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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 9 D$ F: ?5 _' e( Y! q) i

. U5 S4 ~& I4 p9 p* c+ a  螺丝生产工艺(一)--退火& ^2 @! l* k- e) ^2 v8 Q4 [
  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。2 V$ Y' h1 p8 ]$ ^: J* U# P; j- T
  二、作业流程:5 C2 }! f6 l! q% a$ N1 l; O5 W
  (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。( d$ K" O2 R* Y. B8 Q2 z
  (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:  B/ ^. s, ]: L# |
  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。' S( S$ a$ B. F' P
  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。' @) k7 W5 q/ e
  二、作业流程:: i5 v- \2 O7 {$ |) H  c3 [( 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。
' 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。; G) c/ S; c, j8 P  k. y. N
  (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。+ W9 Z* n3 l$ U2 J2 w; `
  (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。& h6 z5 k8 a( A. [+ l
  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5 C/ v" S' v3 N( F9 V) i
  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。! K. q+ Z, ]2 E) N1 B
  螺丝生产工艺(四)--成型% {+ H. J: L" h
  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:/ Y$ A7 [4 V) \+ n
  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。8 ?, B9 j  F; L- z6 |- |) ~( ]& H
  (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。( W; R6 j- q( U
  (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。* [0 ]) d' e5 n  L" }. f( H
  (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。. F- N" I9 n  M9 C/ [6 W
  (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。  F' s4 ~% s4 U6 p1 z0 F3 @8 E
  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。# _/ ?2 `+ q9 i, @
  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。' G4 d/ h  Q4 r+ |+ |9 W: x; V
  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。: x/ K$ n. _- k
  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。. H. g8 Y$ d1 n# {8 w- W/ m  x
  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。* c. B% O9 P5 @) o) R; @3 D
  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。* C+ d8 M7 f* U! Q
  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9 U' i( U# B0 l
  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。" S4 g4 P: q0 j/ s4 _4 v
  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。& }* R7 @1 I9 `0 e, \% R( I
  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:2 S0 d& W$ z7 X6 n4 U
  (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。9 J- _% h$ w5 F* D6 C: A4 b
  (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:2 e7 d1 m8 X' U  ^8 U  |) B7 `. A' `
  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)  S9 F5 ^9 r* f" I/ o
  (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:/ c$ z$ r& G3 r9 `9 v
  (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。3 V) j4 M# u  f1 l3 b% G$ f2 `
  (二)、弹簧钢:; i5 b$ T8 h+ x% e/ F6 j
  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。5 e. i' @5 H, I
  (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。8 j. P! X! h! x1 X- U
  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:: f' S8 U. [6 }: j5 |. [
  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。/ u  J1 g. o: s0 Y/ Y
  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。; _/ D, H; `2 i+ [; u! H; j
  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。3 y* f5 _- J+ M6 Q% n
  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:- V6 p* p: A% I# t2 ^, t  v. `
  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。, @' E' V0 y4 q) c
  2、镀层厚度:/ K4 |6 T* j( H/ t- ^) ?4 U
  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).8 L2 ?+ }+ H% H2 u3 E* s# D: Y
  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。) m9 {4 N+ A* }. m) o
  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:7 {9 u7 P% `3 O$ f: `
  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。+ c5 B% Y7 B3 j' y+ ^4 Y$ W
  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。/ @$ y$ I1 S4 X7 X4 x$ M. S
  2、歪头:一冲安装不良及调机不当。# }) B# N. B# {* C/ G* m
  3、头部不圆:一冲模的选择不当或一冲成型不够饱满。. k1 T1 r6 e3 }. Q5 W4 L4 H( Q
  4、打模裂痕:打模破裂或打模R角不当,使打模被二冲撞刮。3 t/ J0 U- g8 k; j: X) _
  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。. K8 U" J/ }3 Q# D- G5 j
  7、裂角:冲针破裂或二冲与打模相不重。) B) N: A+ `! h! q1 K- T
  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。7 v1 F9 C' C% [" ^3 l
  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。. Y1 s7 R/ V! x8 |/ u
  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。! l; c' ?2 g% a2 U5 v
  5、断尾:牙板磨损及调机不当。) c4 K% H. e( I* H: Q* g) ~. v
  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。
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