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螺丝生产工艺及流程
    发布日期:2018-04-08 

  螺丝生产工艺(一)--退火

  一、目的:把线材 加热到适当的温度,保持一定时间,再慢慢冷却,以调整结晶组织,降低硬度,改良线材常温加工性。

  二、作业流程:

  (一)、入料:将需要 处理的产品吊放炉内,注意炉盖应盖紧。一般一炉可同时处理7卷(约1.2吨/卷)。

  (二)、升温:将炉内温度缓慢(约3-4小时)升至规定温度。

  (三)、保温:材质1018、1022线材在680℃-715℃下保持4-6h,材质为10B21,1039,CH38F线材在740℃-760℃下保持5.5-7.5 h。

  (四)、降温:将炉内温度缓慢(约3-4小时)降至550℃以下,然后随炉冷却至常温。

  三、品质控制:

  1、 硬度:材质为1018、1022线材退火后硬度为HV120-170,材质为 中碳线材退火后硬度为HV120-180。

  2、外观:表面不 得有氧化膜及脱碳现象。

  螺丝生产工艺(二)--酸洗

  一、目的:除去线 材表面的氧化膜,并且在 金属表面形成一层磷酸盐薄膜,以减少 线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中,对工模具的擦伤。

  二、作业流程:

  (一)、酸洗:将整个 盘元分别浸入常温、浓度为20-25%的三个盐酸槽数分钟,其目的是除去线 材表面的氧化膜。

  (二)、清水:清除线 材表面的盐酸腐蚀产物。

  (三)、草酸:增加金属的活性,以使下 一工序生成的皮膜更为致密。

  (四)、皮膜处理:将盘元浸入磷酸盐,钢铁表 面与化成处理液接触,钢铁溶 解生成不溶性的化合物(如Zn2Fe(Po4)2·4H2o),附着在 钢铁表面形成皮膜。

  (五)、清水:清除皮膜表面残余物。

  (六)、润滑剂:由于磷 酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低,不能赋 予加工时充分的润滑性,但与金属皂(如钠皂)反应形 成坚硬的金属皂层,可以增加其润滑性能。

  螺丝生产工艺(三)--抽线

  一、目的:将盘元 冷拉至所需线径。实用上 针对部分产品又可分粗抽(剥壳)和精抽两个阶段。

  二、作业流程

  盘元经酸洗之后,通过抽 线机冷拉至所需线径。适用于大螺丝、螺帽、牙条所用线材。

  螺丝生产工艺(四)--成型

  一、目的:将线材经冷间锻造(或热间锻造),以达到 半成品之形状及长度(或厚度)。

  二、作业流程:

  1、六角螺栓(四模四冲或三模三冲)

  (1)、切断:通过可 动的剪刀单向移动,将卡于 剪模内的线材切成所需胚料。

  (2)、一冲:后冲模 顶住胚料冲模挤压胚料,初步成型,之后后 冲模将胚料推出。

  (3)、二冲:胚料进入第二打模,二冲模挤压,胚料呈扁圆状,之后后 冲模将胚料推出。

  (4)、三冲:胚料进入第三打模,通过六 角三冲模仁剪切,胚料六角头初步形成,之后,后冲模 将胚料推入第三打模,切料自六角头切断,六角头形成。

  2、六角螺栓(三模三冲)

  3、螺丝(一般头型一模二冲)

  (1)、切断:通过可 动剪刀单向移动,将卡于 剪模内的线材切成所需胚料。

  (2)、一冲:打模固定,一冲模 将产品头部初步成型,以使下 一冲程能完全成型。当产品为一字割沟时,一冲模为内凹、椭圆槽,产品为十字槽时,一冲模为内凹四方槽。

  (3)、二冲:一冲之后,冲具整体运行,二冲模 移向打模正前方,同时二冲模向前运行,将产品最终成型。之后由 后冲棒将胚料推出。

  三、热打

  1、 加热:于加热 设备将胚料需成型一端加热至白热状态,依据产 品规格设定加热温度和时间。一般3/4以下加热7-10秒,7/8-1"加热15秒左右。

  2、 成型:将加热 后的胚料迅速移至成型机,通过后座,夹模固定,头模冲击胚料,加以成型。可以根 据胚料的长度调整后座的距离。

  3、 束杆:于束杆 机上利用挤压将产品缩杆。

  热打也称红打。

  四、螺帽成型:

  (一)、作业流程:

  1、切断:由内刀模(410)与剪切刀(301)配合,将线材切成所需胚料。

  2、一冲:由前冲模(111)、冲程模(411)、后冲棒(211)配合,将变形 不平的切断胚料加以整形,并由后冲棒(211)将胚料推出。

  3、二冲:运转夹(611)将胚料 从一冲夹至二冲,由前冲模(112)、冲程模(412)、后冲棒(412)配合,更进一步将胚料整形,并加强 第一冲的压平与饱角作用,之后由后冲棒(212)将胚料推出。

  4、三冲:运转夹(612)将胚料 从二冲夹至三冲,由前冲模(113)、冲程模(413)、后冲棒(213)配合,再次挤压胚料,以使下冲能完全成型,之后由后冲棒(213)将胚料推出。

  5、四冲:运转夹(613)将胚料 从三冲夹至四冲,由前冲模(114)、冲程模(414)、后冲棒(214)配合,将螺帽完全成型,并藉控 制铁屑厚度来调整螺帽的厚度,之后由后冲棒(214)将胚料推出。

  6、五冲:运转夹(614)将胚料 从四冲夹至五冲,由前冲模(119)、脱料盘(507)配合,将成型 完全的胚料冲孔,并使冲 断的铁屑进入打孔模下仁,而最终 完成螺帽的成型。螺帽的 头部标记在此过程形成。

  螺丝生产工艺(五)--辗牙

  一、目的:将已成 型的半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹。实用上针对螺栓(螺丝)称为辗牙,牙条称为滚牙,螺帽称为攻牙。

  二、辗牙:辗牙即 是将一块牙板固定,另一块 活动牙板带动产品移动,利用挤 压使产品产生塑性变形,形成所需螺纹。

  三、攻牙:攻牙即 是将已成型之螺帽,利用丝攻攻丝,形成所需螺纹。

  四、滚牙:滚牙是 以两个相对应的螺丝滚轮,正向转动,利用挤 压使产品产生塑性变形,形成所需螺纹。滚牙通常用于牙条。

  螺丝生产工艺(六)-热处理

  一、热处理方式:根据对 象及目的不同可选用不同热处理方式。

  调质钢:淬火后高温回火(500-650℃)

  弹簧钢:淬火后中温回火(420-520℃)

  渗碳钢:渗碳后 淬火再低温回火(150-250℃)

  低碳和中碳(合金)钢淬成马氏体后,随回火温度的升高,其一般 规律是强度下降,而塑性、韧性上升。但由于低、中碳钢中含碳量不同,回火温 度对其影响程度不同。所以为 了获得良好的综合机械性能,可分别采取以下途径:

  (1)、选取低碳(合金)钢,淬火后进行低温250℃以下回火,以获得低碳马氏体。为了提 高这类钢的表面耐磨性,只有提 高各面层的含碳量,即进行表面渗碳,一般称为渗碳结构钢。

  (2)、采取含 碳较高的中碳钢,淬火后进行高温(500-650℃)回火(即所谓调 质处理),使其能 在高塑性情况下,保持足够的强度,一般称 这类钢为调质钢。如果希望获得高强度,而宁肯 降低塑性及韧性,对含碳 量较低的含金调质可采取低温回火,则得到所谓"超高强度钢"。

  (3)、含碳量 介于中碳和高碳之间的钢种(如60,70钢)以及一些高碳钢(如80,90钢), 如果用于制造弹簧,为了保 证高的弹性极限、屈服极限和疲劳极限,则采用 淬火后中温回火。

  (4)、脱碳:指黑色金属材料(钢)表面碳的损耗。热处理 后会有脱碳现象,轻微脱碳是允许的,脱碳层 深度影响表面硬度。脱碳层越深,表面硬度值越小。

  具体检测依据GB3098.1

  二、作业流程:

  退火(珠光体型钢)

  1、预热处理:正火

  高温回火(马氏体型钢)

  (1)、正火目的是细化晶粒,减少组 织中的带状程度,并调整好硬度,便于机械加工,正火后,钢材具 有等轴状细晶粒。

  2、淬火:将钢体加热到850℃左右进行淬火,淬火介 质可根据钢件尺寸大小和该钢的淬透性加以选择,一般可 选择水或油甚至空气淬火。处于淬火状态的钢,塑性低,内应力大。

  3、回火:

  (1)、为使钢材具有高塑性、韧性和适当的强度,钢材在400-500℃左右进行高温回火,对回火 脆性敏感性较大的钢,回火后必须迅速冷却,抑制回火脆性的发生。

  (2)、若要求 零件具有特别高的强度,则在200℃左右回火,得到中 碳回火马氏体组织。

  (二)、弹簧钢:

  1、淬火:于830-870℃进行油淬火。

  2、回火:于420-520℃左右进行回火,获得回火屈氏体组织。

  (三)、渗碳钢:

  1、 渗碳:化学热处理的一种,指在一定温度下,在含有 某种化学元素的活性介质中,向钢件表面渗入C元素。分预热(850℃) 渗碳(890℃) 扩散(840℃)过程

  2、淬火:碳素和低合金渗碳钢,一般采 用直接淬火或一次淬火。

  3、回火:低温回 火以消除内应力,并提高 渗碳层的强度及韧性。

  螺丝生产工艺(七)-表面处理

  一、表面处理种类:

  表面处 理即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程,其目的 是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果,进行的 表面处理方法都归结于以下几种方法:

  1、 电镀:将接受 电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中,以电流通过镀液,使电镀 金属析出并沉积在部件上。一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等,有时把煮黑(发蓝)、磷化等也包括其中。

  2、热浸镀锌:通过将 碳钢部件浸没温度约为510℃的溶化 锌的镀槽内完成。其结果 是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。热浸镀 铝是一个类似的过程。

  3、机械镀:通过镀 层金属的微粒来冲击产品表面,并将涂 层冷焊到产品的表面上。

  二、品质控制:

  电镀的 质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准,其次是外观。耐腐蚀 能力即是模仿产品工作环境,设置为试验条件,对其加以腐蚀试验。电镀产 品的质量从以下方面加以控制:

  1、外观:

  制品表 面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹,不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和 严重的钝化痕迹。

  2、镀层厚度:

  紧固件 在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。一般建 议的经济电镀镀层厚度为0.00015in~0.0005 in(4~12um).

  热浸镀锌:标准的平均厚度为54 um(称呼径≤3/8为43 um),最小厚度为43 um(称呼径≤3/8为37 um)。

  3、镀层分布:

  采用不同的沉积方法,镀层在 紧固件表面上的聚集方式也不同。电镀时 镀层金属不是均匀地沉积在外周边缘上,转角处获得较厚镀层。在紧固件的螺纹部分,最厚的 镀层位于螺纹牙顶,沿着螺纹侧面渐渐变薄,在牙底处沉积最薄,而热浸镀锌正好相反,较厚的 镀层沉积在内转角和螺纹底部,机械镀 的镀层金属沉积倾向与热浸镀相同,但是更 为光滑而且在整个表面上厚度要均匀得多。

  4、氢脆:

  紧固件 在加工和处理过程中,尤其在 镀前的酸洗和碱洗以及随后的电镀过程中,表面吸收了氢原子,沉积的 金属镀层然后俘获氢。当紧固件拧紧时,氢朝着 应力最集中的部分转够,引起压 力增高到超过基体金属的强度并产生微小的表面破裂。氢特别 活动并很快渗入到新形成的裂隙中去。这种压力-破裂-渗入的 循环一直继续到紧固件断裂。通常发 生在第一次应力应用后的几个小时之内。

  为了消除氢脆的威胁,紧固件 要在镀后尽可能快地加热烘焙,以使氢从镀层中渗出,烘焙通常在375-4000F(176-190℃)进行3-24小时。

  由于机 械镀锌是非电解质的,这实际 上消除了氢脆的威胁 。另由于 工程标准禁止硬度高于HRC35的紧固件(英制Gr8,公制10.9级以上)热浸镀锌。所以热 浸镀的紧固件很少发生氢脆。

  5、粘附性:

  以坚实 的刀尖和相当大的压力切下或撬下。如果在刀尖前面,镀层以 片状或皮状剥落,以致露出了基体金属,应认为粘附性不够

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