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「專業知識」不要小瞧每一顆螺絲釘——螺栓的生產加工全過程工藝講解

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螺栓在日常生活當中和工業生產製造當中是少不了的。螺栓也被稱為工業之米,可見螺栓的運用之廣泛。

螺栓的運用範圍有:電子產品,機械產品,數碼產品,電力裝置,機電機械產品。船舶,車輛,水利工程,甚至化學實驗上也有用到螺栓。螺栓在工業上負有重要任務,只要地球上存在著工業,則螺栓之功能永遠重要。本文將為大家簡要介紹一下螺栓的生產加工工藝,希望對大家能夠有所幫助。

02:52

D。合金鋼:在普碳鋼中加入合金元素,增加鋼材的一些特殊效能:如35、40 鉻鉬、SCM435, 10B38。芳生螺絲主要使用SCM435 鉻鉬合金鋼,主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。

▌不鏽鋼

效能等級:

A。45,50,60,70,80 主要分奧氏體(18%Cr、8%Ni)耐熱性好,耐腐蝕性好,可焊性好。

B。A1,A2,A4 馬氏體13%Cr 耐腐蝕性較差,強度高,耐磨性好。

C。C1,C2,C4 鐵素體不鏽鋼。18%Cr 鐓鍛性較好 ,耐腐蝕性強於馬氏體。

D。目前市場上進口材料主要是日本產品。按級別主要分 SUS302、SUS304、SUS316。

常用材料為黃銅、鋅銅合金。市場上主要用H62、H65、H68 銅做標準件。

▌銅

1)球化(軟化)退火沉頭螺釘,內六角圓柱頭螺栓採用冷鐓工藝生產時,鋼材的原始組織會直接影響著冷鐓加工時的成形能力。

2)冷鐓過程中區域性區域的塑性變形可達60%-80%,為此要求鋼材必須具有良好的塑性。當鋼材的化學成分一定時,金相組織就是決定塑性優劣的關鍵性因素,通常認為粗大片狀珠光體不利於冷鐓成形,而細小的球狀珠光體可顯著地提高鋼材塑性變形的能力。

3)對高強度緊韌體用量較多的中碳鋼和中碳合金鋼,在冷鐓前進行球化(軟化)退火,以便獲得均勻細緻的球化珠光體,以更好地滿足實際生產需要。

4)對中碳鋼盤條軟化退火而言,其加熱溫度多選擇在該鋼材臨界點上下保溫,加熱溫度一般不能太高,否則會產生三次滲碳體沿晶界析出,造成冷鐓開裂。

5)中碳合金鋼的盤條採用等溫球化退火,在AC1+(20-30%)加熱後,爐冷到略低於Ar1,溫度約700攝氏度等溫一段時間,然後爐冷至500攝氏度左右出爐空冷。鋼材的金相組織由粗變細,由片狀變球狀,冷鐓開裂率將大大減少。35\45\ML35\SWRCH35K鋼軟化退火溫度一般區域為715-735攝氏度。

「專業知識」不要小瞧每一顆螺絲釘——螺栓的生產加工全過程工藝講解

剝殼除鱗冷鐓鋼盤條去除氧化鐵板工序為剝亮,除鱗,有

2、球化(軟化)退火

兩種方法。

1)用機械除鱗取代盤條的化學酸洗工序,既提高了生產率,又減少了環境汙染。此除鱗過程包括彎曲法(普遍使用帶三角形凹槽的圓輪反覆彎曲盤條),噴九法等,除鱗效果較好,但不能使殘餘鐵鱗去淨(氧化鐵皮清除率為97%),尤其是氧化鐵皮粘附性很強時,因此,機械除鱗受鐵皮厚度,結構和應力狀態的影響,使用於低強度緊韌體(小於等於6。8級)用的碳鋼盤條。

2)高強度緊韌體(大於等於8。8級)用盤條在機械除鱗後,為除淨所有的氧化鐵皮,再經化學酸洗工序即複合除鱗。對低碳鋼盤條而言,機械除鱗殘留的鐵皮容易造成粒拔模不均勻磨損。當粒拔模孔由於盤條鋼絲摩擦外溫時粘附上鐵皮,使盤條鋼絲表面產生縱向粒痕,盤條鋼絲冷鐓凸緣螺栓或圓柱頭螺釘時,頭部出現微裂紋的原因,95%以上是鋼絲表面在拉拔過程中產生的劃痕所引起。因此,機械除鱗法不宜用來高速拉拔。

3、剝殼除鱗

1)冷拔工序有兩個目的,一是改制原材料的尺寸;二是透過變形強化作用使緊韌體獲得基本的機械效能,對於中碳鋼,中碳合金鋼還有一個目的,即是使盤條控冷後得到的片狀滲碳體在拉拔過程中儘可能的破裂,為隨後的球化(軟化)退火得到粒狀滲碳體做好準備然而,有些廠家為降低成本,任意減少拉拔道次,過大的減面率增加了盤條鋼絲的加工硬化傾向,直接影響了盤條鋼絲的冷鐓效能。

2)如果各道次的

機械除鱗

分配不合適,也會使盤條鋼絲在拉拔過程中產生扭轉裂紋,這種沿鋼絲縱向分佈,週期一定的裂紋在鋼絲冷鐓過程中暴露。(我們推薦你關注“機械工程師”公眾號,第一時間掌握乾貨知識、行業資訊)

此外,拉拔過程中如潤滑不好,也可造成冷拔盤條鋼絲有規律地出現橫裂紋。

3)盤條鋼絲出出粒絲模口上卷同時的切線方向與拉絲模不同心,會造成拉絲模單邊孔型的磨損加劇,使內孔失圓,造成鋼絲圓周方向的拉拔變形不均勻,使鋼絲的圓度超差,在冷鐓過程中鋼絲橫截面應力不均勻而影響冷鐓合格率。

4)盤條鋼絲拉拔過程中,過大的部分減面率使鋼絲的表面質量惡化,而過低的減面率卻不利於片狀滲碳體的破碎,難以獲得儘可能多的粒狀滲碳體,即滲碳體的球化率低,對鋼絲的冷鐓效能極為不利,採用拉拔方式生產的棒料和盤條鋼絲,部分減面率直控制在10%-15%的範圍內。

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化學酸洗

冷鍛成形通常,螺栓頭部的成形採用冷鐓塑性加工,同切削加工相比,金屬纖維(金屬留線)沿產品形狀呈連續狀,中間無切斷,因而提高了產品強度,特別是機械效能優良。

4、冷拔

減面率

1)用半封閉切料工具切割毛坯,最簡單的方法是採用套筒式切料工具;切口的角度不應大於3度;而當採用開口式切料工具時,切口的斜角可達5-7度。

2)短尺寸毛坯在由上一個工位向下一個成型工位傳遞過程中,應能翻轉180度,這樣能發揮自動冷鐓機的潛力,加工結構複雜的緊韌體,提高零件精度。

3)在各個成型工位上都應該裝有衝頭退料裝置,凹模均應帶有套筒式頂料裝置。

4)成型工位的數量(不包括切斷工位)一般應達到3-4個工位(特殊情況下5個以上)。

5)在有效使用期內,主滑塊導軌和工藝部件的結構都能保證衝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關,必須注意鐓鍛力的控制。在自動冷鐓機上製造高強度緊韌體所使用的冷撥盤條鋼絲的不圓度應在直徑公差範圍內,而較為精密的緊韌體,其鋼絲的不圓度則應限制在1/2直徑公差範圍內,如果鋼絲直徑達不到規定的尺寸,則零件的鐓粗部分或頭部就會出現裂痕,或形成毛刺,如果直徑小於工藝所要求的尺寸,則頭部就會不完整,稜角或漲粗部分不清晰。

7)冷鐓成型所能達到的精度還同成型方法的選擇和所採用的工序有關。此外,它還取決於所用的裝置的結構特點,工藝特點及其狀態,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,硬質合金模具的工作表面粗糙度不應大Ra=0。2um,這類模具工作表面的粗糙度達到Ra=0。025-0。050um時,具有最高壽命。

5、冷鍛

1)螺栓螺紋一般採用

冷鐓成形工藝包括切料與成形,分單工位單擊,雙擊冷鐓和多工位自動冷鐓。

,使一定直徑範圍內的螺紋坯料透過搓(滾)絲板(模),由絲板(滾模)壓力使螺紋成形。可獲得螺紋部分的塑性流線不被切斷,強度增加,精度高,質量均一的產品,因而被廣泛採用。

2)為了製出最終產品的螺紋外徑,所需要的螺紋坯徑是不同的,因為它受螺紋精度,材料有無鍍層等因素限制。

3)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,一邊使螺坯轉動,最終將滾壓模具上的牙形轉移到螺坯上,使螺紋成形。

4)滾(搓)壓螺紋加工的共同點是滾動轉數不必太多,如果過多,則效率低,螺紋牙表面容易產生分離現象或者亂扣現象。反之,如果轉數太少,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。

5)

:螺紋部分表面裂紋或劃傷;亂扣;螺紋部分失圓。這些缺陷若大量發生,就會在加工階段被發現。如果發生的數量較少,生產過程注意不到這些缺陷就會流通到使用者,造成麻煩。因此,應歸納加工條件的關鍵問題,在生產過程控制這些關鍵因素。

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6、螺紋加工

1)熱處理高強度緊韌體根據技術要求都要進行調質處理。

2)熱處理調質是為了提高緊韌體的綜合機械效能,以滿足產品規定的抗拉強度值和屈強比。

3)熱處理工藝對高強度緊韌體尤其是它的內在質量有著至關重要的影響,因此,要想生產出優質的高強度緊韌體,必須要有先進的熱處理技術裝備。

4)由於高強度螺栓生產量大,價格低廉,螺紋部分又是比較細微相對精密的結構,因此,要求熱處理裝置必須具備生產能力大,自動化程度高,熱處理質量好的能力。

5)螺紋的脫碳會導致緊韌體在未達到機械效能要求的抗力時先發生脫扣,使螺紋緊韌體失效,縮短使用壽命。由於原料的脫碳,如果退火不當,更會使原材料脫碳層加深。調質熱處理過程中,一般會從爐外帶進來一些氧化氣體。(我們推薦你關注“機械工程師”公眾號,第一時間掌握乾貨知識、行業資訊)

6)棒料鋼絲的鐵鏽或冷拔後盤條鋼絲表面上的殘留物,入爐加熱後也會分解,反應生成一些氧化性氣體。例如,鋼絲的表面鐵鏽,它的成分是碳酸鐵及氫氧化物,在加熱後將分解成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重,而最快的脫碳溫度在700-800攝氏度之間。

7)由於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,如果連續式網帶爐爐氣控制不當,也會造成螺絲脫碳超差。

8)高強度緊韌體當採用冷鐓成形時,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,對於需要淬火的緊韌體表面,得不到所要求的硬度,其機械效能(特別是強度和耐磨性)降低。另外,鋼絲表面脫碳,表層與內部組織不同而具有不同的膨脹係數,淬火時有可能產生表面裂紋。

9)緊韌體在調質淬火過程中可能出現的質量問題主要有:

冷加工

10)現場出現的這類問題往往與原材料,淬火加熱和淬火冷卻有關,正確制訂熱處理工藝,規範生產操作過程,往往可以避免此類質量事故。

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滾壓螺紋常見的缺陷

7、熱處理

淬火態硬度不足;淬火態硬度不均;淬火變形超差;淬火開裂

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