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钢丝螺 套制造工艺及质量控制
    发布日期:2018-05-23 

  1、材料方面

  制造钢 丝螺套的材料为Crl8Ni9类型的 奥氏体不锈钢丝。在研制 钢丝螺套的初期,由于受 当时材料条件和材料标准的限制,在制定标准时选定了1Crl8Ni9Ti单一牌号材料,随着冶金技术的进步,低碳不 锈钢材料的普及,用钛改 善不锈钢抗晶界腐蚀能力的措施不被采用,用OCrl8Ni9完全可以替代原1Crl8Ni9Ti,对于钢丝螺套而言,在通常的工作条件下,只要机 械性能符合要求,所有crl8Ni9类型的材料(如1Crl8Ni9、OCrl8Ni9、1Crl8Ni9Ti等)均可使用。目前国 内外的钢丝螺套在没有特殊要求的情况下,一般均采用OCrl8Ni9材料制造。

  OCrl8Ni9为奥氏体不绣钢,它不能热处理强化,只能用 冷变形提高强度,变形程 度不同强度也不同。为保证 钢丝螺套成形后具有足够的弹性,对制造 钢丝螺套用圆钢丝必须提出强度要求,圆钢丝 的抗拉强度要略低于标准规定的菱形钢丝强度,以便经 过轧制成型后菱形钢丝强度符合标准规定。不同截 面尺寸的钢丝要求的强度也不相同。

  用于制 造钢丝螺套的圆钢丝同一捆钢丝的强度必须均匀。

  圆丝的 直径尺寸必须要精准,对按国 标生产的钢丝螺套,可单一卧轧成型,圆丝的 直径尺寸直接决定了成型后的菱型截面的高度,每种螺 距对应的圆丝直径需通过实验确定。而且同 一捆钢丝的直径尺寸必须均匀一致。

  如果按 军工标准生产钢丝螺套,因其为非对称型面,外螺纹 牙型高度大于内螺纹牙型高度,在轧丝 过程中需立轧得到非对称牙型,在选圆 钢丝直径尺寸时需将尺寸略加大,才能通 过立轧保证非对称型面尺寸要求。

  2、菱形钢丝的轧制

  把圆截面的钢丝通过一对轧辊构成的菱形槽,经多次滚轧,滚轧成 菱形截面的钢丝,见图22—12)。

   
图22—12



  菱形钢 丝的质量是钢丝螺套质量的基础,有了优 质的菱形钢丝才能有优质的钢丝螺套,要求菱 形钢丝截面尺寸非常精确,而且菱 形截面尺寸沿钢丝长度必须均匀一致。这就对 轧辊和轧机精度要求要高。

  菱形钢 丝的截面尺寸要通过对缠绕成型的钢丝螺套型面尺寸的检查来确定。

  按国标 要求生产的钢丝螺套用菱形钢丝,只要选 取的圆钢丝直径尺寸合适,单一方向轧制(卧轧)就能轧 制出合格的型面尺寸,为确保 型面高度符合标准要求,圆钢丝直径必须选准。

  按军工 标准要求生产时,由于形 成外螺纹牙型的牙顶尺寸与形成内螺纹牙型的牙顶不同,为能保证内、外螺纹 牙顶符合标准规定,必须对型面进行立轧,将形成 内螺纹小径的牙顶轧至标准要求的H/4。对形成 外螺纹大径的牙顶要符合H/8的要求。这种型 面要求给钢丝螺套生产带来许多问题。在轧丝 过程中需立轧且不能将立轧放在精轧中完成,否则轧H/4处产生 的应力会对缠绕造成影响。

  钢丝螺 套缠绕时的弯曲变形,会造成 内外牙型角的改变。菱形钢丝弯曲变形时,内侧压缩,外侧拉伸,中间有 既不拉伸也不压缩的中介层,中介层 以外型面高度降低,中介层 以内型面高度增加,中介层宽度不变,因此,型面外 角增大内角减小,角度变 化的大小与钢丝螺套直径有关,对粗牙 螺纹外角增大约4°,内角减小约4°细牙螺纹变化减小。为了提 高螺纹配合精度对粗牙螺纹用菱形钢丝型面角度预先向相反方向修正,把外角制成56°,内角制成64°,缠绕变形后都接近60°,见图22—13。





图22-13



  3、钢丝螺套的加工

  把轧制 成型的菱肜钢丝经缠绕加工使其形成钢丝螺套体、安装柄、引导并加工出折断槽。对锁紧型钢丝螺套,要在钢 丝螺套体中部形成多边形锁紧圈。盲孔型钢丝螺套。无安装柄、引导,要制成锥形端头。

  钢丝螺 套的加工技术近几年发展较快,单件手 工分工序加工的作业方式已发展成专机数控的全自动生产,生产效 率有了很大提高。钢丝螺 套数控自动缠绕机多数是在绕簧机的基础上改进设计的,也有在 小型车床基础上设计的,都还不够完善,有待改进提高。

  钢丝螺 套的缠绕是有芯缠绕,是把菱 形钢丝缠绕在螺纹芯棒上,钢丝螺 套自由状态外径尺寸、引导尺寸、安装柄位置、锁紧圈 的多边形和盲孔型的锥端都由缠绕芯棒形成。缠绕芯 棒是钢丝螺套成型的重要工具,加工出 好的缠绕芯棒才能生产出优质的钢丝螺套产品。由于菱 形钢丝的强度和截面尺寸对成形后回弹量的影响,为精确 的获得钢丝螺套外径尺寸、引导尺寸、安装柄位置、锁紧型 钢丝螺套的锁紧力矩等,应先加工试验件,调整缠绕芯棒尺寸,试验合格后再生产。

  随着钢 丝螺套用量的增加.安装效 率是用户十分关注的问题,气动或 电动安装工具的应用,对自由 状态外径尺寸和圈与圈之间的间隙等技术指标提出了更高的要求,为此,必须对钢丝材料,芯棒直径及缠绕工艺和工装严格控制,才能满足用户需求。

  国家标 准和军工标准对型面的规定不同,自由状 态外径尺寸也不相同。生产中应分别处理。

  折断槽 是在钢丝螺套旋人螺孔后起去掉安装柄的作用,能否在 钢丝螺套安装过程中安装柄不断掉,钢丝螺 套旋入螺孔后用去柄工具一冲就掉,这对用 量大的用户很重要,为保证 这一功能必须对折断槽深度、槽底圆弧半径、加工工艺、材料强度、热处理 等因素严格控制,采用摩 擦轮加工效果不如采用专用铣刀铣加工效果好。

  4、热处理与清洗

  为消除 轧丝和缠绕对材料的应力状态的影响,恢复材料弹性,对成形 后的钢丝螺套需进行消除应力热处理。热处理 前应将产品进行除油清洗,热处理 后零件表面会生成淡黄色氧化膜,需进行光亮处理,成品零 件表面应清洁光亮。

  未经热 处理消除应力的钢丝螺套,材料弹性没恢复,如果用 手指侧向一捻就会倾斜变形。
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