螺絲生產工藝及流程

螺絲生產工藝(一)--退火

一、目的：

   把線材加熱到適當的溫度，保持一定時間，再慢慢冷卻，以調整結晶組織，降低硬度，改良線材常溫加工性。

二、作業(yè)流程：

（一）、入料：將需要處理的產品吊放爐內，注意爐蓋應蓋緊。一般一爐可同時處

                     理7卷（約1.2噸/卷）。

　（二）、升溫：將爐內溫度緩慢（約3-4小時）升至規(guī)定溫度。

　（三）、保溫：材質1018、1022線材在680℃-715℃下保持4-6h，材質為10B21

            ，1039，CH38F線材在740℃-760℃下保持5.5-7.5 h。

　（四）、降溫：將爐內溫度緩慢（約3-4小時）降至550℃以下，然后隨爐冷卻至常

            溫。

三、品質控制：

　　1、 硬度：材質為1018、1022線材退火后硬度為HV120-170，材質為中碳線材

                  退火后硬度為HV120-180。

　　2、外觀：表面不得有氧化膜及脫碳現象。

螺絲生產工藝(二)--酸洗

一、目的：除去線材表面的氧化膜，并且在金屬表面形成一層磷酸鹽薄膜，以減少線

              材抽線以及冷墩或成形等加工過程中，對工模具的擦傷。

二、作業(yè)流程：

?。ㄒ唬?、酸洗：將整個盤元分別浸入常溫、濃度為20-25%的三個鹽酸槽數分鐘，

                       其目的是除去線材表面的氧化膜。

?。ǘ?、清水：清除線材表面的鹽酸腐蝕產物。

?。ㄈ?、草酸：增加金屬的活性，以使下一工序生成的皮膜更為致密。

?。ㄋ模⑵つぬ幚恚簩⒈P元浸入磷酸鹽，鋼鐵表面與化成處理液接觸，鋼鐵溶解生

                           成不溶性的化合物（如Zn2Fe（Po4）2·4H2o），附著在鋼鐵

                           表面形成皮膜。

?。ㄎ澹?、清水：清除皮膜表面殘余物。

?。?、潤滑劑：由于磷酸鹽皮膜的摩擦系數并不是很低，不能賦予加工時充分的

                        潤滑性，但與金屬皂（如鈉皂）反應形成堅硬的金屬皂層，可以

                        增加其潤滑性能。

螺絲生產工藝(三)--抽線

一、目的：將盤元冷拉至所需線徑。實用上針對部分產品又可分粗抽（剝殼）和精抽

            兩個階段。

二、作業(yè)流程：盤元經酸洗之后，通過抽線機冷拉至所需線徑。適用于大螺絲、螺帽

                    、牙條所用線材。

螺絲生產工藝(四)--成型

一、目的：將線材經冷間鍛造（或熱間鍛造），以達到半成品之形狀及長度（或厚

            度）。

二、作業(yè)流程：

　    1、六角螺栓（四模四沖或三模三沖）

　　    （1）切斷：通過可動的剪刀單向移動，將卡于剪模內的線材切成所需胚料。

　　    （2）一沖：后沖模頂住胚料沖模擠壓胚料，初步成型，之后后沖模將胚料推

                        出。

　　    （3）二沖：胚料進入第二打模，二沖模擠壓，胚料呈扁圓狀，之后后沖模將

                        胚料推出。

　　    （4）三沖：胚料進入第三打模，通過六角三沖模仁剪切，胚料六角頭初步形

                        成，之后，后沖模將胚料推入第三打模，切料自六角頭切斷，六

                        角頭形成。

　　 2、六角螺栓（三模三沖）

　 　3、螺絲（一般頭型一模二沖）

　    ?。?）切斷：通過可動剪刀單向移動，將卡于剪模內的線材切成所需胚料。

　　    （2）一沖：打模固定，一沖模將產品頭部初步成型，以使下一沖程能完全成

                        型。當產品為一字割溝時，一沖模為內凹、橢圓槽，產品為十字

                        槽時，一沖模為內凹四方槽。

　　    （3）二沖：一沖之后，沖具整體運行，二沖模移向打模正前方，同時二沖模

                        向前運行，將產品最終成型。之后由后沖棒將胚料推出。

三、熱打

　　1、 加熱：于加熱設備將胚料需成型一端加熱至白熱狀態(tài)，依據產品規(guī)格設定加

                  熱溫度和時間。一般3/4以下加熱7-10秒，7/8-1＂加熱15秒左右。

　　2、 成型：將加熱后的胚料迅速移至成型機，通過后座，夾模固定，頭模沖擊胚

                  料，加以成型?？梢愿鶕吡系拈L度調整后座的距離。

　　3、 束桿：于束桿機上利用擠壓將產品縮桿。

　　熱打也稱紅打。

四、螺帽成型：

（一）作業(yè)流程：

　　 1、切斷：由內刀模（410）與剪切刀（301）配合，將線材切成所需胚料。

　　 2、一沖：由前沖模（111）、沖程模（411）、后沖棒（211）配合，將變形不

                  平的切斷胚料加以整形，并由后沖棒（211）將胚料推出。

　　 3、二沖：運轉夾（611）將胚料從一沖夾至二沖，由前沖模（112）、沖程模

                 （412）、后沖棒（412）配合，更進一步將胚料整形，并加強第一沖

                  的壓平與飽角作用，之后由后沖棒（212）將胚料推出。

　 　4、三沖：運轉夾（612）將胚料從二沖夾至三沖，由前沖模（113）、沖程模

                 （413）、后沖棒（213）配合，再次擠壓胚料，以使下沖能完全成

                  型，之后由后沖棒（213）將胚料推出。

　 　5、四沖：運轉夾（613）將胚料從三沖夾至四沖，由前沖模（114）、沖程模

                 （414）、后沖棒（214）配合，將螺帽完全成型，并藉控制鐵屑厚度

                  來調整螺帽的厚度，之后由后沖棒（214）將胚料推出。

　　 6、五沖：運轉夾（614）將胚料從四沖夾至五沖，由前沖模（119）、脫料盤

                 （507）配合，將成型完全的胚料沖孔，并使沖斷的鐵屑進入打孔模下

                  仁，而最終完成螺帽的成型。螺帽的頭部標記在此過程形成。

螺絲生產工藝(五)--輾牙

一、目的：將已成型的半成品輾制或攻絲以達到所需的螺紋。實用上針對螺栓（螺

            絲）稱為輾牙，牙條稱為滾牙，螺帽稱為攻牙。

二、輾牙：輾牙即是將一塊牙板固定，另一塊活動牙板帶動產品移動，利用擠壓使產

            品產生塑性變形，形成所需螺紋。

三、攻牙：攻牙即是將已成型之螺帽，利用絲攻攻絲，形成所需螺紋。

四、滾牙：滾牙是以兩個相對應的螺絲滾輪，正向轉動，利用擠壓使產品產生塑性變

            形，形成所需螺紋。滾牙通常用于牙條。

螺絲生產工藝(六)-熱處理

一、熱處理方式：根據對象及目的不同可選用不同熱處理方式。

　　調質鋼：淬火后高溫回火（500-650℃）

　　彈簧鋼：淬火后中溫回火（420-520℃）

　　滲碳鋼：滲碳后淬火再低溫回火（150-250℃）

　　低碳和中碳（合金）鋼淬成馬氏體后，隨回火溫度的升高，其一般規(guī)律是強度下降，而塑性、韌性上升。但由于低、中碳鋼中含碳量不同，回火溫度對其影響程度不同。所以為了獲得良好的綜合機械性能，可分別采取以下途徑：

　 （1）選取低碳（合金）鋼，淬火后進行低溫250℃以下回火，以獲得低碳馬氏體

         。為了提高這類鋼的表面耐磨性，只有提高各面層的含碳量，即進行表面

         滲碳，一般稱為滲碳結構鋼。

　 （2）采取含碳較高的中碳鋼，淬火后進行高溫（500-650℃）回火（即所謂調 質

         處理），使其能在高塑性情況下，保持足夠的強度，一般稱這類鋼為調質鋼

         。如果希望獲得高強度，而寧肯降低塑性及韌性，對含碳量較低的含金調質

         可采取低溫回火，則得到所謂"超高強度鋼"。

　 （3）含碳量介于中碳和高碳之間的鋼種（如60，70鋼）以及一些高碳鋼（如80，

         90鋼）， 如果用于制造彈簧，為了保證高的彈性極限、屈服極限和疲勞極

         限，則采用淬火后中溫回火。

　 （4）脫碳：指黑色金屬材料（鋼）表面碳的損耗。熱處理后會有脫碳現象，輕微

                  脫碳是允許的，脫碳層深度影響表面硬度。脫碳層越深，表面硬度值

                  越小。

　　具體檢測依據GB3098.1

二、作業(yè)流程：

　　退火（珠光體型鋼）

　　1、預熱處理：正火

　　     高溫回火（馬氏體型鋼）

　?。?）正火目的是細化晶粒，減少組織中的帶狀程度，并調整好硬度，便于機械

           加工，正火后，鋼材具有等軸狀細晶粒。

　　2、淬火：將鋼體加熱到850℃左右進行淬火，淬火介質可根據鋼件尺寸大小和該

                 鋼的淬透性加以選擇，一般可選擇水或油甚至空氣淬火。處于淬火狀

                 態(tài)的鋼，塑性低，內應力大。

　　3、回火：

　?。?）為使鋼材具有高塑性、韌性和適當的強度，鋼材在400-500℃左右進行高溫

           回火，對回火脆性敏感性較大的鋼，回火后必須迅速冷卻，抑制回火脆性

           的發(fā)生。

　　（2）若要求零件具有特別高的強度，則在200℃左右回火，得到中碳回火馬氏體

           組織。

（二）彈簧鋼：

　 1、淬火：于830-870℃進行油淬火。

　 2、回火：于420-520℃左右進行回火，獲得回火屈氏體組織。

（三）、滲碳鋼：

　1、 滲碳：化學熱處理的一種，指在一定溫度下，在含有某種化學元素的活性介質

               中，向鋼件表面滲入C元素。分預熱（850℃） 滲碳（890℃） 擴散

                （840℃）過程。

　2、淬火：碳素和低合金滲碳鋼，一般采用直接淬火或一次淬火。

　3、回火：低溫回火以消除內應力，并提高滲碳層的強度及韌性。

螺絲生產工藝(七)-表面處理

一、表面處理種類：

　　      表面處理即是通過一定的方法在工件表面形成覆蓋層的過程，其目的是賦以

   制品表面美觀、防腐蝕的效果，進行的表面處理方法都歸結于以下幾種方法：

  1、 電鍍：將接受電鍍的部件浸于含有被沉積金屬化合物的水溶液中，以電流通過

                 鍍液，使電鍍金屬析出并沉積在部件上。一般電鍍有鍍鋅、銅、鎳、鉻

                  、銅鎳合金等，有時把煮黑（發(fā)藍）、磷化等也包括其中。

　2、熱浸鍍鋅：通過將碳鋼部件浸沒溫度約為510℃的溶化鋅的鍍槽內完成。其結果

                    是鋼件表面上的鐵鋅合金漸漸變成產品外表面上的鈍化鋅。熱浸鍍

                    鋁是一個類似的過程。

　3、機械鍍：通過鍍層金屬的微粒來沖擊產品表面，并將涂層冷焊到產品的表面上。

二、品質控制：

     　　電鍍的質量以其耐腐蝕能力為主要衡量標準，其次是外觀。耐腐蝕能力即是

     模仿產品工作環(huán)境，設置為試驗條件，對其加以腐蝕試驗。電鍍產品的質量從以

     下方面加以控制：

　1、外觀：

　　        制品表面不允許有局部無鍍層、燒焦、粗糙、灰暗、起皮、結皮狀況和明

       顯條紋，不允許有針孔麻點、黑色鍍渣、鈍化膜疏松、龜裂、脫落和嚴重的鈍

       化痕跡。

　2、鍍層厚度：

       　　緊固件在腐蝕性大氣中的作業(yè)壽命與它的鍍層厚度成正比。一般建議的經

       濟電鍍鍍層厚度為0.00015in～0.0005 in(4～12um).

           熱浸鍍鋅：標準的平均厚度為54 um（稱呼徑≤3/8為43 um），最小厚度

     為43 um（稱呼徑≤3/8為37 um）。

　3、鍍層分布：

　　        采用不同的沉積方法，鍍層在緊固件表面上的聚集方式也不同。電鍍時鍍

       層金屬不是均勻地沉積在外周邊緣上，轉角處獲得較厚鍍層。在緊固件的螺紋

       部分，最厚的鍍層位于螺紋牙頂，沿著螺紋側面漸漸變薄，在牙底處沉積最

       薄，而熱浸鍍鋅正好相反，較厚的鍍層沉積在內轉角和螺紋底部，機械鍍的鍍

       層金屬沉積傾向與熱浸鍍相同，但是更為光滑而且在整個表面上厚度要均勻得

        多。

　4、氫脆：

      　　緊固件在加工和處理過程中，尤其在鍍前的酸洗和堿洗以及隨后的電鍍過程

     中，表面吸收了氫原子，沉積的金屬鍍層然后俘獲氫。當緊固件擰緊時，氫朝著

     應力最集中的部分轉夠，引起壓力增高到超過基體金屬的強度并產生微小的表面

     破裂。氫特別活動并很快滲入到新形成的裂隙中去。這種壓力-破裂-滲入的循環(huán)

     一直繼續(xù)到緊固件斷裂。通常發(fā)生在第一次應力應用后的幾個小時之內。

　　      為了消除氫脆的威脅，緊固件要在鍍后盡可能快地加熱烘焙，以使氫從鍍層

   中滲出，烘焙通常在375-4000F（176-190℃）進行3-24小時。

　　      由于機械鍍鋅是非電解質的，這實際上消除了氫脆的威脅 。另由于工程標準

   禁止硬度高于HRC35的緊固件（英制Gr8，公制10.9級以上）熱浸鍍鋅。所以熱

   浸鍍的緊固件很少發(fā)生氫脆。

　5、粘附性：

       　　以堅實的刀尖和相當大的壓力切下或撬下。如果在刀尖前面，鍍層以片狀

       或皮狀剝落，以致露出了基體金屬，應認為粘附性不夠。

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