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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
. V) h  s% \" w% o, X
" R* z! C0 v, _# z" i  螺丝生产工艺(一)--退火( a! `8 d. i1 K  E9 _# P
  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。
* o1 n1 r9 A7 K% p$ }; s+ j  二、作业流程:2 h) O, M: Z8 R" P' g2 X3 M
  (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)。- V  {. c; ^0 G/ X9 q
  (二)、升温:将炉内温度缓慢(约3-4小时)升至规定温度。8 z% B! B: k* |8 v' S/ l, Y% A# l+ b! ]
  (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。% {4 U7 d( a! s% X  D  `; ~
  (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。2 S3 z/ _3 b% T  k4 u% w
  三、品质控制:; b: m9 H% W( d# M  I7 K9 _
  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。
8 s  _2 o( ~: q6 Q6 W6 C  2、外观:表面不得有氧化膜及脱碳现象。
1 N4 C0 a0 @* g0 ]: Z  螺丝生产工艺(二)--酸洗
% h  ^/ o5 ]) ]& J/ W3 ?  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。
  z3 w( A: A) }; A9 t. F0 }1 }  二、作业流程:
: s( `3 \# ^  v( I/ G  (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。: }* J: m9 Z1 _6 r
  (二)、清水:清除线材表面的盐酸腐蚀产物。& r1 k% `  g6 c" l( p* w9 ~
  (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。
+ u2 U+ e) d4 S! y  (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。
$ j) |$ V5 g  t9 l; l  (五)、清水:清除皮膜表面残余物。2 P0 Z& r7 c" Q, c: Y! I4 l
  (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。* F- W( l. C6 k/ z7 @/ F
  螺丝生产工艺(三)--抽线
2 I& G9 k/ |' g; ]' x( i  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。/ z8 X, o# a+ i$ ~% K0 T
  二、作业流程
2 Z' ?" A4 [8 o* g" q" F2 ?' R  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。6 S) c0 c4 j3 {2 u8 J* E
  螺丝生产工艺(四)--成型7 f+ G6 V$ y: _3 F$ x
  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)。
& L+ `& I, E6 B( u  [* w' w  二、作业流程:
/ V2 w; f* {4 y( D3 |  1、六角螺栓(四模四冲或三模三冲)0 L1 o4 z. q& x7 t
  (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。$ i; h' w/ W5 V4 D; ~0 j; b1 B
  (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。' g9 z1 G/ Z" ?' M7 o4 g6 Z% i
  (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。
+ P9 }5 L5 e+ }  (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。0 C; |5 Z* k6 d+ _
  2、六角螺栓(三模三冲)
' {1 S  b9 \* P1 Q9 b  3、螺丝(一般头型一模二冲)
: n3 z9 ~5 t& O; ^8 `) F- y  (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。- V$ s9 I: O% n
  (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。) m6 {( \9 q6 ^- U
  (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。
3 y0 ?4 m) X) V2 c( ^  三、热打
; G: l" j5 l: R! J" x8 F  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。
# t# W2 ~0 _% r% e  O- K8 L, n# k  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。4 ^0 U: Y8 y. s* l* ?4 t
  3、 束杆:于束杆机上利用挤压将产品缩杆。
; k9 g+ m; [* u& [: T  热打也称红打。
$ K3 }4 X3 Y) V# A  四、螺帽成型:1 v( D3 C" x9 B4 b
  (一)、作业流程:1 y9 e" a+ I1 @+ f% C, B% X3 r
  1、切断:由内刀模(410)与剪切刀(301)配合,将线材切成所需胚料。
! }" ]6 A0 a- X2 [2 h! R* ^  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。
- A" N+ U& a. [  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。3 L. V, l5 j7 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。0 G  K# W: e0 Z0 p8 i
  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。8 ~7 u5 r0 l0 o* r6 a( Q8 x) I
  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。  ?+ U2 I; F/ K5 A2 Q
  螺丝生产工艺(五)--辗牙) j+ W/ T: E: F, E9 [
  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。
: b4 w$ n- h* N1 ~9 j. W/ _" b" i9 e) ]  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。+ D. Z/ i/ h4 ^. @3 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。. t1 n7 y9 L6 u8 o+ b+ v6 ?$ n
  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。
* ^* D* g& t1 x0 w" H% L  螺丝生产工艺(六)-热处理( J: t; W( D& ~: V% W0 d
  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。
5 L# z% d) X) A3 V, y" G  调质钢:淬火后高温回火(500-650℃)
3 ^( R  a0 |) u4 j) X8 ?! \  z  弹簧钢:淬火后中温回火(420-520℃)
1 `, @! X# @. }, {: C# n  渗碳钢:渗碳后淬火再低温回火(150-250℃)! h7 M  V3 O2 B8 _; 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:  H# |3 d, s1 s0 l
  (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。
7 P' Z! t0 E: O- j5 r! E, {  (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”。
: S) Z9 @" T* |7 k* L. D8 n  (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。- n9 r8 Y) P3 I' L0 p
  (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。
+ O% `6 J$ J/ V. F/ e  b% Z  具体检测依据GB3098.1
, ^  l& ^, {/ n# W2 B  二、作业流程:+ y& w# f2 C0 E3 w5 @
  退火(珠光体型钢)
; B) K6 ~! I1 G1 L! G  1、预热处理:正火
+ a$ x5 @( O" g  高温回火(马氏体型钢), A% Y4 T! g" U# }; a9 N
  (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。* H( F) b- N8 W- Y. C
  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。9 J# K8 g( }2 R4 [6 F" r( b
  3、回火:) H6 B4 n& N5 U$ q- a
  (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。
$ }7 t( W# _" X" ^. p" ?  (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。9 E8 V2 S" I) ?
  (二)、弹簧钢:
; s1 e& D- }+ O  C# n/ H# r  1、淬火:于830-870℃进行油淬火。7 S, x; W4 F# y" g1 Y2 j8 @
  2、回火:于420-520℃左右进行回火,获得回火屈氏体组织。
& t" M( I0 B& Y, q* Y+ u: Z# r: p; p  (三)、渗碳钢:8 W! _7 t0 e9 u+ {* m7 u+ t  f
  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" h% O* U( x9 B, C# h  I
  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。# \# f$ W- k: x
  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。, c6 J& [% E  {% P; R
  螺丝生产工艺(七)-表面处理
3 w5 h# @' L) G$ ~  L: D  一、表面处理种类:
/ J. X' p/ x( ~2 M; n  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:
) F% S; c- a% H5 Z$ M/ i  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。; f$ Q. |) I9 ]* A% ]* @6 o
  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。: l0 B" b! {1 D- o8 Z! u. a
  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。, W% t* z& d& x/ f: Y( |5 g
  二、品质控制:
: p4 O6 \+ U( T: _  X" g/ N  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:  T) F! ~) B1 z) \! n( v
  1、外观:# D1 a1 P) Z' u  i
  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。
; z% c% f! k: K" K  2、镀层厚度:  Z, z9 m  J/ B/ c1 o0 \
  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).* j9 o1 h: T) h( e* n
  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)。
( D8 f! X% `3 d1 D% u. d6 }: \  3、镀层分布:& I5 s2 u$ F! ?5 J
  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。& a' w) Z) l$ n* l4 \2 s
  4、氢脆:
% T- [8 }0 {0 Y  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。" @- S7 e! ?  T1 L6 n
  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。
( t4 c9 x" r- r7 S  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。0 M( S- p) h  Z" A3 ~: B: n( M2 m
  5、粘附性:
' c" g5 W- M6 R* H' U  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。
' S# R& m3 g8 V( [9 h+ O/ ?  螺丝表面缺陷
0 \) `3 F) T4 q( S9 r  一、打头容易产生之不良现象及原因分析- ?) a) J( I& Z5 v5 t
  1、偏心:二冲安装不良及调机不当。
3 E% U( l; s- K3 J+ ~0 Z  2、歪头:一冲安装不良及调机不当。
( K9 f" b5 |. A( U* Q; n  3、头部不圆:一冲模的选择不当或一冲成型不够饱满。8 p. K% S8 o3 S. D3 H2 B+ @7 K
  4、打模裂痕:打模破裂或打模R角不当,使打模被二冲撞刮。( M0 Z& P3 W( B  S8 A
  5、头部双层:一冲成型不良。
) n  Z7 U7 r6 F% L4 G6 a( ?9 @. d4 e6 }  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。
8 u! B$ L  _0 j+ R: C8 n  7、裂角:冲针破裂或二冲与打模相不重。
, X& A! d1 v) R# E' R* q  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。. Z1 F3 L( E% l. p  }: O) g9 p
  二、辗牙易产生不良现象及原因分析: g6 y! k' f7 K
  1、加工裂痕:牙板破旧及调机不当。8 L5 F( x3 v' I: ~1 E
  2、钝尾:调机不当,牙板太旧。
- R) o: F9 r3 e0 ?  3、火 烧:两牙板间距偏大,或送料时间不对。0 J7 s  @5 ?' k8 W5 B+ O! }
  4、歪尾:牙板座上之控制螺丝逼得太紧。
( |/ e( }# `& d, P/ x  5、断尾:牙板磨损及调机不当。* _$ E% n( Z( x5 t( ?. N( H
  6、牙山不饱:调机不当
: T6 a! ^1 b/ f/ J6 ]  7、尾牙未搓至尾尖。* Y1 F) s, s" t0 @( u7 m
  8、歪杆:矫正块未矫好。4 Y! A8 h7 C) l) \/ A5 ]6 u
  9、牙底粗糙:牙距未调好。
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