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高強度螺栓

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高強度螺栓

高強度螺栓的制造工藝

一、高強度螺栓原料的選用

       在緊固件制造中正確選用緊固件材料是重要一環,因為緊固件的性能和其材料有著密切的關系。冷鐓鋼是采用冷鐓成型工藝生產的互換性較高的緊固件用鋼,由于它是常溫下利用金屬塑性加工成型,每個零件的變形量很大,承受的變形速度也高,因此對冷鐓鋼原料的性能要求十分嚴格。
       (1)碳含量過高冷成形性能將降低,太低則無法滿足零件機械性能的要求。
       (2)錳能提高鋼的滲透性,但添加過多則會強化基體組織而影響冷成形性能。
       (3)硅能強化鐵素體促使冷成形性能降低,材料延伸率下降。
       (4)因為硼元素雖然具有顯著提高鋼材滲透性等作用,但同時會導致鋼材脆性增加。含硼量過高對螺栓螺釘和螺柱這類需要良好綜合機械性能的工件是十分不利的。
       (5)其他雜質元素,它們的存在會沿晶界產生偏析導致晶界脆化,損害鋼材的機械性能應盡可能降低。

       二、高強度螺栓球化退火

       內六角圓柱頭螺栓采用冷鐓工藝生產時,鋼材的原始組織會直接影響著冷鐓加工時的成形能力,為此要求鋼材必須具有良好的塑性。當鋼材的化學成分一定時,金相組織就是決定塑性優劣的關鍵性因素,通常認為粗大片狀珠光體不利于冷鐓成形,而細小的球狀珠光體可顯著地提高鋼材塑性變形的能力。
對高強度緊固件用量較多的中碳鋼和中碳合金鋼,在冷鐓前進行球化退火,以便獲得均勻細致的球化珠光體,以更好地滿足實際生產需要。

       三、高強度螺栓剝殼除鱗

       冷鐓鋼盤條去除氧化鐵板工序為剝亮除鱗,有機械除鱗和化學酸洗兩種方法。用機械除鱗取代盤條的化學酸洗工序,既提高了生產率又減少了環境污染。此除鱗過程包括彎曲法、噴九法等,除鱗效果較好,但不能使殘余鐵鱗去凈。尤其是氧化鐵皮粘附性很強時,因此機械除鱗受鐵皮厚度,結構和應力狀態的影響,使用于低強度緊固件用的碳鋼盤條。高強度緊固件用盤條在機械除鱗后,為除凈所有的氧化鐵皮再經化學酸洗工序即復合除鱗。 對低碳鋼盤條而言,機械除鱗殘留的鐵皮容易造成粒拔模不均勻磨損。當粒拔??子捎诒P條鋼絲摩擦外溫時粘附上鐵皮,使盤條鋼絲表面產生縱向粒痕,盤條鋼絲冷鐓凸緣螺栓或圓柱頭螺釘時,頭部出現微裂紋的原因。

       四、高強度螺栓拉拔

       拉拔工序的目的一是改制原材料的尺寸,二是通過變形強化作用使緊固件獲得基本的機械性能。如果各道次的減面率分配不合適,也會使盤條鋼絲在拉拔過程中產生扭轉裂紋,這種沿鋼絲縱向分布周期一定的裂紋在鋼絲冷鐓過程中暴露。此外拉拔過程中如潤滑不好,也可造成冷拔盤條鋼絲有規律地出現橫裂紋。盤條鋼絲出出粒絲??谏暇硗瑫r的切線方向與拉絲模不同心,會造成拉絲模單邊孔型的磨損加劇,使內孔失圓造成鋼絲圓周方向的拉拔變形不均勻,使鋼絲的圓度超差,在冷鐓過程中鋼絲橫截面應力不均勻而影響冷鐓合格率。

       五、高強度螺栓冷鐓成形

       通常螺栓頭部的成形采用冷鐓塑性加工,冷鐓成形工藝包括切料與成形,分單工位單擊,雙擊冷鐓和多工位自動冷鐓。一臺自動冷鐓機分別在幾個成型凹模里進行沖壓、鐓鍛、擠壓和縮徑等多工位工藝。
       (1)用半封閉切料工具切割毛坯,最簡單的方法是采用套筒式切料工具。
       (2)短尺寸毛坯在由上一個工位向下一個成型工位傳遞過程中,加工結構復雜的緊固件提高零件精度。
       (3)在各個成型工位上都應該裝有沖頭退料裝置,凹模均應帶有套筒式頂料裝置。
       (4)在有效使用期內主滑塊導軌和工藝部件的結構都能保證沖頭和凹模的定位精度。
       (5)在控制選料的擋板上必須安裝終端限位開關,必須注意鐓鍛力的控制。

       六、高強度螺栓螺紋加工

       螺栓螺紋一般采用冷加工,它受螺紋精度,材料有無鍍層等因素限制。 滾壓螺紋是指利用塑性變形使螺紋牙成形的加工方法。它是用帶有和被加工的螺紋同樣螺距和牙形的滾壓模具,一邊擠壓圓柱形螺坯,一邊使螺坯轉動,最終將滾壓模具上的牙形轉移到螺坯上使螺紋成形。 滾壓螺紋加工的共同點是滾動轉數不必太多,如果過多則效率低,螺紋牙表面容易產生分離現象或者亂扣現象。反之如果轉數太少,螺紋直徑容易失圓,滾壓初期壓力異常增高,造成模具壽命縮短。

       七、高強度螺栓熱處理

       高強度緊固件根據技術要求都要進行調質處理。熱處理調質是為了提高緊固件的綜合機械性能,以滿足產品規定的抗拉強度值和屈強比。
熱處理工藝對高強度緊固件尤其是它的內在質量有著至關重要的影響,因此要想生產出優質的高強度緊固件,必須要有先進的熱處理技術裝備。

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