螺丝螺帽的总工艺流程分为六个部分
(第一)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)。
(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。
(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。
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。
2、外观:表面不得有氧化膜及脱碳现象。
(第二)酸洗
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。
(二)、清水:清除线材表面的盐酸腐蚀产物。
(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。
(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。
(第三)抽线
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。
二、作业流程
(一)、小抽线:由于我司使用的盘元最小规格为5.5mm,而大部分小螺丝(英制14#(含) 以下,公制M5以下)所需线径都较小,且小螺丝成型时变形较大。为了减小由于冷拉所产生的加工应力,确保线材的可加工性,将线材的冷拉分两个阶段,首先利用连续式伸线机将盘元粗抽至一定线径(以确保精抽减面率小于15%为原则,详见所附表),之后退火(详见第一章),以消除粗抽产生的加工应力。
(二)、大抽线: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。
三、盘元选用:
(一)、六角螺栓、六角木螺丝、马车螺丝
(二)、螺帽
(三)牙条
(第四)成形
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)。
二、螺栓(螺丝)成型(打头):
(一)、机台型号(规格)选用:
(二)、作业流程:
1、六角螺栓(四模四冲或三模三冲)
(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。
2、马车螺栓(一模二冲)
3、内六角螺栓(三模三冲)
4、六角华司头小螺丝(三模三冲)
5、小螺丝(一般头型一模二冲)
(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。
(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。
三、热打:
(一)、适用规格:
(二)、作业流程:
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。
四、螺帽成型:
(一)、机台型号(规格)选用:
(二)、作业流程:
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。
(第五)辗牙(攻牙)
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。
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。
(一)、机台型号(规格)选用:
(二)、品质控制:
1、牙外径偏小:
首先原因可能是牙山不饱,调整牙板相对位置即可,其次有可能是成型有效径过小。
2、牙底不良:
针对牙底起皮(如木螺丝),可将固定牙板的急入角与直放角进行调节,将急入角适当往里推挤。
3、牙尖不良(小辗牙):
牙尖不良现象有:尾尖裂痕、火烧、歪尾、断尾、钝尾等。可通过调整牙板或更换牙板加以改善。
4、外观不良:
外观不良现象有:歪杆、牙底径粗糙、牙山不饱、尾牙未搓至尾尖等。可通过调整牙板加以改善。
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。
(一)、机台型号(规格)选用:
(二)、品质控制:
攻牙过程常发生的品质问题是牙紧,牙紧通常是由于牙攻柄直线部弯曲、牙攻钝化、 有效径超差,以及上下跑道不正等原因造成。针对造成牙紧的原因,可以采取矫牙攻,调换牙攻或调整跑道等措施。
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。
(第六) 热处理
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℃)
弹簧钢:淬火后中温回火(420-520℃)
渗碳钢:渗碳后淬火再低温回火(150-250℃)
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。
(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”。
(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。
二、作业流程:
(一)、调质钢:
(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。
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。
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。
(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。
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:
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。
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。我司生产中,攻牙螺 丝回火温度为360℃左右,自钻螺丝(墙板钉)回火温度为200℃左右,之后分别冷却至34-35℃和39-40℃。