大家知道,通常螺絲的制造流程有主要的四個工藝:成型、搓牙、清洗、熱處理。那么,螺絲在前三個步驟已加工完成,為什么要進行熱處理這一工藝流程呢?它是針對不銹鋼螺絲還是碳鋼材質(zhì)的高強螺栓呢?其實這些都是因為螺絲在經(jīng)過前三步完成后,其內(nèi)部還殘留一些應(yīng)力,螺紋有往內(nèi)延伸的趨勢,而通過熱處理中的調(diào)質(zhì)、淬火等可加以改善;另一般低碳鋼的材質(zhì)做成的螺絲,都是要做滲碳的,熱處理主要是提升其表面的含碳量,進而提高其表面強度以及抗扭力、抗拉力、耐磨性等性能,即是說提高螺絲的壽命周期。
通常熱處理分為:預(yù)備熱處理與最終熱處理。螺絲預(yù)備熱處理的目的:改善加工性能、消除內(nèi)應(yīng)力和為最終熱處理準備好金相組織,熱處理工藝有退火、正火、時效、調(diào)質(zhì)等。
1.冷鐓:就是利用金屬的塑性,采用冷態(tài)力學(xué)進行施壓或冷拔,達到金屬固態(tài)變形的目的,在室溫下把棒材或線材的頂部加粗的鍛造成形方法。
冷鐓主要用于制造螺栓、螺母、鐵釘、鉚釘和鋼球等零件。鍛坯材料可以是銅、鋁、碳鋼、合金鋼、不銹鋼和鈦合金等,材料利用率可達80%~90%。冷鐓多在專用的冷鐓機上進行,便于實現(xiàn)連續(xù)、多工位、自動化生產(chǎn)。在冷鐓機上能順序完成切料、鐓頭、聚積、成形、倒角、搓絲、縮徑和切邊等工序。生產(chǎn)效率高,可達300件/分以上,最大冷鐓工件的直徑為48毫米。冷鐓螺栓工序示意圖為冷鐓螺栓的典型工種。多工位螺母自動冷鐓機,棒料由送料機構(gòu)自動送進一定長度,切斷機構(gòu)將其切斷成坯料,然后由夾鉗傳送機構(gòu)依次送至聚積壓形和沖孔工位進行成形。
冷鐓是指原材料在常溫下進行沖壓,熱鐓是指原材料在經(jīng)過加溫后進行沖壓,具體的用途沒有特別的要求,一般情況下都要求用冷鐓,因為這樣的表面光潔度、材料的組織成份會比較緊密些,還有就是較大的工件常采用熱鐓加工來鍛造頭部,也叫熱鐓,把頭部加熱燒熔擠壓成型。
2.螺絲的六角頭是鐓出來的嗎?
絕大多數(shù)是鐓出來的,因為這樣可以節(jié)省材料。根據(jù)鐓鍛機噸位大小和螺栓直徑,可以采用冷鐓或熱鐓工藝,小批量的專用或特殊螺栓的六角頭是車削后銑成的。
3.螺紋又是怎樣制出的?
單件小批量可以用板牙套絲、車床挑絲、旋風(fēng)銑銑制等方法。大批量生產(chǎn)中常采用搓絲機搓絲、滾絲機滾絲的方法,效率很高。因為螺栓桿成形方法有冷拔和縮徑,所以這種螺栓的沒有螺紋的部分直徑不一定略小。采用冷拔時,略??;采用縮徑時,可以與螺紋等徑或稍大。
4.螺栓整個是壓鑄造的嗎?
如果螺栓材料為鋁合金、鋅合金、銅合金等低熔點的合金或金屬,也可以采用壓鑄成型的方法。鋼制的不采用壓鑄制造。螺栓的六角頭成形不能一概而論,有冷鐓的、有熱鐓的、有鐓后直接出成品的,也有鐓后再機加工的,也有全部機加工的。鐓制的螺栓頭部是有加工痕跡的,在根部有模具的夾具痕跡。螺栓的螺紋有機械套絲的,和手工板牙類似;有機床車制的,直徑大的螺栓車制才行。也有“搓絲”的,是用“搓絲機”用“搓絲板”擠壓出螺紋,這種螺栓的沒有螺紋的部分直徑略小一點。
光螺栓(冷鐓)和毛螺栓(熱打),冷鐓主要是盤元抽線后就自己打頭;搓絲·冷鐓,顧名思義就是常溫下打螺絲,還有熱打也叫紅打,就是把材料加熱了再打。冷鐓的螺栓表面都比較漂亮,紅打的螺栓表面有氧化皮不好看。普通螺絲的制作分為兩道工序,第一是沖頭,就是先在線材上沖出螺絲的頭部,并且切斷線材。第二是搓絲,就是在前一道工序的基礎(chǔ)上,制造出螺紋部分。至于技術(shù)上面,主要就是沖頭部分模具的選擇要符合使用標準,比如T10等等,切斷的時候,要考慮螺紋部分的長度。還有搓絲用的搓刀要考慮螺紋的螺距,螺紋的外徑是通過兩把銼刀之間的距離來進行調(diào)整的。這些基本上就包含了螺絲的幾何尺寸上的要求了。
大部分螺絲在完成之后都要進行表面處理和熱處理等,現(xiàn)在以一款小螺絲為例,產(chǎn)品基本規(guī)格是:T10,M3。工藝流程:沖頭--搓絲--熱處理--電鍍。沖頭是為了成型頭部,也就是擰螺絲的時候用的那個小小的十字形或一字形凹槽。搓絲是成型螺紋部分。熱處理是為增加產(chǎn)品硬度并去除應(yīng)力。電鍍是為了防止產(chǎn)品生銹。至于其他的一些工藝:銑尾,一般比較少,或者要求很高的螺絲可能會有這個工序,因為在搓絲的工序中是通過擠壓讓金屬材料產(chǎn)生塑性變形的原理完成的,這個時候螺紋的最后一圈可能會由于后續(xù)沒有支撐力而產(chǎn)生毛邊等影響螺絲界面平整度的一些變形,這個時候需要加上這道工序,使產(chǎn)品的界面平整。像表面處理這方面,除了電鍍還有氧化、發(fā)黑等等,目的都是為了防止產(chǎn)品生銹,一般這道工序的選擇是通過鹽霧試驗進行的,在規(guī)定的實驗環(huán)境和要求下,能通過測試,并且成本最低的方案就是最佳選擇了!
螺栓的完整的過程:盤元-退火-酸洗-抽線-打頭-輾牙-熱處理-電鍍-包裝
盤元:指你買回來的線材
退火:指控制線材本身的硬度。(這道工序也比較重要,現(xiàn)在用的都是高溫球化退火爐)
酸洗:指把線材拔到你生產(chǎn)螺栓所需要的直徑。
打頭:就是冷鐓成型的擠壓出螺栓的頭部。(如果是M20以上的螺栓就需要紅打,就是需要加熱了再打頭部,但那樣的螺栓表面不是很漂亮,因為有氧化皮)
輾牙:指所需要的牙距和牙型
熱處理:這道工序比較重要,確定螺栓的性能等級
電鍍:把表面處理成所需要的表面顏色
冷打線(螺絲線,釘線,鋼球線)
材質(zhì):200CU,201CU,204CU,D668,304ES,304HC,304HCM,305J1,302HQ,316C,410,420,430
用途:不銹鋼冷打線,主要應(yīng)用于各種緊固件,基礎(chǔ)件制造。如:用作冷鐓各類精密螺絲,螺栓或其他非標件,也可制作排釘,卷釘,機械零部件及電子應(yīng)用零部件等。
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