螺丝生产工艺

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. U5 S4 ~& I4 p9 p* c+ a　　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)。
; m% n4 A7 j$ G# c7 d( H　　(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。
1 A0 z2 c% \; n' j+ I# z) v3 ^5 |! F' Z　　(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。
" t- a0 V% i3 Y5 c% b) p2 G. Y! u# l$ j　　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。
0 h1 r+ C* _" I0 `3 K　　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
, P" U, ^1 Q- Q0 Z  y　　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。
' t' F6 V0 t+ Y. g　　(二)、清水：清除线材表面的盐酸腐蚀产物。
- g7 g! ?0 A4 B9 _& K　　(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。
1 E% F% R4 S2 |, a# |' C8 Z　　(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
) p5 U: a" }7 X+ F: R  |　　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。
1 i$ k1 |  u* \- x/ K1 p& Q　　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)。
; w0 V; E. H) I. H# s% c; N　　二、作业流程：
　　1、六角螺栓(四模四冲或三模三冲)
3 |1 c9 d; x+ c/ c　　(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。
" U$ c$ G. s& e　　2、六角螺栓(三模三冲)
% i3 v9 B5 P7 p" z　　3、螺丝(一般头型一模二冲)
) s, E0 \, ^( @2 W　　(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。
, l" F& w* A2 c) w　　(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。
1 o9 y& t% M8 A( M" ^% s3 G. A　　三、热打
0 g9 d. r7 p% m/ J　　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。
% a& i& {1 A3 b% d! G　　热打也称红打。
+ `, d7 h% {- n0 s4 [, R　　四、螺帽成型：
$ e$ X  a7 W: q+ N: m, U) w. o　　(一)、作业流程：
) W: v* \) }  _$ w# ?　　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。
- a% I& x% P) g　　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。
. A7 z& s; x; \　　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。
! i7 I# W% _2 k$ {2 H' E　　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。
! Z1 Z6 n/ [$ v　　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
2 Q4 G, I1 e7 L　　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℃)
5 O' C  s* t% x1 O' d' f$ r  j　　弹簧钢：淬火后中温回火(420-520℃)
' k1 o' R8 l2 v% g0 C　　渗碳钢：渗碳后淬火再低温回火(150-250℃)
5 Y2 x& g9 c' D) \- @+ ^9 v) {1 c　　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。
9 H; k' h, W* S' z0 r. i3 {. a- ~　　(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”。
+ }% x! g$ W5 E3 `! r　　(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。
3 c2 o) f- o+ P/ E　　具体检测依据GB3098.1
3 v% |* T  b% h. Q& Y+ `　　二、作业流程：
　　退火(珠光体型钢)
9 m8 p" ^+ b+ w　　1、预热处理：正火
" c: G  o& m6 R7 L5 n1 X* P　　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。
) T- h3 r6 u- B* t& G　　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。
0 ?- b4 P$ _7 r8 u/ w+ Y1 w　　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。
, [: p) X: o$ ]. f4 F$ w  X　　(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。
6 {+ M, u4 H& i- |# }! l- `  e. }3 U　　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：
# d& c4 S5 @/ R$ P8 z1 ]- [　　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
, Y5 _% ]$ @: N9 ^1 g3 o　　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。
9 @% L7 C5 L. w; T　　螺丝生产工艺(七)-表面处理
9 S% k# c# g6 {% K1 O　　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：
4 a3 w% b! J2 o$ m; n0 `* z4 _　　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：
. B7 t( ?5 k4 D. e9 T. `- h　　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：
0 F* z3 V( E& r, o" |' Z　　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)。
& i* o5 }6 w/ b7 H; j0 l1 W! I　　3、镀层分布：
: w2 i! e! V9 c! G% B" y　　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。
( @  p& N. a$ U3 ~" ], f　　4、氢脆：
& b2 d% a; N  |+ t　　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。
3 A7 [4 q% D% P$ s& e　　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。
4 |" I5 y, h" G6 J　　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。
　　螺丝表面缺陷
( m2 h# ~3 q: p　　一、打头容易产生之不良现象及原因分析
+ f" u) O2 i6 z$ L6 ]: e" P1 E8 T　　1、偏心：二冲安装不良及调机不当。
　　2、歪头：一冲安装不良及调机不当。
　　3、头部不圆：一冲模的选择不当或一冲成型不够饱满。
　　4、打模裂痕：打模破裂或打模R角不当，使打模被二冲撞刮。
　　5、头部双层：一冲成型不良。
& q4 h" P& y6 e/ K  z. z　　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。
　　7、裂角：冲针破裂或二冲与打模相不重。
　　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。
　　二、辗牙易产生不良现象及原因分析
4 H1 R  x: o) n  ~- d　　1、加工裂痕：牙板破旧及调机不当。
　　2、钝尾：调机不当，牙板太旧。
2 G- y$ b; d0 p. f  y# z+ `5 B4 X　　3、火 烧：两牙板间距偏大，或送料时间不对。
  j  {2 ^6 @2 h# i7 k1 h6 O　　4、歪尾：牙板座上之控制螺丝逼得太紧。
　　5、断尾：牙板磨损及调机不当。
　　6、牙山不饱：调机不当
3 l# p2 B5 U; ~0 i# @: B8 r　　7、尾牙未搓至尾尖。
) |5 ?- s+ S/ V2 K6 [　　8、歪杆：矫正块未矫好。
$ E3 }% i( s8 L3 R6 }8 [2 A+ }　　9、牙底粗糙：牙距未调好。