高強度螺栓加工工藝如下:
一、鋼材設計
在高強度螺栓制造中,如果材料選擇不當,性能就不符合要求,使用壽命會縮短,,加工也困難,制造成本高,因此,,螺栓材料的選擇是一個非常重要的環(huán)節(jié)。
冷軋鋼是一種高互換性的緊固件鋼,,采用冷軋成型工藝生產,。由于在室溫下采用金屬塑成型,各部件變形量大,,變形速度高,,對冷軋鋼原材料的性能要求非常嚴格。
在長期生產實踐和用戶使用研究的基礎上,結合GB/T6478-2001GB/T699-1999優(yōu)質碳結構鋼的特點和目標JISG3507-1991點,,以8.8,、9.8高強度螺栓的材料要求為例。
如果碳元素C含量過高,,冷成形性能就會降低,;如果則不能滿足零件機械性能的要求,因此定為0.25%-0.55%,。
MN可以提高鋼的滲透性,,但添加過多會加強基體組織,影響冷成形性能,;在零件調質過程中,,有促進奧氏體晶粒生長的傾向,因此在國際基礎上適當增加,,定為0.45%-0.80%,。
Si能增強鐵素體,降低冷成形性能,,降低材料延伸率,,定為Si小于0.30%。
S.P.作為雜質元素,,它們的存在會沿著晶界產生偏析,,導致晶界脆化,損害鋼材的機械性能,,應盡量減少,,定為P小于等于0.030%,S小于等于0.035%,。
B.硼含量最大值為0.005%,,因為硼雖然能顯著提高鋼的滲透性,但也會增加鋼的脆性,。硼含量過高對需要良好綜合機械性能的工件非常不利,,如螺栓、螺釘和螺柱,。
二,、球化(軟化)退火
沉頭螺釘和內六角形圓柱頭螺栓等高強度螺栓,采用冷軋工藝生產時,,鋼的原始組織將直接影響冷軋工藝的成型能力,。在冷軋過程中,局部區(qū)域的塑性變形可達60%-80%,,因此鋼必須具有良好的塑性,。當鋼的化學成分確定時,金相組織是決定塑性質量的關鍵因素。通常認為大片珠光體不利于冷軋成型,,小球珠光體可顯著提高鋼的塑性變形能力,。
中碳鋼和中碳合金鋼量較大的中碳鋼和中碳合金鋼,在冷頭前進行球化(軟化)退火,,以獲得均勻細致的球化珠光體,,更好地滿足實際生產需要。
對于中碳鋼板軟化退火,,其加熱溫度主要選擇在鋼的臨界點上下保溫,。加熱溫度一般不宜過高,否則會沿晶體邊界沉淀三次滲碳體,,導致冷凝開裂,。對于中碳合金鋼板,采用等溫球化退火,。AC1+(20-30%)加熱后,,爐冷至略低于AR1,溫度約700攝氏度等溫一段時間,,然后爐冷至500攝氏度左右,。鋼的金相結構由粗到細,由片變?yōu)榍蛐?,冷凝開裂率將大大降低,。3545ml35SWRCH35K鋼軟化退火溫度一般為715-735攝氏度;SCM43540CrSCR435鋼球化退火加熱溫度一般為740-770攝氏度,,等溫度為680-700攝氏度,。
三、剝殼除鱗
冷軋鋼板去除氧化鐵板的工藝有兩種方法和鱗片,。有兩種方法:機械鱗片去除和化學酸洗,。用機械鱗片代替板的化學酸洗工藝不僅提高了生產率,而且減少了環(huán)境污染,。除鱗過程包括彎曲法(一般采用帶三角形凹槽的圓輪反復彎曲板),、噴九法等,除鱗效果好,,但殘余鐵鱗不能去除(氧化鐵皮去除率為97%),特別是當氧化鐵皮粘附性強時,,機械鱗片去除受鐵皮厚度,、結構和應力狀態(tài)的影響,用于低強度緊固件(小于等于6.8級)的碳鋼板,。機械鱗片去除后,,用于去除所有氧化鐵皮,然后通過化學酸洗工藝復合鱗片去除。
對于低碳鋼板,,機械除鱗殘留的鐵板容易造成顆粒拔模不均勻磨損,。當鋼絲摩擦外溫時,顆粒拔??渍掣皆阼F板上,,導致鋼絲表面產生縱向顆粒痕跡。當鋼絲冷軋凸緣螺栓或圓柱頭螺釘時,,95%以上的頭部微裂紋是鋼絲表面拉拔過程中產生的劃痕造成的,。因此,機械除鱗法不應用于高速拉拔,。
四,、拉拔
拉拔過程有兩個目的,一是改造原材料的尺寸,,二是通過變形強化使緊固件獲得基本的機械性能,。對于碳鋼、碳合金鋼,,即在拉拔過程中盡可能破解,,為隨后的球(軟化)退火準備顆粒滲碳,但部分廠家降低成本,,任意減少拉拔等級,,過度減少率增加了鋼絲加工硬化傾向,直接影響鋼絲的冷軋性能,。
如果各次減面率分布不當,,拉拔過程中在拉拔過程中扭轉裂紋,沿鋼絲縱向分布,,在鋼絲冷軋過程中暴露一定周期的裂紋,。此外,如果在拉拔過程中潤滑不良,,也會導致冷拉鋼絲有規(guī)律的水平裂紋,。
同時,切線方向與拉絲模不同,,會加劇拉絲模單側孔型的磨損,,使內孔失去圓形,導致鋼絲周圍方向拉伸變形不均勻,,使鋼絲圓度超差,,鋼絲橫截面應力不均勻,影響冷軋合格率,。
在鋼絲拉拔過程中,,鋼絲表面質量惡化部分減面率過大,,但減面率過低不利于片狀滲碳體的破碎,難以獲得盡可能多的顆粒狀滲碳體,,即滲碳體球化率低,,對鋼絲的冷軋性能極為不利。部分減面率直接控制在10%-15%的范圍內,。
五,、冷鍛成型
通常,高強度螺栓頭的形成采用冷頭塑料加工,。與切割加工相比,,金屬纖維(金屬線)沿產品形狀連續(xù),中間無切割,,提高了高強度螺栓的強度,,特別是優(yōu)良的機械性能。
冷頭成型工藝包括切割成型,、單站單擊,、雙擊冷頭和多站自動冷頭。一臺自動冷頭機分別在幾個成型凹模中進行沖壓,、鍛造,、擠壓和縮徑。
單站或多站自動冷軋機使用的原始毛坯的加工特點是由材料尺寸長5-6米的棒材或重量為1900-2000kg的鋼絲的尺寸決定的,,即加工工藝的特點是冷軋成型不是預先切割的單件毛坯,,而是由棒材和鋼絲切割和頭坯(必要時)。
擠壓腔前,,必須對空白進行整形手術,。滿足工藝要求的空白可通過整形手術獲得。在頭鍛,、直徑收縮和正擠壓之前,,空白不需要整形手術。切斷空白后,,將其送到頭整形站,。該站可提高空白質量,將下一站的成型力降低15-17%,,延長模具使用壽命造高強度螺栓可采用多次直徑收縮,。
1.用半封閉切割工具切割空白最簡單的方法是使用套筒切割工具;切口角度不大于3度,;使用開口切割工具時,,切口的斜角可達5-7度。
2.在從上一站到下一個成型站的過程中,,短毛坯應能翻轉180度,,充分發(fā)揮自動冷頭機的潛力,加工結構復雜的高強度螺栓,,提高零件精度,。
3.各成型站應配備沖頭退料裝置,凹模應配備套筒頂料裝置,。
4.成型站的數(shù)量(不包括切斷站)一般應達到3-4個站(特殊情況下5個以上),。
5.在有效使用期內,主滑塊導軌和工藝部件的結構可保證沖頭和凹模的定位精度,。
6.終端限位開關必須安裝在控制材料選擇的擋板上,,并且必須注意頭鍛力的控制。
在自動冷頭機上制造高強度緊固件絲的不圓度應在直徑公差范圍內,,而更精密的緊固件應限制在1/2直徑公差范圍內,。如果鋼絲直徑不符合規(guī)定尺寸,則為零,。