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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
# E1 \2 D# j5 c/ {
' c$ U8 b( \8 d) y* y% k. ]* {  螺丝生产工艺(一)--退火
  E2 F- U) o5 ^( }  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。( X5 l9 I1 t4 j9 w' F0 N/ @
  二、作业流程:
1 ?" k1 E  C; 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)。
& l5 T7 X" t' x3 X/ n% k& {# m/ n  (二)、升温:将炉内温度缓慢(约3-4小时)升至规定温度。  Z( c/ E: P$ F7 t! Z8 h
  (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。, Y: B$ I2 K4 F/ R6 B
  (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。
& m: b$ U$ A' s* n6 C  三、品质控制:& p& x4 S' m" e( ]7 U
  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。, G1 v7 h& v. S5 P6 ?- \) L
  2、外观:表面不得有氧化膜及脱碳现象。2 F  [7 e( I9 {* l
  螺丝生产工艺(二)--酸洗
) C( Q* U$ A6 R0 z! R' d/ b$ A8 a  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。8 Q+ P: Y. D3 j' I3 l
  二、作业流程:- e% Y: I! p2 o! @& o) N5 e
  (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。- B8 l9 M8 X: ~- g" y6 T0 W
  (二)、清水:清除线材表面的盐酸腐蚀产物。
( I0 Z2 t, \) d  (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。! Q+ M2 K, Q: S4 h; e5 O
  (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。
' p( m$ n  P9 t5 Q  (五)、清水:清除皮膜表面残余物。
7 x  B7 m/ O! l2 l" f6 R  (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。
3 T# `) h* x1 ^- l. A7 f  螺丝生产工艺(三)--抽线( I3 _4 [2 A( K% w
  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。+ B8 u. [  r& _& |" }  N( E
  二、作业流程; I! e0 b: Z0 }. ]8 Z5 p9 q
  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。9 O7 f- S/ g6 X4 Z7 l# B& f7 t
  螺丝生产工艺(四)--成型: i/ {& W1 E) A$ d
  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)。
( S% O; r! g+ ^6 s9 S; r2 Z2 r  二、作业流程:
) @+ w* Y5 W' F( ]8 u' h5 {9 X  1、六角螺栓(四模四冲或三模三冲)
" N* u% B. Q: x  (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。, D: _! d. }, L2 s$ u
  (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。7 o0 ]# T7 C% a6 q3 D
  (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。' U+ c' [+ ~% f1 p
  (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。
5 z" T: h" R" m- [5 c* r$ ~  2、六角螺栓(三模三冲)- ]  c' T  g$ _3 g5 D* N
  3、螺丝(一般头型一模二冲)3 D1 d) ^: [8 |+ e+ g$ z. ~# S
  (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。
, c& q! e, L4 w1 k  F5 N4 I' F  (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。0 {' C9 ]! Q  \9 [
  (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。
# G5 y" Z$ @; o$ N% o; _( Z  三、热打  I- c- s# C: m, w
  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。7 |/ E) A, l! J" }- V
  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。, O6 D. O  f2 u* {' U
  3、 束杆:于束杆机上利用挤压将产品缩杆。5 D  y: X' a. W$ `* {
  热打也称红打。( T( u: H7 b, U2 [4 Y) G9 |
  四、螺帽成型:. O- I5 w0 z: G+ S+ Q
  (一)、作业流程:
% p7 i6 O. O: C# A; p8 t0 u  1、切断:由内刀模(410)与剪切刀(301)配合,将线材切成所需胚料。
' ]  D+ R0 o+ a) \* r+ I  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。
& o8 k, j) W( F, p" s  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。* P  {3 @  _. c; k( V- _8 x6 f7 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。
) e" x) t/ x  g" ]$ y  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 Q! y0 i/ q8 r" ?; m  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' @+ }5 j" [9 P% X( f# z
  螺丝生产工艺(五)--辗牙' [- B+ q, q  b. e- l$ T
  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。
* N9 h7 B4 r2 Q; I( n/ b% l  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。( D1 F" P* T/ k/ ?# t% }
  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。0 ?9 J. w& p7 M2 c5 ~
  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。( V( _% F* f* r; R- A7 H: p  A
  螺丝生产工艺(六)-热处理
. ?7 m+ b1 |6 O" A7 Y  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。
2 A" T. Z5 Y8 q( Q+ y5 B4 U  调质钢:淬火后高温回火(500-650℃)
; P! d0 A& P( Y0 l  弹簧钢:淬火后中温回火(420-520℃)5 v2 u  l7 N* f
  渗碳钢:渗碳后淬火再低温回火(150-250℃)
" l; w5 j+ ?4 N2 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:9 `! R8 f) T( i2 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。
# u$ m1 C- w7 b7 v4 b  (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”。
& X8 N1 p/ g2 k( A, u1 \  (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。
5 Z; |! g+ A( f& N/ V. O% V0 p- G  (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。
6 E' C/ I) v0 M8 ^; E* S( z  具体检测依据GB3098.1
' q8 C0 o. J$ k( J# c* \1 T  二、作业流程:8 u6 F8 C$ O/ F% k! r( P# c  _
  退火(珠光体型钢)) B. m8 z# S# r# Q3 D) R3 u
  1、预热处理:正火) d( C4 ?0 w8 F* l
  高温回火(马氏体型钢)
; R0 m  ~1 m( D- }/ S  (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。
) U- f% i+ n8 d3 L! A1 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。
  J3 X! {4 I: g3 G  3、回火:
& U4 v8 ]( O( m- y9 v: m$ `! 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。: U$ A9 r; n( E- l3 Z- ~5 e+ 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。
" F0 V9 _6 e* o  (二)、弹簧钢:. N( W% @# Y3 T. X$ ^) l
  1、淬火:于830-870℃进行油淬火。
0 N8 I' k. l9 F. |' W  2、回火:于420-520℃左右进行回火,获得回火屈氏体组织。
9 s( f) U8 k9 m9 T5 y3 `8 P. P  (三)、渗碳钢:7 {8 E7 {4 r) W0 F* l) u1 f& 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8 z; O) {( L+ @
  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。
1 ?/ |! ?. L' n, }% Z  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。" V9 `0 V0 Q: r- }3 d. Y8 V- A
  螺丝生产工艺(七)-表面处理  ^5 H4 D/ {7 {4 a' q8 {
  一、表面处理种类:* k5 _. m5 U$ \" t
  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:
5 F: m4 ~: q9 v0 ]$ o& @  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。: C0 ?9 m1 k* v" W
  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。" E( y5 x: g) @
  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。
8 ^: U: T( q( Q7 T0 U) a8 R  二、品质控制:
0 X& f" M& E3 E  `! p! l  E4 c0 f: [  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:* w0 A) A7 r; D% {5 a
  1、外观:: T* l" ~* I7 r9 o7 A
  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。6 o  o7 P: q9 Z* z0 v
  2、镀层厚度:
1 l# [0 P. n2 b6 A. 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).
$ E4 N; d- W  s7 w$ N1 d  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)。$ P! @+ F" {' u( E: Q0 J) c
  3、镀层分布:
* x7 U8 Z  s4 l0 L8 q: D* a* H6 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。
7 R5 h. A- J% B; R$ e. i6 x( k  4、氢脆:1 h' x' a2 @' d0 }+ f& Q
  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。' T- }# g) J! n9 m4 ]) w- l
  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。
: f7 k2 {7 M! @/ d; }$ I( 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。: x3 ~' N3 P- [0 r7 M8 M
  5、粘附性:3 a8 Y8 E( l2 M
  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。
' n& t8 \# p9 T: q7 _3 `  螺丝表面缺陷
( Y; @7 [- v7 k+ V2 ?  一、打头容易产生之不良现象及原因分析
, _# D9 J% {2 a5 }  e  1、偏心:二冲安装不良及调机不当。  P8 [; H* h1 k% h: e
  2、歪头:一冲安装不良及调机不当。
8 |/ f1 [5 M: f7 @  3、头部不圆:一冲模的选择不当或一冲成型不够饱满。
1 E. e- E0 |1 s1 L  4、打模裂痕:打模破裂或打模R角不当,使打模被二冲撞刮。
% K9 d- J5 G; Q( u: ?5 ]; c; s  5、头部双层:一冲成型不良。$ b( k- V/ |8 V! r
  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。' C- s0 d7 I$ [8 A% x) e: t
  7、裂角:冲针破裂或二冲与打模相不重。6 ?& s9 W  z; k1 H6 d: J  N3 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。2 u7 h- _8 ^' E4 l4 w: i
  二、辗牙易产生不良现象及原因分析
# t0 _* c* Z1 \7 ]  O! L! \$ @  1、加工裂痕:牙板破旧及调机不当。
; d2 c2 q% c6 ~* Y! h  2、钝尾:调机不当,牙板太旧。/ H. U, u0 p! ?
  3、火 烧:两牙板间距偏大,或送料时间不对。' V: [4 Z; C8 u# x. G3 _. e
  4、歪尾:牙板座上之控制螺丝逼得太紧。
! M+ [5 N% `3 t! z6 U6 V  5、断尾:牙板磨损及调机不当。) K* P" r( I% |% Z. C* c
  6、牙山不饱:调机不当
* t3 _" D, |# G  7、尾牙未搓至尾尖。2 K1 h3 `, E: J; D
  8、歪杆:矫正块未矫好。
" \; S( t! \7 ], b0 v, d/ ^( _  9、牙底粗糙:牙距未调好。
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