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緊固件知識(shí)

黃山市裕豐五金帶你了解螺絲生產(chǎn)工藝流程都有哪些?

作者:創(chuàng)始人 日期:2019-07-14 人氣:43227

 螺絲生產(chǎn)工藝(一)--退火
一、目的:把線材加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?,保持一定時(shí)間,再慢慢冷卻,以調(diào)整結(jié)晶組織,降低硬度,改良線材常溫加工性。
二、作業(yè)流程:
(一)、入料:將需要處理的產(chǎn)品吊放爐內(nèi),注意爐蓋應(yīng)蓋緊。一般一爐可同時(shí)處理7卷(約1.2噸/卷)。
(二)、升溫:將爐內(nèi)溫度緩慢(約3-4小時(shí))升至規(guī)定溫度。
(三)、保溫:材質(zhì)1018、1022線材在680℃-715℃下保持4-6h,材質(zhì)為10B21,1039,CH38F線材在740℃-760℃下保持5.5-7.5 h。
(四)、降溫:將爐內(nèi)溫度緩慢(約3-4小時(shí))降至550℃以下,然后隨爐冷卻至常溫。
三、品質(zhì)控制:
1、 硬度:材質(zhì)為1018、1022線材退火后硬度為HV120-170,材質(zhì)為中碳線材退火后硬度為HV120-180。
2、外觀:表面不得有氧化膜及脫碳現(xiàn)象。
螺絲生產(chǎn)工藝(二)--酸洗 
一、目的:除去線材表面的氧化膜,并且在金屬表面形成一層磷酸鹽薄膜,以減少線材抽線以及冷墩或成形等加工過(guò)程中,對(duì)工模具的擦傷。
二、作業(yè)流程:
(一)、酸洗:將整個(gè)盤(pán)元分別浸入常溫、濃度為20-25%的三個(gè)鹽酸槽數(shù)分鐘,其目的是除去線材表面的氧化膜。
(二)、清水:清除線材表面的鹽酸腐蝕產(chǎn)物。
(三)、草酸:增加金屬的活性,以使下一工序生成的皮膜更為致密。
(四)、皮膜處理:將盤(pán)元浸入磷酸鹽,鋼鐵表面與化成處理液接觸,鋼鐵溶解生成不溶性的化合物(如Zn2Fe(Po4)2·4H2o),附著在鋼鐵表面形成皮膜。
(五)、清水:清除皮膜表面殘余物。
(六)、潤(rùn)滑劑:由于磷酸鹽皮膜的摩擦系數(shù)并不是很低,不能賦予加工時(shí)充分的潤(rùn)滑性,但與金屬皂(如鈉皂)反應(yīng)形成堅(jiān)硬的金屬皂層,可以增加其潤(rùn)滑性能。
螺絲生產(chǎn)工藝(三)--抽線
一、目的:將盤(pán)元冷拉至所需線徑。實(shí)用上針對(duì)部分產(chǎn)品又可分粗抽(剝殼)和精抽兩個(gè)階段。
二、作業(yè)流程
盤(pán)元經(jīng)酸洗之后,通過(guò)抽線機(jī)冷拉至所需線徑。適用于大螺絲、螺帽、牙條所用線材。
螺絲生產(chǎn)工藝(四)--成型
一、目的:將線材經(jīng)冷間鍛造(或熱間鍛造),以達(dá)到半成品之形狀及長(zhǎng)度(或厚度)。
二、作業(yè)流程:
1、六角螺栓(四模四沖或三模三沖)
(1)、切斷:通過(guò)可動(dòng)的剪刀單向移動(dòng),將卡于剪模內(nèi)的線材切成所需胚料。
(2)、一沖:后沖模頂住胚料沖模擠壓胚料,初步成型,之后后沖模將胚料推出。
(3)、二沖:胚料進(jìn)入第二打模,二沖模擠壓,胚料呈扁圓狀,之后后沖模將胚料推出。
(4)、三沖:胚料進(jìn)入第三打模,通過(guò)六角三沖模仁剪切,胚料六角頭初步形成,之后,后沖模將胚料推入第三打模,切料自六角頭切斷,六角頭形成。
2、六角螺栓(三模三沖)
3、螺絲(一般頭型一模二沖)
(1)、切斷:通過(guò)可動(dòng)剪刀單向移動(dòng),將卡于剪模內(nèi)的線材切成所需胚料。
(2)、一沖:打模固定,一沖模將產(chǎn)品頭部初步成型,以使下一沖程能完全成型。當(dāng)產(chǎn)品為一字割溝時(shí),一沖模為內(nèi)凹、橢圓槽,產(chǎn)品為十字槽時(shí),一沖模為內(nèi)凹四方槽。
(3)、二沖:一沖之后,沖具整體運(yùn)行,二沖模移向打模正前方,同時(shí)二沖模向前運(yùn)行,將產(chǎn)品最終成型。之后由后沖棒將胚料推出。
三、熱打
1、 加熱:于加熱設(shè)備將胚料需成型一端加熱至白熱狀態(tài),依據(jù)產(chǎn)品規(guī)格設(shè)定加熱溫度和時(shí)間。一般3/4以下加熱7-10秒,7/8-1"加熱15秒左右。
2、 成型:將加熱后的胚料迅速移至成型機(jī),通過(guò)后座,夾模固定,頭模沖擊胚料,加以成型??梢愿鶕?jù)胚料的長(zhǎng)度調(diào)整后座的距離。
3、 束桿:于束桿機(jī)上利用擠壓將產(chǎn)品縮桿。
熱打也稱(chēng)紅打。
四、螺帽成型:
(一)、作業(yè)流程:
1、切斷:由內(nèi)刀模(410)與剪切刀(301)配合,將線材切成所需胚料。
2、一沖:由前沖模(111)、沖程模(411)、后沖棒(211)配合,將變形不平的切斷胚料加以整形,并由后沖棒(211)將胚料推出。
3、二沖:運(yùn)轉(zhuǎn)夾(611)將胚料從一沖夾至二沖,由前沖模(112)、沖程模(412)、后沖棒(412)配合,更進(jìn)一步將胚料整形,并加強(qiáng)第一沖的壓平與飽角作用,之后由后沖棒(212)將胚料推出。
4、三沖:運(yùn)轉(zhuǎn)夾(612)將胚料從二沖夾至三沖,由前沖模(113)、沖程模(413)、后沖棒(213)配合,再次擠壓胚料,以使下沖能完全成型,之后由后沖棒(213)將胚料推出。
5、四沖:運(yùn)轉(zhuǎn)夾(613)將胚料從三沖夾至四沖,由前沖模(114)、沖程模(414)、后沖棒(214)配合,將螺帽完全成型,并藉控制鐵屑厚度來(lái)調(diào)整螺帽的厚度,之后由后沖棒(214)將胚料推出。
6、五沖:運(yùn)轉(zhuǎn)夾(614)將胚料從四沖夾至五沖,由前沖模(119)、脫料盤(pán)(507)配合,將成型完全的胚料沖孔,并使沖斷的鐵屑進(jìn)入打孔模下仁,而最終完成螺帽的成型。螺帽的頭部標(biāo)記在此過(guò)程形成。
螺絲生產(chǎn)工藝(五)--輾牙
一、目的:將已成型的半成品輾制或攻絲以達(dá)到所需的螺紋。實(shí)用上針對(duì)螺栓(螺絲)稱(chēng)為輾牙,牙條稱(chēng)為滾牙,螺帽稱(chēng)為攻牙。
二、輾牙:輾牙即是將一塊牙板固定,另一塊活動(dòng)牙板帶動(dòng)產(chǎn)品移動(dòng),利用擠壓使產(chǎn)品產(chǎn)生塑性變形,形成所需螺紋。
三、攻牙:攻牙即是將已成型之螺帽,利用絲攻攻絲,形成所需螺紋。
四、滾牙:滾牙是以?xún)蓚€(gè)相對(duì)應(yīng)的螺絲滾輪,正向轉(zhuǎn)動(dòng),利用擠壓使產(chǎn)品產(chǎn)生塑性變形,形成所需螺紋。滾牙通常用于牙條。
螺絲生產(chǎn)工藝(六)-熱處理 
一、熱處理方式:根據(jù)對(duì)象及目的不同可選用不同熱處理方式。
調(diào)質(zhì)鋼:淬火后高溫回火(500-650℃)
彈簧鋼:淬火后中溫回火(420-520℃)
滲碳鋼:滲碳后淬火再低溫回火(150-250℃)
低碳和中碳(合金)鋼淬成馬氏體后,隨回火溫度的升高,其一般規(guī)律是強(qiáng)度下降,而塑性、韌性上升。但由于低、中碳鋼中含碳量不同,回火溫度對(duì)其影響程度不同。所以為了獲得良好的綜合機(jī)械性能,可分別采取以下途徑:
(1)、選取低碳(合金)鋼,淬火后進(jìn)行低溫250℃以下回火,以獲得低碳馬氏體。為了提高這類(lèi)鋼的表面耐磨性,只有提高各面層的含碳量,即進(jìn)行表面滲碳,一般稱(chēng)為滲碳結(jié)構(gòu)鋼。
(2)、采取含碳較高的中碳鋼,淬火后進(jìn)行高溫(500-650℃)回火(即所謂調(diào) 質(zhì)處理),使其能在高塑性情況下,保持足夠的強(qiáng)度,一般稱(chēng)這類(lèi)鋼為調(diào)質(zhì)鋼。如果希望獲得高強(qiáng)度,而寧肯降低塑性及韌性,對(duì)含碳量較低的含金調(diào)質(zhì)可采取低溫回火,則得到所謂"超高強(qiáng)度鋼"。
(3)、含碳量介于中碳和高碳之間的鋼種(如60,70鋼)以及一些高碳鋼(如80,90鋼), 如果用于制造彈簧,為了保證高的彈性極限、屈服極限和疲勞極限,則采用淬火后中溫回火。
(4)、脫碳:指黑色金屬材料(鋼)表面碳的損耗。熱處理后會(huì)有脫碳現(xiàn)象,輕微脫碳是允許的,脫碳層深度影響表面硬度。脫碳層越深,表面硬度值越小。
具體檢測(cè)依據(jù)GB3098.1
二、作業(yè)流程:
退火(珠光體型鋼)
1、預(yù)熱處理:正火
高溫回火(馬氏體型鋼)
(1)、正火目的是細(xì)化晶粒,減少組織中的帶狀程度,并調(diào)整好硬度,便于機(jī)械加工,正火后,鋼材具有等軸狀細(xì)晶粒。
2、淬火:將鋼體加熱到850℃左右進(jìn)行淬火,淬火介質(zhì)可根據(jù)鋼件尺寸大小和該鋼的淬透性加以選擇,一般可選擇水或油甚至空氣淬火。處于淬火狀態(tài)的鋼,塑性低,內(nèi)應(yīng)力大。
3、回火:
(1)、為使鋼材具有高塑性、韌性和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,鋼材在400-500℃左右進(jìn)行高溫回火,對(duì)回火脆性敏感性較大的鋼,回火后必須迅速冷卻,抑制回火脆性的發(fā)生。
(2)、若要求零件具有特別高的強(qiáng)度,則在200℃左右回火,得到中碳回火馬氏體組織。
(二)、彈簧鋼:
1、淬火:于830-870℃進(jìn)行油淬火。
2、回火:于420-520℃左右進(jìn)行回火,獲得回火屈氏體組織。
(三)、滲碳鋼:
1、 滲碳:化學(xué)熱處理的一種,指在一定溫度下,在含有某種化學(xué)元素的活性介質(zhì)中,向鋼件表面滲入C元素。分預(yù)熱(850℃) 滲碳(890℃) 擴(kuò)散(840℃)過(guò)程
2、淬火:碳素和低合金滲碳鋼,一般采用直接淬火或一次淬火。
3、回火:低溫回火以消除內(nèi)應(yīng)力,并提高滲碳層的強(qiáng)度及韌性。
螺絲生產(chǎn)工藝(七)-表面處理
一、表面處理種類(lèi):
表面處理即是通過(guò)一定的方法在工件表面形成覆蓋層的過(guò)程,其目的是賦以制品表面美觀、防腐蝕的效果,進(jìn)行的表面處理方法都?xì)w結(jié)于以下幾種方法:
1、 電鍍:將接受電鍍的部件浸于含有被沉積金屬化合物的水溶液中,以電流通過(guò)鍍液,使電鍍金屬析出并沉積在部件上。一般電鍍有鍍鋅、銅、鎳、鉻、銅鎳合金等,有時(shí)把煮黑(發(fā)藍(lán))、磷化等也包括其中。
2、熱浸鍍鋅:通過(guò)將碳鋼部件浸沒(méi)溫度約為510℃的溶化鋅的鍍槽內(nèi)完成。其結(jié)果是鋼件表面上的鐵鋅合金漸漸變成產(chǎn)品外表面上的鈍化鋅。熱浸鍍鋁是一個(gè)類(lèi)似的過(guò)程。
3、機(jī)械鍍:通過(guò)鍍層金屬的微粒來(lái)沖擊產(chǎn)品表面,并將涂層冷焊到產(chǎn)品的表面上。
二、品質(zhì)控制:
電鍍的質(zhì)量以其耐腐蝕能力為主要衡量標(biāo)準(zhǔn),其次是外觀。耐腐蝕能力即是模仿產(chǎn)品工作環(huán)境,設(shè)置為試驗(yàn)條件,對(duì)其加以腐蝕試驗(yàn)。電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量從以下方面加以控制:
1、外觀:
制品表面不允許有局部無(wú)鍍層、燒焦、粗糙、灰暗、起皮、結(jié)皮狀況和明顯條紋,不允許有針孔麻點(diǎn)、黑色鍍?cè)?、鈍化膜疏松、龜裂、脫落和嚴(yán)重的鈍化痕跡。
2、鍍層厚度:
緊固件在腐蝕性大氣中的作業(yè)壽命與它的鍍層厚度成正比。一般建議的經(jīng)濟(jì)電鍍鍍層厚度為0.00015in~0.0005 in(4~12um).
熱浸鍍鋅:標(biāo)準(zhǔn)的平均厚度為54 um(稱(chēng)呼徑≤3/8為43 um),最小厚度為43 um(稱(chēng)呼徑≤3/8為37 um)。
3、鍍層分布:
采用不同的沉積方法,鍍層在緊固件表面上的聚集方式也不同。電鍍時(shí)鍍層金屬不是均勻地沉積在外周邊緣上,轉(zhuǎn)角處獲得較厚鍍層。在緊固件的螺紋部分,最厚的鍍層位于螺紋牙頂,沿著螺紋側(cè)面漸漸變薄,在牙底處沉積最薄,而熱浸鍍鋅正好相反,較厚的鍍層沉積在內(nèi)轉(zhuǎn)角和螺紋底部,機(jī)械鍍的鍍層金屬沉積傾向與熱浸鍍相同,但是更為光滑而且在整個(gè)表面上厚度要均勻得多。
4、氫脆:
緊固件在加工和處理過(guò)程中,尤其在鍍前的酸洗和堿洗以及隨后的電鍍過(guò)程中,表面吸收了氫原子,沉積的金屬鍍層然后俘獲氫。當(dāng)緊固件擰緊時(shí),氫朝著應(yīng)力最集中的部分轉(zhuǎn)夠,引起壓力增高到超過(guò)基體金屬的強(qiáng)度并產(chǎn)生微小的表面破裂。氫特別活動(dòng)并很快滲入到新形成的裂隙中去。這種壓力-破裂-滲入的循環(huán)一直繼續(xù)到緊固件斷裂。通常發(fā)生在第一次應(yīng)力應(yīng)用后的幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)。
為了消除氫脆的威脅,緊固件要在鍍后盡可能快地加熱烘焙,以使氫從鍍層中滲出,烘焙通常在375-4000F(176-190℃)進(jìn)行3-24小時(shí)。
由于機(jī)械鍍鋅是非電解質(zhì)的,這實(shí)際上消除了氫脆的威脅 。另由于工程標(biāo)準(zhǔn)禁止硬度高于HRC35的緊固件(英制Gr8,公制10.9級(jí)以上)熱浸鍍鋅。所以熱浸鍍的緊固件很少發(fā)生氫脆。
5、粘附性:
以堅(jiān)實(shí)的刀尖和相當(dāng)大的壓力切下或撬下。如果在刀尖前面,鍍層以片狀或皮狀剝落,以致露出了基體金屬,應(yīng)認(rèn)為粘附性不夠。
高強(qiáng)度螺栓制造工藝
高強(qiáng)度螺栓加工工藝為:熱軋盤(pán)條-(冷撥)-球化(軟化)退火-機(jī)械除鱗-酸洗-冷撥-冷鍛成形-螺紋加工-熱處理-檢驗(yàn) 
  一,鋼材設(shè)計(jì) 
  在緊固件制造中,正確選用緊固件材料是重要一環(huán),因?yàn)榫o固件的性能和其材料有著密切的關(guān)系。如材料選擇不當(dāng)或不正確,可能造成性能達(dá)不到要求,使用壽命縮短,甚至發(fā)生意外或加工困難,制造成本高等,因此緊固件材料的選用是非常重要的環(huán)節(jié)。 冷鐓鋼是采用冷鐓成型工藝生產(chǎn)的互換性較高的緊固件用鋼。由于它是常溫下利用金屬塑性加工成型,每個(gè)零件的變形量很大,承受的變形速度也高,因此,對(duì)冷鐓鋼原料的性能要求十分嚴(yán)格。 在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐和用戶(hù)使用調(diào)研的基礎(chǔ)上,結(jié)合GB/T6478-2001《冷鐓和冷擠壓用鋼技術(shù)條件》GB/T699-1999《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》及目標(biāo)JISG3507-1991《冷鐓鋼用碳素鋼盤(pán)條》的特點(diǎn),以8.8級(jí),9.8級(jí)螺栓螺釘?shù)牟牧弦鬄槔鞣N化學(xué)元素的確定。 C含量過(guò)高,冷成形性能將降低;太低則無(wú)法滿(mǎn)足零件機(jī)械性能的要求,因此定為0.25%-0.55%。 Mn能提高鋼的滲透性,但添加過(guò)多則會(huì)強(qiáng)化基體組織而影響冷成形性能;在零件調(diào)質(zhì)時(shí)有促進(jìn)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向,故在國(guó)際的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高,定為0.45%-0.80%。 Si能強(qiáng)化鐵素體,促使冷成形性能降低,材料延伸率下降定為Si小于等于0.30%。 S.P.為雜質(zhì)元素,它們的存在會(huì)沿晶界產(chǎn)生偏析,導(dǎo)致晶界脆化,損害鋼材的機(jī)械性能,應(yīng)盡可能降低,定為P小于等于0.030%,S小于等于0.035%。 B.含硼量最大值均為0.005%,因?yàn)榕鹪仉m然具有顯著提高鋼材滲透性等作用,但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致鋼材脆性增加。含硼量過(guò)高,對(duì)螺栓,螺釘和螺柱這類(lèi)需要良好綜合機(jī)械性能的工件是十分不利的。 
二,球化(軟化)退火 
沉頭螺釘,內(nèi)六角圓柱頭螺栓采用冷鐓工藝生產(chǎn)時(shí),鋼材的原始組織會(huì)直接影響著冷鐓加工時(shí)的成形能力。冷鐓過(guò)程中局部區(qū)域的塑性變形可達(dá)60%-80%,為此要求鋼材必須具有良好的塑性。當(dāng)鋼材的化學(xué)成分一定時(shí),金相組織就是決定塑性?xún)?yōu)劣的關(guān)鍵性因素,通常認(rèn)為粗大片狀珠光體不利于冷鐓成形,而細(xì)小的球狀珠光體可顯著地提高鋼材塑性變形的能力。 對(duì)高強(qiáng)度緊固件用量較多的中碳鋼和中碳合金鋼,在冷鐓前進(jìn)行球化(軟化)退火,以便獲得均勻細(xì)致的球化珠光體,以更好地滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)需要。 對(duì)中碳鋼盤(pán)條軟化退火而言,其加熱溫度多選擇在該鋼材臨界點(diǎn)上下保溫,加熱溫度一般不能太高,否則會(huì)產(chǎn)生三次滲碳體沿晶界析出,造成冷鐓開(kāi)裂,而對(duì)于中碳合金鋼的盤(pán)條采用等溫球化退火,在AC1+(20-30%)加熱后,爐冷到略低于Ar1,溫度約700攝氏度等溫一段時(shí)間,然后爐冷至500攝氏度左右出爐空冷。鋼材的金相組織由粗變細(xì),由片狀變球狀,冷鐓開(kāi)裂率將大大減少。 35\45\ML35\SWRCH35K 鋼軟化退火溫度一般區(qū)域?yàn)?15-735攝氏度;而SCM435\40Cr\SCR435鋼球化退火加熱溫度一般區(qū)域?yàn)?40-770攝氏度,等溫溫度680-700攝氏度。 
三,剝殼除鱗 
冷鐓鋼盤(pán)條去除氧化鐵板工序?yàn)閯兞?,除鱗,有機(jī)械除鱗和化學(xué)酸洗兩種方法。用機(jī)械除鱗取代盤(pán)條的化學(xué)酸洗工序,既提高了生產(chǎn)率,又減少了環(huán)境污染。此除鱗過(guò)程包括彎曲法(普遍使用帶三角形凹槽的圓輪反復(fù)彎曲盤(pán)條),噴九法等,除鱗效果較好,但不能使殘余鐵鱗去凈(氧化鐵皮清除率為97%),尤其是氧化鐵皮粘附性很強(qiáng)時(shí),因此,機(jī)械除鱗受鐵皮厚度,結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)的影響,使用于低強(qiáng)度緊固件(小于等于6.8級(jí))用的碳鋼盤(pán)條。高強(qiáng)度緊固件(大于等于8.8級(jí))用盤(pán)條在機(jī)械除鱗后,為除凈所有的氧化鐵皮,再經(jīng)化學(xué)酸洗工序即復(fù)合除鱗。 對(duì)低碳鋼盤(pán)條而言,機(jī)械除鱗殘留的鐵皮容易造成粒拔模不均勻磨損。當(dāng)粒拔模孔由于盤(pán)條鋼絲摩擦外溫時(shí)粘附上鐵皮,使盤(pán)條鋼絲表面產(chǎn)生縱向粒痕,盤(pán)條鋼絲冷鐓凸緣螺栓或圓柱頭螺釘時(shí),頭部出現(xiàn)微裂紋的原因,95%以上是鋼絲表面在拉拔過(guò)程中產(chǎn)生的劃痕所引起。因此,機(jī)械除鱗法不宜用來(lái)高速拉拔。 
四,拉拔 
拉拔工序有兩個(gè)目的,一是改制原材料的尺寸;二是通過(guò)變形強(qiáng)化作用使緊固件獲得基本的機(jī)械性能,對(duì)于中碳鋼,中碳合金鋼還有一個(gè)目的,即是使盤(pán)條控冷后得到的片狀滲碳體在拉拔過(guò)程中盡可能的破解,為隨后的球化(軟化)退火得到粒狀滲碳體做好準(zhǔn)備,然而,有些廠家為降低成本,任意減少拉拔道次,過(guò)大的減面率增加了盤(pán)條鋼絲的加工硬化傾向,直接影響了盤(pán)條鋼絲的冷鐓性能。 如果各道次的減面率分配不合適,也會(huì)使盤(pán)條鋼絲在拉拔過(guò)程中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)裂紋,這種沿鋼絲縱向分布,周期一定的裂紋在鋼絲冷鐓過(guò)程中暴露。此外,拉拔過(guò)程中如潤(rùn)滑不好,也可造成冷拔盤(pán)條鋼絲有規(guī)律地出現(xiàn)橫裂紋。 盤(pán)條鋼絲出出粒絲??谏暇硗瑫r(shí)的切線方向與拉絲模不同心,會(huì)造成拉絲模單邊孔型的磨損加劇,使內(nèi)孔失圓,造成鋼絲圓周方向的拉拔變形不均勻,使鋼絲的圓度超差,在冷鐓過(guò)程中鋼絲橫截面應(yīng)力不均勻而影響冷鐓合格率。 盤(pán)條鋼絲拉拔過(guò)程中,過(guò)大的部分減面率使鋼絲的表面質(zhì)量惡化,而過(guò)低的減面率卻不利于片狀滲碳體的破碎,難以獲得盡可能多的粒狀滲碳體,即滲碳體的球化率低,對(duì)鋼絲的冷鐓性能極為不利,采用拉拔方式生產(chǎn)的棒料和盤(pán)條鋼絲,部分減面率直控制在10%-15%的范圍內(nèi)。
五,冷鍛成形 
通常,螺栓頭部的成形采用冷鐓塑性加工,同切削加工相比,金屬纖維(金屬留線)沿產(chǎn)品形狀呈連續(xù)狀,中間無(wú)切斷,因而提高了產(chǎn)品強(qiáng)度,特別是機(jī)械性能優(yōu)良。 冷鐓成形工藝包括切料與成形,分單工位單擊,雙擊冷鐓和多任務(wù)位自動(dòng)冷鐓。一臺(tái)自動(dòng)冷鐓機(jī)分別在幾個(gè)成型凹模里進(jìn)行沖壓,鐓鍛,擠壓和縮徑等多任務(wù)位工藝。 單工位或多任務(wù)位自動(dòng)冷鐓機(jī)使用的原始毛坯的加工特點(diǎn)是由材料尺寸長(zhǎng)5-6米的棒料或重量為1900-2000KG的盤(pán)條鋼絲的尺寸決定的,即加工工藝的特點(diǎn)在于冷鐓成型不是采用預(yù)先切好的單件毛坯,而是采用自動(dòng)冷鐓機(jī)本身由棒料和盤(pán)條鋼絲切取和鐓粗的(必要時(shí))毛坯。 在擠壓型腔之前,毛坯必須進(jìn)行整形。通過(guò)整形可得到符合工藝要求的毛坯。在鐓鍛,縮徑和正擠壓之前,毛坯不需整形。毛坯切斷后,送到鐓粗整形工位。該工位可提高毛坯的質(zhì)量,可使下一個(gè)工位的成型力降低15-17%,并能延長(zhǎng)模具壽命,制造螺栓可采用多次縮徑。 1.用半封閉切料工具切割毛坯,最簡(jiǎn)單的方法是采用套筒式切料工具;切口的角度不應(yīng)大于3度;而當(dāng)采用開(kāi)口式切料工具時(shí),切口的斜角可達(dá)5-7度。 2.短尺寸毛坯在由上一個(gè)工位向下一個(gè)成型工位傳遞過(guò)程中,應(yīng)能翻轉(zhuǎn)180度,這樣能發(fā)揮自動(dòng)冷鐓機(jī)的潛力,加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜的緊固件,提高零件精度。 3.在各個(gè)成型工位上都應(yīng)該裝有沖頭退料裝置,凹模均應(yīng)帶有套筒式頂料裝置。 4.成型工位的數(shù)量(不包括切斷工位)一般應(yīng)達(dá)到3-4個(gè)工位(特殊情況下5個(gè)以上)。 5.在有效使用期內(nèi),主滑塊導(dǎo)軌和工藝部件的結(jié)構(gòu)都能保證沖頭和凹模的定位精度。 6.在控制選料的擋板上必須安裝終端限位開(kāi)關(guān),必須注意鐓鍛力的控制。 在自動(dòng)冷鐓機(jī)上制造高強(qiáng)度緊固件所使用的冷撥盤(pán)條鋼絲的不圓度應(yīng)在直徑公差范圍內(nèi),而較為精密的緊固件,其鋼絲的不圓度則應(yīng)限制在1/2直徑公差范圍內(nèi),如果鋼絲直徑達(dá)不到規(guī)定的尺寸,則零件的鐓粗部分或頭部就會(huì)出現(xiàn)裂痕,或形成毛刺,如果直徑小于工藝所要求的尺寸,則頭部就會(huì)不完整,棱角或漲粗部分不清晰。 冷鐓成型所能達(dá)到的精度還同成型方法的選擇和所采用的工序有關(guān)。此外,它還取決于所用的設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),工藝特點(diǎn)及其狀態(tài),工模具精度,壽命和磨損程度。 冷鐓成型和擠壓使用的高合金鋼,硬質(zhì)合金模具的工作表面粗糙度不應(yīng)大Ra=0.2um,這類(lèi)模具工作表面的粗糙度達(dá)到Ra=0.025-0.050um時(shí),具有最高壽命。 
六,螺紋加工 
螺栓螺紋一般采用冷加工,使一定直徑范圍內(nèi)的螺紋坯料通過(guò)搓(滾)絲板(模),由絲板(滾模)壓力使螺紋成形??色@得螺紋部分的塑性流線不被切斷,強(qiáng)度增加,精度高,質(zhì)量均一的產(chǎn)品,因而被廣泛采用。 為了制出最終產(chǎn)品的螺紋外徑,所需要的螺紋坯徑是不同的,因?yàn)樗苈菁y精度,材料有無(wú)鍍層等因素限制。 滾(搓)壓螺紋是指利用塑性變形使螺紋牙成形的加工方法。它是用帶有和被加工的螺紋同樣螺距和牙形的滾壓(搓絲板)模具,一邊擠壓圓柱形螺坯,一邊使螺坯轉(zhuǎn)動(dòng),最終將滾壓模具上的牙形轉(zhuǎn)移到螺坯上,使螺紋成形。 滾(搓)壓螺紋加工的共同點(diǎn)是滾動(dòng)轉(zhuǎn)數(shù)不必太多,如果過(guò)多,則效率低,螺紋牙表面容易產(chǎn)生分離現(xiàn)象或者亂扣現(xiàn)象。反之,如果轉(zhuǎn)數(shù)太少,螺紋直徑容易失圓,滾壓初期壓力異常增高,造成模具壽命縮短。 滾壓螺紋常見(jiàn)的缺陷:螺紋部分表面裂紋或劃傷;亂扣;螺紋部分失圓。這些缺陷若大量發(fā)生,就會(huì)在加工階段被發(fā)現(xiàn)。如果發(fā)生的數(shù)量較少,生產(chǎn)過(guò)程注意不到這些缺陷就會(huì)流通到用戶(hù),造成麻煩。因此,應(yīng)歸納加工條件的關(guān)鍵問(wèn)題,在生產(chǎn)過(guò)程控制這些關(guān)鍵因素。
七,熱處理
高強(qiáng)度緊固件根據(jù)技術(shù)要求都要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。熱處理調(diào)質(zhì)是為了提高緊固件的綜合機(jī)械性能,以滿(mǎn)足產(chǎn)品規(guī)定的抗拉強(qiáng)度值和屈強(qiáng)比。 熱處理工藝對(duì)高強(qiáng)度緊固件尤其是它的內(nèi)在質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響,因此,要想生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的高強(qiáng)度緊固件,必須要有先進(jìn)的熱處理技術(shù)裝備。 由于高強(qiáng)度螺栓生產(chǎn)量大,價(jià)格低廉,螺紋部分又是比較細(xì)微相對(duì)精密的結(jié)構(gòu),因此,要求熱處理設(shè)備必須具備生產(chǎn)能力大,自動(dòng)化程度高,熱處理質(zhì)量好的能力。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)帶有保護(hù)氣氛的連續(xù)式熱處理生產(chǎn)線已占主導(dǎo)地位,震底式,網(wǎng)帶爐尤其適用于中小規(guī)格緊固件的熱處理調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)線除了爐子密封性能好以外,還具有先進(jìn)的氣氛,溫度和工藝參數(shù)計(jì)算機(jī)控制,設(shè)備故障報(bào)警和顯示功能。高強(qiáng)度緊固件從上料-清洗-加熱-淬火-清洗-回火-著色到下線,全部自動(dòng)控制運(yùn)行,有效保證了熱處理質(zhì)量。 螺紋的脫碳會(huì)導(dǎo)致緊固件在未達(dá)到機(jī)械性能要求的抗力時(shí)先發(fā)生脫扣,使螺紋緊固件失效,縮短使用壽命。由于原料的脫碳,如果退火不當(dāng),更會(huì)使原材料脫碳層加深。調(diào)質(zhì)熱處理過(guò)程中,一般會(huì)從爐外帶進(jìn)來(lái)一些氧化氣體。棒料鋼絲的鐵銹或冷拔后盤(pán)條鋼絲表面上的殘留物,入爐加熱后也會(huì)分解,反應(yīng)生成一些氧化性氣體。例如,鋼絲的表面鐵銹,它的成分是碳酸鐵及氫氧化物,在加熱后將分解成CO2及H2O ,從而加重了脫碳。研究表明,中碳合金鋼的脫碳程度較碳鋼嚴(yán)重,而最快的脫碳溫度在700-800攝氏度之間。由于鋼絲表面的附著物在一定條件下分解化合成CO2 和H2O 的速度很快,如果連續(xù)式網(wǎng)帶爐爐氣控制不當(dāng),也會(huì)造成螺絲脫碳超差。 高強(qiáng)度緊固件當(dāng)采用冷鐓成形時(shí),原材料和退火的脫碳層不但仍然存在,而且被擠壓到螺紋的頂部,對(duì)于需要淬火的緊固件表面,得不到所要求的硬度,其機(jī)械性能(特別是強(qiáng)度和耐磨性)降低。另外,鋼絲表面脫碳,表層與內(nèi)部組織不同而具有不同的膨脹系數(shù),淬火時(shí)有可能產(chǎn)生表面裂紋。 為此,在淬火加熱時(shí)要保護(hù)螺紋頂部不脫碳,還要對(duì)原材料已脫碳的緊固件進(jìn)行適度的覆碳,把網(wǎng)帶爐中的保護(hù)氣氛的優(yōu)勢(shì)調(diào)到和被覆碳的零件原始含碳量基本相等,使已脫碳的緊固件慢慢恢復(fù)到原來(lái)的含碳量,碳勢(shì)設(shè)定在0.42%-0.48%為宜,覆碳溫度與淬火加熱相同,不能在高溫下進(jìn)行,以免晶粒粗大,影響機(jī)械性能。 緊固件在調(diào)質(zhì)淬火過(guò)程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題主要有:淬火態(tài)硬度不足;淬火態(tài)硬度不均;淬火變形超差;淬火開(kāi)裂?,F(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的這類(lèi)問(wèn)題往往與原材料,淬火加熱和淬火冷卻有關(guān),正確制訂熱處理工藝,規(guī)范生產(chǎn)操作過(guò)程,往往可以避免此類(lèi)質(zhì)量事故。

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標(biāo)簽: 螺絲生產(chǎn)工藝
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