17 mm na kinakailangan para sa isang standard na ISO 4014 M10 bolt). Ito ay dahil ang flange mismo ay nagbibigay ng rotational grip surface sa panahon ng pag-install, at ang pinababang hex na WAF ay nakakatipid ng materyal at nagpapababa ng kabuuang laki ng head envelope — isang kalamangan sa mga nakakulong na espasyo sa pagpupulong.

Hex Head Bolt vs. Hex Flange Bolt: Direktang Paghahambing

Ang pag-unawa sa istruktura at praktikal na mga pagkakaiba sa pagitan ng dalawang uri ng bolt na ito ay mahalaga para sa paggawa ng tamang pagpili ng fastener. Ang sumusunod na paghahambing ay sumasaklaw sa mga sukat at functional na kadahilanan na pinakamahalaga sa mga desisyon sa engineering at pagmamanupaktura.

Hex Head Bolt vs. Hex Flange Bolt: Paghahambing ng Tampok at Application
Katangian Hex Head Bolt Hex Flange Bolt
Lugar ng Head Bearing (M10) ~78 mm² (walang washer) ~260–290 mm² (integral flange)
Kinakailangan ang Washer Karaniwan oo (para sa pamamahagi ng pagkarga) Hindi (nagsisilbing washer ang flange)
Paglaban sa Panginginig ng boses Katamtaman (nangangailangan ng lock washer o Nordlock para sa mataas na vibration) Mataas (nagbibigay ang may ngipin na bersyon ng integral locking)
Bilis ng Assembly Mas mabagal (kinakailangan ang paghawak ng washer) Mas mabilis (isang bahagi)
Bilang ng Bahagi Bawat Pinagsanib 3 (bolt washer nut) o 2 (bolt nut sa tapped hole) 2 (bolt nut) o 1 (sa tapped hole)
Torque Consistency Variable kung ang washer ay hindi pare-pareho sa tigas/ibabaw Mas pare-pareho (integral flange, tinukoy na geometry ng contact)
Angkop para sa Manipis na Sheet Mahirap na walang washer; mabuti sa malaking washer Maganda (namamahagi ang flange ng load sa mas malaking lugar)
Paggamit ng Structural / Civil Engineering Standard — sakop ng EN 15048, ASTM F3125 Hindi pangkaraniwan — flange bolts na hindi sakop ng structural bolt standards
Pangunahing Industriya Konstruksyon, langis at gas, makinarya, imprastraktura Automotive, HVAC, appliances, light manufacturing
Gastos sa bawat Yunit Mas mababa (mas simpleng geometry) Bahagyang mas mataas (mas kumplikadong forging)

Mga Klase ng Ari-arian at Marka ng Lakas

Ang parehong hex head bolts at hex flange bolts ay available sa iba't ibang klase ng mechanical property na tumutukoy sa kanilang tensile strength, yield strength, at proof load. Ang pagpili sa maling klase ng ari-arian ay isang karaniwang error sa engineering na humahantong sa alinman sa napaaga na joint failure (under-specified) o hindi kinakailangang gastos at timbang (over-specified).

Mga Klase ng Metric Property (ISO 898-1)

Ang metric bolts ay inuri sa ilalim ng ISO 898-1, na may marka ng property class sa bolt head bilang dalawang numero na pinaghihiwalay ng decimal point. Ang unang numero ay nagpapahiwatig 1/100th ng nominal tensile strength sa MPa ; ang pangalawa ay nagpapahiwatig ng ratio ng yield sa tensile strength na pinarami ng 10.

ISO 898-1 Metric Bolt Klase ng Ari-arianes — Mechanical Properties
Property Klase Nominal Tensile Strength (MPa) Lakas ng Yield (MPa) Karaniwang Aplikasyon
4.6 400 240 Magaan, hindi kritikal na mga joints
5.6 500 300 Pangkalahatang engineering
8.8 800 640 Ang pinakakaraniwang structural at mechanical grade
10.9 1000 900 High-strength structural, automotive powertrain
12.9 1200 1080 Mga kritikal na high-load na application, motorsport, aerospace

Class 8.8 ay ang pinaka malawak na ginagamit property class para sa parehong hex head at hex flange bolts sa mechanical at light structural applications. Nagbibigay ito ng mahusay na balanseng kumbinasyon ng lakas, ductility, at gastos — gawa mula sa medium carbon steel na may quenching at tempering. Ang Class 10.9 flange bolts ay karaniwan sa mga automotive engine at drivetrain assemblies kung saan kinakailangan ang mataas na puwersa ng pag-clamping sa mga compact joint geometries.

Imperial Grade Markings (SAE / ASTM)

Gumagamit ang mga inch-series na hex bolts ng SAE grade markings — mga radial lines sa bolt head — sa halip na mga numero. Ang pinakakaraniwang grado ay SAE Grade 2 (walang marka, mababang carbon na bakal, 74,000 psi tensile), SAE Grade 5 (3 radial lines, 120,000 psi tensile — ang pinakakaraniwang structural grade) , at SAE Grade 8 (6 na linya ng radial, 150,000 psi tensile — mataas na lakas para sa hinihingi na mga aplikasyon). Ang mga pagtatalaga ng ASTM (A307, A325, A490) ay ginagamit para sa mga structural bolts sa pagtatayo ng gusali at tulay, na ang A325 (katumbas ng humigit-kumulang Grade 5 sa lakas) ay ang karaniwang structural bolt sa North American steel construction.

Mga Materyales at Pang-ibabaw na Paggamot

Parehong hex head at hex flange bolts ay magagamit sa isang hanay ng mga materyales at pang-ibabaw na paggamot. Ang tamang detalye ay depende sa operating environment, kinakailangang lakas, mga hadlang sa timbang, at pagkakalantad sa kaagnasan.

Carbon Steel

Ang overwhelming majority of hex bolts and flange bolts in industrial use are manufactured from low, medium, or alloy carbon steel, heat-treated to the required property class. Carbon steel bolts offer the best combination of tensile strength, machinability, and cost. Their primary limitation is susceptibility to corrosion in humid, outdoor, or chemical environments — addressed through surface treatments rather than material change for most applications.

Hindi kinakalawang na asero

Ang hindi kinakalawang na asero na hex bolts (pinakakaraniwang A2-70 at A4-80 bawat ISO 3506) ay tinukoy para sa mga corrosion-critical na kapaligiran — dagat, pagpoproseso ng pagkain, kemikal, at panlabas na arkitektura na aplikasyon. A2 (304 hindi kinakalawang) sumasaklaw sa karamihan ng mga pangkalahatang kinakailangan na lumalaban sa kaagnasan. A4 (316 hindi kinakalawang) nagdaragdag ng molibdenum para sa paglaban sa pag-atake ng chloride, na ginagawa itong angkop para sa mga aplikasyon sa dagat at baybayin. Ang trade-off ay mas mababang tensile strength kumpara sa heat-treated carbon steel na may parehong laki — A2-70 ay may pinakamababang tensile strength na 700 MPa, kumpara sa 800 MPa para sa 8.8 carbon steel. Ang hindi kinakalawang na hex flange bolts ay malawakang ginagamit sa mga kagamitan sa pagkain, HVAC ducting, at pagtatayo ng planta ng parmasyutiko.

Mga Karaniwang Patong sa Ibabaw at Ang Proteksyon sa Kaagnasan Nito

Mga Opsyon sa Paggamot sa Ibabaw para sa Hex at Hex Flange Bolts
Surface Treatment Kapal ng Patong Paglaban sa Pag-spray ng Asin (oras) Karaniwang Paggamit
Plain (as-machine) wala <24 Mga panloob, tuyo na kapaligiran lamang
Zinc Electroplating (malinaw/dilaw) 5–15 µm 72–200 Pangkalahatang panloob/ banayad na paggamit sa labas
Hot-Dip Galvanizing (HDG) 45–85 µm 1,000 Structural panlabas, konstruksiyon
Dacromet / Geomet 8–12 µm