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[转帖] 螺丝生产工艺

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发表于 2010-6-20 23:26:00 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国江西九江

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本帖最后由 asdolmlm 于 2010-6-20 23:27 编辑 - D& V; p+ t( l- i
  @+ R" _" ^5 z2 H$ |1 |# V8 c
  螺丝生产工艺(一)--退火1 Q9 M' D. v0 i0 E# Y+ w
  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。" G7 `7 |: h* t9 _
  二、作业流程:7 J5 ^1 S/ e! X# P
  (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)。! f' f$ u2 w9 {: F- |
  (二)、升温:将炉内温度缓慢(约3-4小时)升至规定温度。
+ W+ N* F9 b, b  s3 _0 G  (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。
" o5 g& [8 r4 Q& \& K  (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。
! i8 t- g6 C/ l+ h7 j; x; t  ~' u  三、品质控制:
% i6 \/ F9 ?8 ^$ B* U1 Q  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。# S8 a! y3 z/ i! G6 s( p
  2、外观:表面不得有氧化膜及脱碳现象。: K: b3 I2 ]9 r1 b& t3 v' T2 U
  螺丝生产工艺(二)--酸洗
/ I7 Y6 N* ?' d* w  j  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。7 M. z* t8 k# p; _, C4 s- ]
  二、作业流程:
2 A( m- m5 V+ \2 c: J  (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。8 T% ~$ y1 n4 ]1 E  \: `
  (二)、清水:清除线材表面的盐酸腐蚀产物。
' }. N  o$ ]1 m) x  (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。
% Y! X8 h5 e( O* Q3 K$ K+ M2 Q  (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。
, {' U; a0 O, ?7 Y  (五)、清水:清除皮膜表面残余物。
7 r5 L: ?, H- x1 a0 N: c  (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。8 ~) ]! |5 W$ I* F+ F7 Y. _
  螺丝生产工艺(三)--抽线4 U) b1 ]+ ^% P, A- c1 o
  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。4 Z9 ]8 Q1 N. M* f
  二、作业流程& m6 G; h; Y1 \: z5 G" ]
  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。: @4 F0 f6 x/ C  D, q# M, L
  螺丝生产工艺(四)--成型8 a- [( S2 M% a! h7 {
  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)。
% e! v0 X1 [# d% ?9 c  x5 A8 |  二、作业流程:
3 i+ v/ v. i& W5 A. ^7 ^! Z  1、六角螺栓(四模四冲或三模三冲); O5 G2 s6 y$ I5 f
  (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。
% ?( |) O% W4 \& h4 `  (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。" U- i3 M1 n7 b  |% Q
  (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。
7 V  v0 A' ^1 U! X* R  (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。
! h% r8 R- a; w6 |  `' r' \( m0 B  Q  2、六角螺栓(三模三冲)4 i' d: U6 o; j) X6 z5 r) f8 s
  3、螺丝(一般头型一模二冲)
3 g  s# U& k, K2 f3 C2 I  (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。
6 x. e. t: W( h3 g* e  (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。
1 \. F# D6 T! m! o8 _  (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。8 s3 A8 N8 d6 E9 p' f
  三、热打; E: f& V. E, |* b8 N+ g8 e
  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。" B  Q. Q- M+ V, V9 Y2 f2 o8 b
  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。
8 f: Z2 d2 e% T+ A7 \8 \2 e  3、 束杆:于束杆机上利用挤压将产品缩杆。( ^+ w, A* S+ |: n6 |% B
  热打也称红打。" \, c8 U# ~; \/ x
  四、螺帽成型:) f& ^8 }" R& u9 p% I6 H
  (一)、作业流程:. L6 }7 v" ]4 X( L5 Z( ~$ c
  1、切断:由内刀模(410)与剪切刀(301)配合,将线材切成所需胚料。
3 _% p0 ]" {; j; W  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。0 j% I! p& Z. I: R- V# ]
  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。& Q$ a; D% `9 c. b8 T% u
  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。
' ~* \3 |% p( m$ w  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。7 I4 w8 a2 G- k- F
  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。
& I' f2 x4 Z7 T3 o% V, L8 o' _8 |* @  螺丝生产工艺(五)--辗牙
& r- {8 M  U6 f, A+ c9 c3 ~4 [3 I  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。
9 f1 U7 C6 v$ h, T$ N0 o3 f" ]  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。# o- ?, g& w7 m1 F# O: ]' o" i
  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。
. c+ K" t! t" C2 f3 p8 |; _, t3 X2 \  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。( R+ p, A; V7 X- |
  螺丝生产工艺(六)-热处理
& C, l- d* i4 L( g1 @+ ^0 ]) d: P  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。
% I/ G. v0 p; G# L: `3 A" S; A: D$ ^  调质钢:淬火后高温回火(500-650℃)4 b$ a$ M7 X( R3 t) c5 z1 B
  弹簧钢:淬火后中温回火(420-520℃)3 u8 b$ `$ y# _: Q
  渗碳钢:渗碳后淬火再低温回火(150-250℃)5 j5 X5 e' y! x- ?7 X& N
  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:  y$ r8 o" r4 x2 r
  (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。
* b2 |  c% V' E0 [9 i  (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”。
, n/ a( j3 v, a5 d: \8 |  (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。
8 c) N# k, M, B/ b% R. y4 E; v  (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。) b8 H0 |3 Z- D+ g& {  E
  具体检测依据GB3098.1
% p# O5 T* t8 H6 d  二、作业流程:2 |$ X! t1 [0 E6 N! z$ O' d
  退火(珠光体型钢)
8 r5 p! k% z9 E3 U0 ~9 {4 q  1、预热处理:正火
/ p+ h8 ?- V; J  高温回火(马氏体型钢)
4 L$ N+ H2 u! g; u& H  (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。
  C( O5 V1 I9 A1 K8 S  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。
1 B, ^/ Q3 d" h" u  3、回火:  h6 M; W1 r. u! U# O7 k
  (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。
& |) J# l; N" [( i) ?1 B  (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。
# k3 W$ e6 t5 j6 R  (二)、弹簧钢:! |  Z' t  m5 @; a
  1、淬火:于830-870℃进行油淬火。
+ `  Y' J2 c  K, s  2、回火:于420-520℃左右进行回火,获得回火屈氏体组织。
6 r+ w; X; P1 L9 d' f1 r  (三)、渗碳钢:9 }% V* E. j. T7 |, A! v& C
  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, X5 a6 L$ \, I0 h* S- l8 B
  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。4 \1 N! w2 B9 |6 C% [, L
  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。
; q5 l9 l% o$ ?+ g1 I: k  螺丝生产工艺(七)-表面处理
2 A9 j: s, Y* b* l& d3 f& C  一、表面处理种类:/ b& c' G4 |" y& w. [  {' F. i
  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:
+ H) X# I4 i4 S0 G  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。
& I+ B7 H* W1 l" V  h; `, L6 v  m  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。
" x- V# V3 i" ^: Q  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。
" Q; u& n( O5 s& _# E1 ]4 w2 s  二、品质控制:
: f1 [$ t4 S8 u' B' ~  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:3 ^' e4 z  E. L8 F- i
  1、外观:
* l; E+ J5 z& W. H- @  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。
) d. |1 j% ~8 H4 q, L) \9 ]- n6 c  2、镀层厚度:0 m- T- D% Y. Y7 N9 u& I
  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).1 A& S- n6 k. B0 D; A1 `) O
  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)。
/ G( Z: Q; d& M1 Q% y7 |  3、镀层分布:
" `$ g! W( N9 H  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。
: \$ T. s' T# I7 B3 w4 M; p; l  4、氢脆:
% m2 o$ v1 ~0 s9 f# n7 O  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。
, R) r# r* D. r( n, P3 [. Z  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。+ \, ^/ k  r2 M/ g
  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。
" L. Y& g& o3 d; J1 G) a  5、粘附性:
$ g$ y. K4 J( N# F1 U5 w  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。
1 u# [+ F1 C& a% v$ [+ M4 I6 U, r  螺丝表面缺陷
- C; x' F, T* w0 \/ y4 [: o* R  一、打头容易产生之不良现象及原因分析) T& d9 x* R! A# |  d& Y" z) b
  1、偏心:二冲安装不良及调机不当。* N( L( [) Y  U: ]# L
  2、歪头:一冲安装不良及调机不当。
  |* l. \4 m4 Y2 f9 }, g  3、头部不圆:一冲模的选择不当或一冲成型不够饱满。/ J5 K+ N1 d/ A! M
  4、打模裂痕:打模破裂或打模R角不当,使打模被二冲撞刮。
' q" u, A8 q/ {  5、头部双层:一冲成型不良。
4 [& T8 g7 m, s$ n  6、毛边:一冲成型不良、主要是冲棒与冲模孔之间间隙过大或冲棒太短引起。
4 H2 W# H- D5 b/ k$ q2 n" T  V  7、裂角:冲针破裂或二冲与打模相不重。
% y- h  a% l$ r  8、头部开裂:材质问题,或一冲模使用错误(如打盘头用六角华司头的一冲模),以及润 滑油的原因。
# T' H: v& V0 i2 \  二、辗牙易产生不良现象及原因分析' F# |5 x" n  I7 W
  1、加工裂痕:牙板破旧及调机不当。$ P  y5 W  o7 x
  2、钝尾:调机不当,牙板太旧。
4 g3 H, m1 p( J( C  3、火 烧:两牙板间距偏大,或送料时间不对。1 h$ J, {$ m# B0 \
  4、歪尾:牙板座上之控制螺丝逼得太紧。
9 l; n- {, |# K7 j1 g! H  5、断尾:牙板磨损及调机不当。7 \, y+ R: H- I) {6 A/ N/ e( |
  6、牙山不饱:调机不当
5 @, F9 r1 A9 G7 _  7、尾牙未搓至尾尖。
/ m+ ?2 ^3 ?9 h3 a( E  8、歪杆:矫正块未矫好。
' t2 a1 j, w9 q  h! o0 @  9、牙底粗糙:牙距未调好。
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