Болты незаменимы в быту и промышленном производстве и производстве. Болты также называют промышленными счетчиками, что показывает, что болты используются в широком спектре применений. Области его применения включают электронные продукты, механические продукты, цифровые продукты, электрооборудование, электромеханические механические продукты, корабли, транспортные средства и проекты по водному хозяйству. Болты используются даже в химических опытах. Болты выполняют важные задачи в промышленности. Пока на земле существует промышленность, функция болтов всегда важна.
В этой статье кратко представлена технология производства и обработки болтов, и мы надеемся, что она будет полезна всем.
Процесс обработки болта: выбор материала - сфероидизирующий (размягчающий) отжиг - лущение и удаление окалины - холодное волочение - холодная ковка - обработка резьбы - термообработка.
1
Распространенные материалы для обработки болтов
В зависимости от уровня прочности болта используются разные материалы: в настоящее время на рынке существует три основных материала для стандартных деталей: углеродистая сталь, нержавеющая сталь и медь.
(1) Углеродистая сталь Мы различаем низкоуглеродистую сталь, среднеуглеродистую сталь, высокоуглеродистую сталь и легированную сталь в зависимости от содержания углерода в материалах из углеродистой стали.
Низкоуглеродистая сталь C% Меньше или равна 0.25% в Китае обычно называется сталью A3. За рубежом их в основном называют 1008, 1015, 1018, 1022 и т. д. В основном используются для болтов класса 4,8, гаек класса 4, небольших винтов и других изделий без требований к твердости. (Примечание: хвостовики для сверления в основном изготовлены из материала 1022).
Среднеуглеродистая сталь 0.25%
High carbon steel C%>0.45 %. В настоящее время на рынке практически нет никакой пользы.
Легированная сталь означает добавление легирующих элементов в обычную углеродистую сталь для придания стали некоторых особых свойств: таких как хром-молибден 35, 40, SCM435 и 10B38. В винтах Fangsheng в основном используется хромомолибденовая сталь SCM435, основными компонентами которой являются C, Si, Mn, P, S, Cr и Mo.
(2) Нержавеющая сталь
45, 50, 60, 70, 80, преимущественно аустенитные (18% Cr, 8% Ni), с хорошей термостойкостью, хорошей коррозионной стойкостью и хорошей свариваемостью.
А1, А2, А4, мартенсит (13%Cr), плохая коррозионная стойкость, высокая прочность и хорошая износостойкость.
C1, C2, C4, ферритная нержавеющая сталь (18% Cr), обладает лучшими осадочными свойствами и более высокой коррозионной стойкостью, чем мартенсит.
(3) Медь Обычно используемые материалы — латунь и сплав цинка и меди. Медь H62, H65 и H68 в основном используется на рынке в качестве стандартных деталей.
2
Сфероидизирующий (умягчающий) отжиг
1) Когда сфероидизация (размягчение) отожженных винтов с потайной головкой и болтов с шестигранной головкой производится с использованием процесса холодной высадки, исходная структура стали напрямую влияет на способность к формованию во время обработки холодной высадкой.
2) Пластическая деформация локальных участков в процессе холодной высадки может достигать 60–80%. По этой причине сталь должна иметь хорошую пластичность. Когда химический состав стали постоянен, металлографическая структура является ключевым фактором, определяющим пластичность. Обычно считается, что толстый и чешуйчатый перлит не способствует формованию холодной высадки, в то время как мелкий сферический перлит может значительно улучшить способность стали к пластической деформации.
3) Для среднеуглеродистых сталей и среднеуглеродистых легированных сталей, в которых используется большое количество высокопрочных крепежных изделий, перед холодной высадкой проводится сфероидизирующий (размягчающий) отжиг с целью получения однородного и мелкого сфероидизированного перлита для лучшего удовлетворения потребностей фактического производства. производство. нуждаться.
4) Для смягчающего отжига катанки из среднеуглеродистой стали температуру нагрева обычно поддерживают выше и ниже критической точки стали. Температура нагрева, как правило, не может быть слишком высокой, иначе третичный цементит будет осаждаться по границам зерен, вызывая образование холодных трещин.
5) Катанка из среднеуглеродистой легированной стали подвергается изотермическому сфероидизирующему отжигу. После нагрева при переменном токе 1+ (20%~30%) печь охлаждают до температуры немного ниже Ar1. Температура составляет около 700 градусов в течение изотермического периода, а затем печь охлаждается примерно до 500 градусов. Остудить на воздухе из духовки. Металлографическая структура стали меняется от грубой к мелкой, от чешуйчатой к сферической, а скорость растрескивания при холодной высадке значительно снижается. Общий диапазон температур смягчающего отжига для стали 35\45\ML35\SWRCH35K составляет 715-735 градусов.
3
Пилинг и удаление накипи
Процесс удаления пластины из оксида железа из стальной катанки холодной высадки - это зачистка; Удаление накипи делится на два метода: механическое удаление накипи и химическое травление.
1) Использование механического удаления окалины вместо процесса химического травления катанки не только повышает производительность, но и снижает загрязнение окружающей среды. Этот процесс удаления окалины включает в себя метод гибки (круглое колесо с треугольными канавками обычно используется для многократного изгиба катанки), метод девяти распылителей и т. д. Эффект удаления окалины хороший, но он не может удалить остаточную железную окалину (удаление уровень оксидной окалины составляет 97%), особенно когда окалина оксида железа обладает высокой клейкостью. Таким образом, механическое удаление окалины зависит от толщины, структуры и напряженного состояния железного листа и подходит для катанки из углеродистой стали, используемой для низкопрочных крепежных изделий (менее или равной 6,8).
2) Высокопрочные крепежные детали (класса выше или равного 8,8) механически очищаются от окалины с помощью катанки для удаления всей оксидной окалины, а затем проходят процесс химического травления для достижения комплексного удаления окалины. Для катанки из низкоуглеродистой стали остатки железа от механического удаления окалины могут легко вызвать неравномерный износ тяги зерна. Когда железный лист прилипает к вытяжному отверстию зерна из-за трения между стальной проволокой катанки и внешней температурой, вызывая продольные следы зерна на поверхности стальной проволоки катанки, причина появления микротрещин на головке катанка стальная проволока при холодной высадке фланцевых болтов или винтов с головкой цилиндра. Более 95% вызвано царапинами на поверхности стальной проволоки во время процесса волочения. Поэтому метод механического удаления окалины не подходит для высокоскоростного волочения.
4
Холоднотянутый
1) Процесс холодного волочения преследует две цели. Один из них — изменить размер сырья; другой – получить основные механические свойства крепежа путем деформации и упрочнения. Для среднеуглеродистой стали и среднеуглеродистой легированной стали существует еще одна цель: сделать так, чтобы чешуйчатый цементит, полученный после контролируемого охлаждения катанки, ломался как можно сильнее в процессе волочения, чтобы получить гранулированный цементит для последующей сфероидизации. (размягчающий) отжиг. Цементит готов. Однако в целях снижения затрат некоторые производители произвольно сокращают количество проходов волочения. Чрезмерное уменьшение площади увеличивает тенденцию к наклепу стальной катанки, что напрямую влияет на характеристики холодной высадки стальной катанки.
2) Если распределение степени уменьшения площади при каждом проходе неправильное, в процессе волочения в стальной катанке также могут возникнуть трещины при кручении. Такие трещины, распределенные продольно вдоль стальной проволоки с определенным периодом, обнажаются в процессе холодной высадки стальной проволоки. Кроме того, если смазка недостаточна в процессе волочения, это также может привести к регулярным поперечным трещинам в холоднотянутой стальной катанке.
3) Тангенциальное направление стальной проволоки при выходе из матрицы для гранулированной проволоки и свертывании не концентрично матрице для волочения проволоки, что приводит к повышенному износу единственного бокового отверстия матрицы для волочения проволоки, вызывая внутреннее отверстие станет некруглым, что приведет к неравномерной деформации волочения стальной проволоки в окружном направлении. В результате округлость стальной проволоки выходит за пределы допуска, а напряжение в поперечном сечении стальной проволоки во время процесса холодной высадки становится неравномерным, что влияет на скорость прохождения холодной высадки.
4) В процессе волочения катанки из стальной проволоки чрезмерная скорость частичного уменьшения площади ухудшает качество поверхности стальной проволоки, в то время как чрезмерно низкая скорость уменьшения площади не способствует дроблению чешуйчатого цементита, что затрудняет получение как можно больше зернистого цементита. Углеродное тело, то есть цементит, имеет низкую степень сфероидизации, что крайне отрицательно влияет на характеристики стальной проволоки при холодной высадке. Для прутков и катанки из стальной проволоки, производимой волочением, степень частичного уменьшения площади контролируется на уровне от 10% до 15%.
5
холодная ковка
При холодной ковке обычно используется обработка пластика холодной высадкой для формирования головки болта. По сравнению с обработкой резки металлические волокна (металлические проволоки) непрерывны по форме изделия без разрезов посередине, что повышает прочность изделия, особенно механические свойства. отличный. Процесс формирования холодной высадки включает резку и формовку, холодную высадку с одним щелчком на одной станции, холодную высадку с двойным щелчком и автоматическую холодную высадку на нескольких станциях.
1) Используйте полузакрытый режущий инструмент, чтобы разрезать заготовку. Самый простой способ – использовать режущий инструмент гильзового типа; угол среза не должен быть больше 3 градусов; а при использовании режущего инструмента открытого типа угол скоса реза может достигать 5 градусов. ~7 градусов.
2) Заготовка короткого размера должна иметь возможность поворачиваться на 180 градусов в процессе передачи от предыдущей станции формовки к следующей. Это может раскрыть потенциал автоматической машины для холодной высадки, обрабатывать крепежные детали сложной конструкции и повысить точность деталей.
3) Каждая формовочная станция должна быть оборудована устройством выброса пуансона, а вогнутая форма должна быть оборудована устройством выброса рукавного типа.
4) Число формовочных постов (исключая посты резки) обычно должно достигать 3-4 постов (в особых случаях более 5).
5) В течение эффективного периода использования конструкция главной направляющей и технологических компонентов может обеспечить точность позиционирования пуансона и матрицы.
6) На перегородке должен быть установлен концевой выключатель, который контролирует выбор материала, и необходимо обратить внимание на контроль силы осадки. Овальность проволок холодной штамповки, используемых для изготовления высокопрочных креплений на автоматических машинах холодной высадки, должна находиться в пределах допуска диаметра, а для более точных креплений овальность стальных проволок должна быть ограничено 1/2 диапазона допуска диаметра. Если диаметр стальной проволоки не достигнет заданного размера, в осадочной части или головке детали появятся трещины или заусенцы. Если диаметр меньше размера, необходимого для процесса, головка будет неполной, угловатой или утолщенной. Не ясно.
7) Точность, которую можно достичь при холодной высадке, также зависит от выбора метода формования и используемого процесса. Кроме того, это также зависит от конструктивных особенностей используемого оборудования, характеристик процесса и его состояния, точности инструмента и штампа, срока службы и степени износа. Для высоколегированной стали, используемой при холодной высадке и экструзии, шероховатость рабочей поверхности форм из цементированного карбида не должна превышать Ra=0,2 мкм. Этот тип формы имеет самый высокий срок службы, когда шероховатость рабочей поверхности достигает Ra=0.025~0,050 мкм.
6
Обработка резьбы
1) Резьба болта обычно подвергается холодной обработке, так что заготовка резьбы в определенном диапазоне диаметров проходит через прокатную (прокатную) проволочную пластину (матрицу), а резьба формируется под давлением проволочной пластины (прокатной матрицы). Пластиковые обтекаемые части резьбовой части не срезаются, прочность увеличивается, изделие имеет высокую точность и однородное качество, поэтому широко используется.
2) Для изготовления наружного диаметра резьбы конечного продукта необходим другой диаметр заготовки резьбы, поскольку он ограничен такими факторами, как точность резьбы и наличие покрытия на материале или нет.
3) Накатывание резьбы (натирание) — метод обработки, при котором используется пластическая деформация для формирования зубцов резьбы. Он использует накатную (резьбовую пластину) матрицу с тем же шагом и формой зубьев, что и обрабатываемая резьба, при этом выдавливается цилиндрическая заготовка винта, вращается заготовка винта и, наконец, переносится форма зуба на накатной матрице на заготовку винта. , формируется нить.
4) Общим моментом накатывания (натирания) обработки резьбы является то, что количество оборотов накатки не должно быть слишком большим. Если его слишком много, эффективность будет низкой, а поверхность резьбы легко будет вызывать расслоение или случайное коробление. Напротив, если число оборотов слишком мало, диаметр резьбы легко станет некруглым, а давление будет аномально увеличиваться на ранней стадии прокатки, что приведет к сокращению срока службы формы.
5) Распространенные дефекты накатанной резьбы: поверхностные трещины или царапины на резьбовой части, случайные коробления, овальность резьбовой части. Если эти дефекты встречаются в больших количествах, они будут обнаружены на этапе обработки. Если количество случаев невелико, эти дефекты передаются пользователям, не будучи замеченными производственным процессом, вызывая проблемы. Поэтому следует обобщить ключевые вопросы условий обработки и контролировать эти ключевые факторы в ходе производственного процесса.
7
термическая обработка
1) Термически обработанные высокопрочные крепежные детали должны быть подвергнуты закалке согласно техническим требованиям.
2) Термическая обработка и отпуск предназначены для улучшения комплексных механических свойств крепежных изделий для обеспечения соответствия значению прочности на разрыв и коэффициенту текучести, указанному в продукте.
3) Процесс термообработки оказывает решающее влияние на высокопрочные крепежные детали, особенно на их внутреннее качество. Поэтому для производства качественного высокопрочного крепежа необходимы передовые технологии и оборудование термообработки.
4) Из-за большого объема производства и низкой цены высокопрочных болтов, а также того, что резьбовая часть имеет относительно тонкую и точную конструкцию, оборудование для термообработки должно иметь большую производственную мощность, высокую степень автоматизации и хорошее качество термообработки.
5) Обезуглероживание резьбы приведет к сбою крепежных деталей до того, как они будут соответствовать требованиям к механическим характеристикам, что приведет к выходу из строя резьбовых крепежных деталей и сокращению их срока службы. Из-за обезуглероживания сырья при неправильном отжиге слой обезуглероживания сырья будет углублен. Во время процесса закалки и отпуска некоторое количество окислительного газа обычно попадает из-за пределов печи.
6) Ржавчина на стальной проволоке или остатки на поверхности холоднотянутой катанки также разлагаются после нагрева в печи, и в результате реакции выделяется некоторое количество окислительного газа. Например, поверхностная ржавчина стальной проволоки состоит из карбоната и гидроксида железа, которые после нагревания разлагаются на CO2 и H2O, тем самым усиливая обезуглероживание. Исследования показывают, что степень обезуглероживания среднеуглеродистой легированной стали более серьезна, чем у углеродистой стали, а самая быстрая температура обезуглероживания составляет 700–800 градусов.
7) Поскольку насадки на поверхности стальной проволоки при определенных условиях очень быстро разлагаются и синтезируют CO2 и H2O, если газовый контроль ленточной печи с непрерывной сеткой неправильный, это также приведет к превышению допусков обезуглероживания шнека.
8) При изготовлении высокопрочных крепежных изделий методом холодной высадки исходный материал и отожженный обезуглероженный слой не только сохраняются, но и выдавливаются до верха резьбы. Для поверхности крепежа, нуждающейся в закалке, невозможно получить требуемую твердость. , его механические свойства (особенно прочность и износостойкость) снижаются. Кроме того, поверхность стальной проволоки обезуглероживается, а поверхностный слой и внутренняя структура имеют разные коэффициенты расширения, что может привести к образованию поверхностных трещин при закалке.
9) К основным проблемам качества, которые могут возникнуть в процессе закалки и отпуска крепежных изделий, относятся: недостаточная твердость в закаленном состоянии, неравномерность твердости в закаленном состоянии, чрезмерная закалочная деформация и закалочное растрескивание.
10) Подобные проблемы, возникающие на месте, часто связаны с сырьем, закалочным нагревом и закалочным охлаждением. Правильная формулировка процесса термообработки и стандартизация производственного процесса часто позволяют избежать таких проблем с качеством.
