螺絲生產(chǎn)工藝(一)--退火
一、目的:把線材加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋3忠欢〞r(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:
?。ㄒ唬⑷肓希簩⑿枰幚淼漠a(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)。
?。ǘ⑸郎兀簩t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程中,對(duì)工模具的擦傷。
二、作業(yè)流程:
?。ㄒ唬?、酸洗:將整個(gè)盤元分別浸入常溫、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。
?。ǘ?、清水:清除線材表面的鹽酸腐蝕產(chǎn)物。
?。ㄈ?、草酸:增加金屬的活性,以使下一工序生成的皮膜更為致密。
?。ㄋ模?、皮膜處理:將盤元浸入磷酸鹽,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。
?。ㄎ澹⑶逅呵宄つけ砻鏆堄辔?。
(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
盤元經(jīng)酸洗之后,通過抽線機(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)
?。?/font>1)、切斷:通過可動(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。
?。?/font>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。
?。?/font>4)、三沖:胚料進(jìn)入第三打模,通過六角三沖模仁剪切,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。
?。?/font>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。
?。?/font>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。
熱打也稱紅打。
四、螺帽成型:
?。ㄒ唬?、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(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)稱為輾牙,牙條稱為滾牙,螺帽稱為攻牙。
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:滾牙是以兩個(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:
?。?/font>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,一般稱為滲碳結(jié)構(gòu)鋼。
?。?/font>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,一般稱這類鋼為調(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"。
?。?/font>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。
?。?/font>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:
?。?/font>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。
?。?/font>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。
?。ǘ?、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:
表面處理即是通過一定的方法在工件表面形成覆蓋層的過程,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:通過將碳鋼部件浸沒溫度約為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)類似的過程。
3、機(jī)械鍍:通過鍍層金屬的微粒來沖擊產(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(稱呼徑≤3/8為43 um),最小厚度為43 um(稱呼徑≤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程中,尤其在鍍前的酸洗和堿洗以及隨后的電鍍過程中,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。
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