Šrouby jsou nepostradatelné v každodenním životě a průmyslové výrobě a výrobě. Šrouby se také nazývají průmyslové metry, což ukazuje, že šrouby se používají v široké škále aplikací. Oblasti použití zahrnují elektronické produkty, mechanické produkty, digitální produkty, elektrická zařízení, elektromechanické mechanické produkty, lodě, vozidla a projekty na ochranu vody. Šrouby se dokonce používají při chemických experimentech. Šrouby mají v průmyslu důležité úkoly. Dokud je na zemi průmysl, je funkce šroubů vždy důležitá.
Tento článek stručně představí technologii výroby a zpracování šroubů a doufá, že bude užitečný pro každého.
Proces zpracování šroubů: výběr materiálu - sféroidizace (změkčování) žíhání - loupání a odstraňování okují - tažení za studena - kování za studena - zpracování závitů - tepelné zpracování.
1
Běžné materiály pro zpracování šroubů
Podle úrovně pevnosti šroubu se používají různé materiály: v současné době jsou na trhu tři hlavní materiály pro standardní díly: uhlíková ocel, nerezová ocel a měď.
(1) Uhlíková ocel Rozlišujeme nízkouhlíkovou ocel, středně uhlíkovou ocel, vysoce uhlíkovou ocel a legovanou ocel na základě obsahu uhlíku v materiálech uhlíkové oceli.
Nízkouhlíková ocel C % Menší nebo rovno 0,25 % se v Číně obvykle nazývá ocel A3. V zahraničí se jim v zásadě říká 1008, 1015, 1018 a 1022 atd. Používají se hlavně pro šrouby třídy 4.8, matice třídy 4, malé šrouby a další výrobky bez požadavků na tvrdost. (Poznámka: Vrtací hřebíky jsou vyrobeny převážně z materiálu 1022).
Středně uhlíková ocel 0,25 %
High carbon steel C%>0.45 %. V současné době není na trhu v podstatě žádné využití.
Legovaná ocel znamená přidání legujících prvků do běžné uhlíkové oceli, aby se oceli přidaly některé speciální vlastnosti: jako je 35, 40 chrom molybden, SCM435 a 10B38. Fangshengovy šrouby používají především chrommolybdenovou legovanou ocel SCM435, jejíž hlavní složky jsou C, Si, Mn, P, S, Cr a Mo.
(2) Nerezová ocel
45, 50, 60, 70, 80, hlavně austenit (18 % Cr, 8 % Ni), s dobrou tepelnou odolností, dobrou odolností proti korozi a dobrou svařitelností.
A1, A2, A4, martenzit (13%Cr), špatná odolnost proti korozi, vysoká pevnost a dobrá odolnost proti opotřebení.
C1, C2, C4, feritická nerezová ocel (18% Cr), má lepší pěchovací vlastnosti a silnější odolnost proti korozi než martenzit.
(3) Měď Běžně používané materiály jsou mosaz a slitina zinku a mědi. Měď H62, H65 a H68 se na trhu používá hlavně jako standardní díly.
2
Sferoidizační (změkčovací) žíhání
1) Při výrobě kulovitých (změkčujících) žíhaných šroubů se zápustnou hlavou a šroubů s vnitřním šestihranem procesem tváření za studena bude původní struktura oceli přímo ovlivňovat tvářecí schopnost při zpracování tvářením za studena.
2) Plastická deformace místních oblastí během procesu studeného ražení může dosáhnout 60%~80%. Z tohoto důvodu musí mít ocel dobrou plasticitu. Když je chemické složení oceli konstantní, metalografická struktura je klíčovým faktorem, který určuje plasticitu. Obecně se má za to, že tlustý a vločkovitý perlit není vhodný pro tváření za studena, zatímco jemný sférický perlit může výrazně zlepšit schopnost plastické deformace oceli.
3) U středně uhlíkové oceli a středně uhlíkové legované oceli, které používají velké množství vysokopevnostních spojovacích prvků, se před ražením za studena provádí sféroidizační (změkčující) žíhání, aby se získal stejnoměrný a jemný sféroidizovaný perlit, aby lépe vyhovoval potřebám skutečného Výroba. potřeba.
4) Pro změkčovací žíhání drátů z oceli se středním obsahem uhlíku se teplota ohřevu obvykle udržuje nad a pod kritickým bodem oceli. Teplota ohřevu obecně nemůže být příliš vysoká, jinak se terciární cementit vysráží podél hranic zrn a způsobí trhliny za studena.
5) Válcovaný drát ze středně uhlíkové legované oceli využívá izotermické sféroidní žíhání. Po zahřátí na AC1+ (20%~30%) se pec ochladí na mírně nižší teplotu než Ar1. Teplota je asi 700 stupňů po izotermickou dobu a poté se pec ochladí na asi 500 stupňů. Vychladněte vzduchem z trouby. Metalografická struktura oceli se mění z hrubé na jemnou, z vločkovité na sférickou a rychlost praskání za studena se výrazně sníží. Obecný rozsah teploty žíhání měknutí pro ocel 35\45\ML35\SWRCH35K je 715 stupňů ~ 735 stupňů.
3
Peeling a odvápnění
Proces odstraňování plátu oxidu železa z ocelového válcového drátu za studena je odizolování; odstraňování vodního kamene se dělí na dva způsoby: mechanické odstraňování vodního kamene a chemické moření.
1) Použití mechanického odstraňování okují k nahrazení procesu chemického moření válcovaného drátu nejen zlepšuje produktivitu, ale také snižuje znečištění životního prostředí. Tento odvápňovací proces zahrnuje metodu ohýbání (k opakovanému ohýbání drátu se běžně používá kulaté kolo s trojúhelníkovými drážkami), metodu devíti nástřiků atd. Odvápňovací efekt je dobrý, ale nedokáže odstranit zbytky železného okují (odstranění míra oxidového okují je 97% ), zvláště když je okují oxidu železa vysoce přilnavá. Proto je mechanické odstraňování okují ovlivněno tloušťkou, strukturou a stavem napětí železného plechu a je vhodné pro dráty z uhlíkové oceli používané pro spojovací prvky s nízkou pevností (menší nebo rovno 6,8).
2) Vysokopevnostní spojovací prvky (třída větší nebo rovna 8,8) se mechanicky zbaví vodního kamene pomocí drátěných tyčí, aby se odstranily veškeré oxidové okují, a poté procházejí procesem chemického moření, aby se dosáhlo odstranění okují směsi. U drátů z nízkouhlíkové oceli mohou zbývající železné plechy z mechanického odstraňování okují snadno způsobit nerovnoměrné opotřebení tahu zrna. Když železný plech přilne k otvoru pro tah zrna v důsledku tření mezi ocelovým drátem válcovaného drátu a vnější teplotou, což způsobí podélné stopy zrna na povrchu ocelového drátu drátu, důvod, proč se na hlavě drátu objevují mikrotrhliny. drát ocelový drát, když jsou přírubové šrouby nebo šrouby s válcovou hlavou za studena, Více než 95 % je způsobeno poškrábáním na povrchu ocelového drátu během procesu tažení. Metoda mechanického odstraňování okují proto není vhodná pro vysokorychlostní tažení.
4
Tažené za studena
1) Proces tažení za studena má dva účely. Jedním z nich je změna velikosti suroviny; druhým je získání základních mechanických vlastností spojovacího prvku prostřednictvím deformace a zesílení. Pro středně uhlíkovou ocel a středně uhlíkovou legovanou ocel existuje další účel, a to, aby se vločkový cementit získaný po řízeném ochlazení drátu během procesu tažení co nejvíce zlomil, aby se získal zrnitý cementit pro následnou sféroidizaci. (změkčování) žíhání. Cementit je připraven. Kvůli snížení nákladů však někteří výrobci svévolně snižují počet tažení. Nadměrné zmenšování plochy zvyšuje tendenci k mechanickému zpevňování drátů z válcované oceli, což přímo ovlivňuje výkon válcovaných ocelových drátů za studena.
2) Pokud je rozložení rychlosti zmenšení plochy každého průchodu nevhodné, dojde během procesu tažení také ke vzniku torzních trhlin ve válcovaném ocelovém drátu. Takové trhliny rozmístěné podélně podél ocelového drátu s určitou periodou jsou obnaženy během procesu ražení ocelového drátu za studena. Kromě toho, pokud mazání není dobré během procesu tažení, může to také způsobit pravidelné příčné trhliny v ocelovém drátu drátu taženého za studena.
3) Tangenciální směr ocelového drátu drátěného drátu, když opouští matrici zrnitého drátu a je navinut, není soustředný s matricí pro tažení drátu, což způsobí zvýšené opotřebení jediného bočního otvoru matrice pro tažení drátu, což způsobí vnitřní otvor se zakulatí, což má za následek nerovnoměrnou deformaci tažení ocelového drátu v obvodovém směru. kulatost ocelového drátu je mimo toleranci a namáhání průřezu ocelového drátu během procesu ražení za studena je nerovnoměrné, což ovlivňuje rychlost průchodu hlavy za studena.
4) Během procesu tažení ocelového drátu válcového drátu nadměrná míra zmenšení částečné plochy zhoršuje kvalitu povrchu ocelového drátu, zatímco příliš nízká míra zmenšení plochy nepřispívá k drcení vločkového cementitu, takže je obtížné dosáhnout co nejvíce granulovaného cementitu. Uhlíkové těleso, tj. cementit, má nízkou rychlost sferoidizace, což je extrémně škodlivé pro výkon ocelového drátu při hlavičce za studena. U tyčového a válcového ocelového drátu vyrobeného tažením je míra zmenšení částečné plochy řízena na 10 % až 15 %.
5
kování za studena
Tváření za studena obvykle používá pro tváření hlavy šroubu zpracování plastů za studena. Ve srovnání s řezáním jsou kovová vlákna (kovové dráty) souvislá podél tvaru výrobku bez řezání uprostřed, čímž se zlepšuje pevnost výrobku, zejména mechanické vlastnosti. vynikající. Proces tváření hlavičky za studena zahrnuje řezání a tváření, jednostaniční jednozacvaknutí za studena, dvojklik za studena a vícestanicové automatické zastudení hlavičky.
1) Pro řezání polotovaru použijte polouzavřený řezací nástroj. Nejjednodušším způsobem je použití objímkového řezného nástroje; úhel řezu by neměl být větší než 3 stupně; a při použití otevřeného řezného nástroje může úhel zkosení řezu dosáhnout 5 stupňů. ~7 stupňů.
2) Krátký polotovar by měl být možné otočit o 180 stupňů během procesu přesunu z předchozí stanice do další tvářecí stanice. To může uvolnit potenciál automatického stroje pro řezání za studena, zpracovávat spojovací prvky se složitou strukturou a zlepšit přesnost dílů.
3) Každá formovací stanice by měla být vybavena vyhazovacím zařízením razníku a konkávní forma by měla být vybavena vyhazovacím zařízením objímkového typu.
4) Počet tvářecích stanic (kromě řezacích stanic) by měl obecně dosahovat 3 až 4 stanic (ve zvláštních případech více než 5).
5) Během efektivní doby používání může struktura hlavní kluzné kolejnice a procesních komponent zajistit přesnost polohování razníku a matrice.
6) Na přepážce, která řídí výběr materiálu, musí být instalován koncový koncový spínač a pozornost musí být věnována ovládání pěchovací síly. Nekulatost drátů pro vytáčení za studena používaných k výrobě vysokopevnostních spojovacích prvků na automatických strojích na řezání za studena by měla být v rozmezí tolerance průměru, zatímco u přesnějších spojovacích prvků by nekulatost ocelových drátů měla být omezeno na rozsah tolerance 1/2 průměru. Pokud průměr ocelového drátu nedosáhne stanovené velikosti, objeví se v pěchovací části nebo hlavě součásti praskliny nebo otřepy. Pokud je průměr menší než velikost požadovaná procesem, bude hlava neúplná, hranatá nebo zesílená. Není jasné.
7) Přesnost, kterou může dosáhnout lisování za studena, souvisí také s výběrem metody lisování a použitého procesu. Kromě toho také závisí na konstrukčních charakteristikách použitého zařízení, charakteristice procesu a jeho stavu, přesnosti nástroje a matrice, životnosti a stupni opotřebení. U vysoce legované oceli používané při ražení za studena a vytlačování by drsnost pracovního povrchu forem ze slinutého karbidu neměla být větší než Ra=0,2μm. Tento typ formy má nejvyšší životnost, když drsnost pracovního povrchu dosáhne Ra=0.025~0,050μm.
6
Zpracování závitů
1) Závity svorníků se obecně zpracovávají za studena, takže polotovar závitu v určitém rozsahu průměrů prochází válcovanou (valovací) drátěnou deskou (zápustkou) a závit je vytvářen tlakem drátové desky (valovací matrice). Plastové proudnice závitové části nejsou odříznuty, zvyšuje se pevnost, výrobek je vysoce přesný a kvalita je jednotná, takže je široce používán.
2) Pro výrobu vnějšího průměru závitu konečného produktu je požadovaný průměr závitového polotovaru jiný, protože je omezen faktory, jako je přesnost závitu a zda je materiál potažen nebo ne.
3) Válcování závitů (tření) označuje způsob zpracování, který využívá plastickou deformaci k vytvoření zubů závitu. Využívá válcovací (závitovou desku) matrici se stejným stoupáním a tvarem zubu jako zpracovávaný závit, přičemž vytlačuje válcový polotovar šroubu, zatímco polotovar šroubu otáčí a nakonec přenáší tvar zubu na válcovací matrici na Na polotovar šroubu , závit se vytvoří.
4) Společným bodem zpracování válcovacích (třecích) závitů je, že počet válcovacích otáček nemusí být příliš vysoký. Pokud je příliš mnoho, účinnost bude nízká a povrch závitu snadno způsobí oddělení nebo náhodné vyboulení. Naopak, pokud je počet otáček příliš malý, průměr závitu se snadno vychýlí a tlak se v rané fázi válcování abnormálně zvýší, což má za následek zkrácení životnosti formy.
5) Běžné vady válcovaných závitů: povrchové trhliny nebo rýhy na závitové části, náhodné vyboulení a nekulatost závitové části. Pokud se tyto vady vyskytují ve velkém množství, budou odhaleny ve fázi zpracování. Pokud je počet výskytů malý, budou tyto vady kolovat uživatelům, aniž by si je výrobní proces všiml, což způsobí potíže. Proto by měly být shrnuty klíčové otázky podmínek zpracování a tyto klíčové faktory by měly být během výrobního procesu kontrolovány.
7
tepelné zpracování
1) Tepelně zpracované vysokopevnostní spojovací prvky musí být temperovány podle technických požadavků.
2) Tepelné zpracování a temperování má zlepšit komplexní mechanické vlastnosti spojovacích prvků, aby byly splněny hodnoty pevnosti v tahu a poměr kluzu specifikovaný produktem.
3) Proces tepelného zpracování má zásadní vliv na vysoce pevné spojovací prvky, zejména na jejich vlastní kvalitu. Pro výrobu vysoce kvalitních vysoce pevných spojovacích prvků je proto nezbytná pokročilá technologie tepelného zpracování a zařízení.
4) Vzhledem k velkému objemu výroby a nízké ceně vysokopevnostních šroubů a závitová část má relativně jemnou a přesnou strukturu, musí mít zařízení pro tepelné zpracování velkou výrobní kapacitu, vysoký stupeň automatizace a dobrou kvalitu tepelného zpracování.
5) Oduhličení závitů způsobí, že se upevňovací prvky zablokují dříve, než splní požadavky na mechanickou výkonnost, což způsobí selhání závitových upevňovacích prvků a zkrátí jejich životnost. Vlivem oduhličení surovin dojde při nevhodném žíhání k prohloubení oduhličovací vrstvy surovin. Během procesu tepelného zpracování kalením a temperováním je obvykle přiváděno určité množství oxidačního plynu z vnějšku pece.
6) Rez na drátě z tyčové oceli nebo zbytek na povrchu drátu taženého za studena se po zahřátí v peci také rozloží a reakce vytvoří oxidační plyn. Například povrchová rez ocelového drátu se skládá z uhličitanu a hydroxidu železa, které se po zahřátí rozloží na CO2 a H2O, čímž se zhorší oduhličení. Výzkum ukazuje, že stupeň dekarbonizace středně uhlíkové legované oceli je vážnější než u uhlíkové oceli a nejrychlejší dekarbonizační teplota je 700 stupňů ~ 800 stupňů.
7) Vzhledem k tomu, že nástavce na povrchu ocelového drátu se za určitých podmínek velmi rychle rozkládají a syntetizují CO2 a H2O, pokud je regulace plynu v pásové peci s kontinuálním sítem nesprávná, způsobí to také oduhličení šneku překročení tolerancí.
8) Jsou-li vysokopevnostní spojovací prvky tvořeny hlavičkou za studena, surový materiál a žíhaná oduhličená vrstva nejen stále existují, ale jsou také vytlačovány do horní části závitu. Pro povrch spojovacího prvku, který je třeba kalit, nelze dosáhnout požadované tvrdosti. , jeho mechanické vlastnosti (zejména pevnost a odolnost proti opotřebení) jsou sníženy. Kromě toho je povrch ocelového drátu oduhličený a povrchová vrstva a vnitřní struktura mají různé koeficienty roztažnosti, což může způsobit povrchové trhliny během kalení.
9) Mezi hlavní problémy s kvalitou, které se mohou vyskytnout během kalení a kalení při kalení spojovacích prvků, patří: nedostatečná tvrdost v kaleném stavu, nerovnoměrná tvrdost v kaleném stavu, nadměrná deformace kalením a praskání kalením.
10) Takové problémy, které se vyskytují na místě, se často týkají surovin, kalícího ohřevu a kalného chlazení. Správným formulováním procesu tepelného zpracování a standardizací výrobního procesu lze často takovýmto kvalitativním nehodám předejít.
