Proces výroby skrutiek s vysokou pevnosťou
Technológia spracovania vysokopevnostných svorníkov je: valcovaný drôt za tepla (ťahanie za studena)-sferoidizácia (mäkčenie) žíhanie-mechanické odstraňovanie okovín-morenie-ťahanie za studena-kovanie za studena-spracovanie závitov-tepelné spracovanie-kontrola
1. Návrh oceľovej konštrukcie
Pri výrobe spojovacích materiálov je správny výber spojovacích materiálov dôležitým článkom, pretože výkon spojovacích materiálov úzko súvisí s ich materiálmi. Ak nie je materiál zvolený správne alebo správne, výkon nemusí spĺňať požiadavky, môže sa skrátiť životnosť, môže dôjsť k nehodám alebo zložitému spracovaniu a výrobné náklady môžu byť vysoké. Preto je výber spojovacích materiálov veľmi dôležitým článkom. Oceľ na česanie za studena je vysoko zameniteľná oceľ spojovacích materiálov vyrábaná procesom tvárnenia za studena. Pretože kov je plasticky spracovaný a tvarovaný pri izbovej teplote, každá časť má veľké množstvo deformácií a rýchlosť deformácie je tiež rýchla. Preto sú výkonnostné požiadavky na suroviny na oceľ za studena veľmi prísne. Na základe dlhodobej výrobnej praxe a používateľského prieskumu v kombinácii s GB/T6478-2001 „Technickými podmienkami pre oceľ valcovanú za studena a vytláčanú za studena“, GB/T699-1999 „Vysokokvalitná uhlíková konštrukčná oceľ“ a cieľ JISG3507-1991 „Cold Heading“ Charakteristiky valcovaných tyčí z uhlíkovej ocele pre oceľ, berúc ako príklad materiálové požiadavky skrutiek a skrutiek triedy 8.8 a 9.8, určujú rôzne chemické prvky. Ak je obsah C príliš vysoký, výkon tvárnenia za studena sa zníži; ak je príliš nízka, požiadavky na mechanickú výkonnosť dielov nie je možné splniť, preto je nastavená na 0,25 percent {{10}},55 percent . Mn môže zlepšiť priepustnosť ocele, ale pridanie príliš veľkého množstva posilní štruktúru matrice a ovplyvní výkon tvárnenia za studena; má tendenciu podporovať rast austenitových zŕn počas procesu kalenia a popúšťania dielov a mala by sa primerane medzinárodne zvýšiť. 0,45 percent -0,80 percent . Si môže spevniť ferit a podporiť pokles výkonu tvárnenia za studena. Zníženie predĺženia materiálu bolo určené ako menšie alebo rovné {{20}},30 percent Si. SP je prvok nečistôt, ich existencia bude segregovať pozdĺž hranice zŕn, spôsobí krehnutie hraníc zŕn a poškodí mechanické vlastnosti ocele. Malo by sa čo najviac znížiť. P Menšie alebo rovné 0,030 percenta, S Menšie alebo rovné 0,035 percenta. B. Maximálny obsah bóru je 0,005 percenta, pretože hoci bór môže výrazne zlepšiť priepustnosť ocele, zvýši aj krehkosť ocele.
2. Sferoidizačné (zmäkčujúce) žíhanie
Keď sa pri česaní za studena vyrábajú skrutky so zápustnou hlavou a skrutky s vnútorným šesťhranom, pôvodná štruktúra ocele priamo ovplyvní schopnosť tvárnenia počas vŕtania za studena. Lokálna plastická deformácia v procese vŕtania za studena môže dosiahnuť 60 percent -80 percent . Na to musí mať oceľ dobrú plasticitu. Keď je chemické zloženie ocele konštantné, kľúčovým faktorom na určenie plasticity je metalografická štruktúra. Všeobecne sa verí, že hrubý vločkovitý perlit neprispieva k čeľusti za studena, zatiaľ čo jemný guľovitý perlit môže výrazne zlepšiť schopnosť plastickej deformácie ocele. Pre stredne uhlíkovú oceľ a stredne uhlíkovú legovanú oceľ s veľkým množstvom vysokopevnostných spojovacích prvkov sa pred česaním za studena vykonáva sféroidizačné (zmäkčujúce) žíhanie, aby sa získal rovnomerný a jemný sféroidizovaný perlit, ktorý môže lepšie spĺňať skutočné výrobné potreby. Na zmäkčovacie žíhanie drôteného drôtu zo stredne uhlíkovej ocele sa teplota ohrevu zvyčajne volí v hornom a dolnom kritickom bode ocele. Teplota ohrevu vo všeobecnosti nie je príliš vysoká. V opačnom prípade sa terciárny cementit vyzráža pozdĺž hranice zŕn a spôsobí praskanie za studena. Drôt z ocele zo stredne legovanej uhlíkovej ocele využíva izotermické sféroidné žíhanie. Po zahriatí AC1 plus (20-30 percent ) sa pec ochladí na mierne nižšiu teplotu ako Ar1, teplota sa určitý čas udržiava na približne 700 stupňoch Celzia a potom sa pec ochladí na približne 500 stupňov Celzia a chladený vzduchom. Metalografická štruktúra ocele sa mení z hrubej na jemnú, z plechovej na sférickú a rýchlosť praskania za studena sa výrazne zníži. Teplota žíhania mäknutia ocele 3545ML35SWRCH35K je všeobecne 715-735 stupňov Celzia; zatiaľ čo teplota sféroidizačného žíhania ocele SCM43540CrSCR435 je vo všeobecnosti 740-770 stupňov Celzia a izotermická teplota je 680-700 stupňov Celzia.
3. Peeling a odstraňovanie vodného kameňa
Proces odstraňovania železného kameňa z oceľového valcovaného drôtu za studena je odlupovanie vodného kameňa. Existujú dva spôsoby: mechanické odstránenie hrdze a chemické morenie. Nahradenie procesu chemického morenia valcovaného drôtu mechanickým odstraňovaním okovín nielen zlepšuje produktivitu, ale tiež znižuje znečistenie životného prostredia. Tento proces odstraňovania okovín zahŕňa metódu ohýbania (všeobecne použitie okrúhleho kotúča s trojuholníkovou drážkou na opakované ohýbanie drôtu), striekanie deviatich metód atď. Účinok odvápňovania je lepší, ale zvyškový železný kameň sa nedá odstrániť (rýchlosť odstraňovania oxidu vodný kameň je 97 percent )) , najmä ak je priľnavosť vodného kameňa silná. Preto je mechanické odstraňovanie hrdze ovplyvnené hrúbkou, štruktúrou a stavom napätia železného plechu. Drôt z uhlíkovej ocele pre upevňovacie prvky s nízkou pevnosťou (menší alebo rovný 6,8). Po mechanickom odstránení hrdze z vysokopevnostných spojovacích prvkov (väčších alebo rovných 8,8) sa vodný kameň úplne odstráni pomocou drôteného drôtu a následne sa k hrdzi pripojí chemický proces morenia. V prípade valcovaného drôtu z mäkkej ocele môže železný kameň zanechaný mechanickým odstraňovaním okovín spôsobiť nerovnomerné opotrebovanie ťahu zrna. Keď sa drôtený oceľový drôt otiera o vonkajšiu teplotu, aby priechodný otvor zrna priľnul k železnému plechu, na povrchu drôteného oceľového drôtu sa vytvárajú pozdĺžne stopy zrna. Keď je valcovaný drôt skrutka s prírubou za studena alebo skrutka s valcovou hlavou, viac ako 95 percent príčin mikrotrhlín na hlave je spôsobených škrabancami na povrchu valcovaného drôtu počas procesu ťahania. tak,
4. Kreslenie
Proces kreslenia slúži na dva účely. Jedným z nich je zmena veľkosti suroviny; druhým je získanie základných mechanických vlastností upevňovacieho prvku prostredníctvom deformačného spevnenia. Pre stredne uhlíkovú oceľ a stredne uhlíkovú legovanú oceľ existuje ďalší účel, ktorým je čo najviac popraskať vločkovitý cementit získaný po riadenom ochladzovaní drôtu počas procesu ťahania tak, aby sa pripravil na následnú sféroidizáciu (mäknutie ) žíhanie. granulovaný cementit. S cieľom znížiť náklady však niektorí výrobcovia zmenšujú výkresy bez povolenia. Pri prechode nadmerná redukcia povrchovej plochy zvyšuje sklon valcovaného drôtu k vytvrdzovaniu, čo priamo ovplyvňuje výkon valcovaného drôtu za studena. Ak rozdelenie redukčného pomeru každého prechodu nie je vhodné, spôsobí to aj skrútenie valcovaného drôtu počas procesu ťahania. Trhliny rozložené pozdĺžne pozdĺž valcovaného drôtu s určitou periódou sú odkryté počas procesu valcovania valcovaného drôtu za studena. Okrem toho, ak mazanie nie je dobré počas procesu ťahania, spôsobí to aj pravidelné priečne trhliny vo valcovanom drôte ťahanom za studena. Smer dotyčnice výstupného vinutia drôtu nie je sústredný s nástrojom na ťahanie drôtu, čo zvýši opotrebovanie jednostranného otvoru nástroja na ťahanie drôtu, vnútorný otvor nebude okrúhly a deformácia ťahania drôtu bude nerovnomerná. obvodový smer drôtu. Kruhosť oceľového drôtu je príliš slabá a sila na prierez oceľového drôtu je nerovnomerná počas procesu česania za studena, čo ovplyvňuje kvalifikovanú rýchlosť česania za studena. Počas procesu ťahania drôtu príliš veľká miera redukcie povrchu zhorší kvalitu povrchu oceľového drôtu, zatiaľ čo príliš nízka miera redukcie povrchu neprispieva k drveniu vločkovitého cementitu a je ťažké získať čo najviac granulovaného cementitu. možné. To znamená, že miera sféroidizácie cementitu je nízka, čo je mimoriadne nepriaznivé pre výkon oceľového drôtu pri vŕtaní za studena. Pre prúty a valcované drôty vyrábané ťahaním je miestna miera zmenšenia povrchu priamo riadená v rozsahu 10 percent -15 percent . Avšak príliš nízka miera redukcie povrchu neprispieva k drveniu vločkovitého cementitu a je ťažké získať čo najviac granulovaného cementitu. To znamená, že miera sféroidizácie cementitu je nízka, čo je mimoriadne nepriaznivé pre výkon oceľového drôtu pri vŕtaní za studena. Pre prúty a valcované drôty vyrábané ťahaním je miestna miera zmenšenia povrchu priamo riadená v rozsahu 10 percent -15 percent . Avšak príliš nízka miera redukcie povrchu neprispieva k drveniu vločkovitého cementitu a je ťažké získať čo najviac granulovaného cementitu. To znamená, že miera sféroidizácie cementitu je nízka, čo je mimoriadne nepriaznivé pre výkon oceľového drôtu pri vŕtaní za studena. Pre prúty a valcované drôty vyrábané ťahaním je miestna miera zmenšenia povrchu priamo riadená v rozsahu 10 percent -15 percent .
5. Kovanie za studena
Hlava skrutky je zvyčajne vyrobená zo studeného plastu. V porovnaní s procesom rezania je kovové vlákno (drôt) súvislé pozdĺž tvaru výrobku bez prerezania v strede, čo zlepšuje pevnosť výrobku, najmä mechanické vlastnosti. Proces formovania hlavičiek za studena zahŕňa formovanie rezaním, jednopolohové jednorazové tlačenie za studena, dvojklikové tlačenie za studena a viacúlohové automatické tlačenie za studena. Automatické stroje na hlavičkovanie za studena vykonávajú multitaskingové procesy, ako je razenie, utláčanie, extrúzia a redukcia vo viacerých formovacích nástrojoch. Spracovateľské charakteristiky surovín používaných v jednopolohových alebo viacpolohových automatických strojoch na ruby za studena sú určené veľkosťou tyčí s dĺžkou 5-6 metrov alebo drôtov s hmotnosťou 5-6 metrov. 1900-2000KG, teda charakteristiky technológie spracovania. Pri hlavičkovaní za studena sa nepoužívajú vopred narezané jednodielne polotovary, ale na rezanie a utláčanie polotovarov tyče (ak je to potrebné) a valcovaných tyčí sa používa samotný automatický stroj na hlavičkovanie za studena. Pred vytlačením dutiny musí byť polotovar vytvarovaný. Prostredníctvom tvarovania je možné získať polotovar, ktorý spĺňa požiadavky procesu. Predvalok nie je potrebné tvarovať pred ubíjaním, zmenšovaním priemeru a pretláčaním dopredu. Po odrezaní sa polotovar odošle do ubíjacej stanice. Táto stanica môže zlepšiť kvalitu polotovaru, znížiť tvarovaciu silu ďalšej stanice o 15-17 percent a predĺžiť životnosť formy. Skrutky je možné vyrobiť v niekoľkých priemerových redukciách. 1. Na rezanie polotovaru použite polouzatvorenú rezačku. Najjednoduchším spôsobom je použiť rezačku zásuvkového typu; uhol rezu by nemal byť väčší ako 3 stupne; pri použití otvorenej frézy môže uhol skosenia dosiahnuť 5-7 stupňov. 2. Keď sa krátky materiál prenesie z predchádzajúcej stanice na ďalšiu formovaciu stanicu, mal by byť schopný otáčať sa o 180 stupňov, aby sa využil potenciál automatického stroja na hlavičkovanie za studena, spracoval spojovacie prvky so zložitými štruktúrami a zlepšila sa presnosť dielov. 3. Každá formovacia stanica by mala byť vybavená vyhadzovačom razníka a forma by mala byť vybavená vyhadzovačom puzdier. 4. Formovacie stanice (okrem rezacích staníc) by mali vo všeobecnosti dosahovať 3-4 staníc (viac ako 5 staníc v špeciálnych prípadoch). 5. Počas obdobia efektívneho používania môže štruktúra vodiacej koľajnice hlavného posúvača a komponentov procesu zabezpečiť presnosť polohovania razníka a matrice. 6. Na usmerňovači musia byť nainštalované koncové koncové spínače na kontrolu výberu materiálu a pozornosť sa musí venovať kontrole utláčacej sily. Neguľatosť drôtu ťahaného za studena používaného na vysokopevnostné upevňovacie prvky na automatických strojoch na razenie za studena by mala byť v rámci tolerancie priemeru, zatiaľ čo neguľatosť valcovaných tyčí používaných na presnejšie upevňovacie prvky by mala byť v rámci priemeru rozsah tolerancie. Mala by byť obmedzená v rozsahu tolerancie 1/2 priemeru, ak priemer drôtu nedosiahne špecifikovanú veľkosť, na upchatej alebo čiastkovej hlave sa objavia praskliny alebo otrepy. Ak je priemer menší ako veľkosť vyžadovaná procesom, hlava bude neúplná a okraje a rohy alebo opuchnuté časti nebudú jasné. Presnosť, ktorú je možné dosiahnuť česaním za studena, súvisí aj s výberom spôsobu tvárnenia a použitého procesu. Okrem toho to závisí aj od štrukturálnych charakteristík, charakteristík procesu a stavu použitého zariadenia, presnosti, životnosti a stupňa opotrebovania formy. V prípade vysoko legovanej ocele na česanie za studena a extrúziu by drsnosť pracovného povrchu formy zo slinutého karbidu nemala byť väčšia ako Ra=0.2um. Keď drsnosť pracovného povrchu tohto typu formy dosiahne Ra=0.025-0.050um, životnosť je najvyššia.
6. Ošetrenie závitov
Závity svorníkov sa vo všeobecnosti spracovávajú za studena, takže polotovar závitu v určitom rozsahu priemerov je valcovaný (valcovaný) cez drôtenú dosku (formu) a závit je tvorený tlakom drôtenej dosky (valcovacej matrice). Plastová prúdnica závitovej časti nie je prerezaná, čo zvyšuje pevnosť, vysokú presnosť a rovnomernú kvalitu, preto je široko používaná. Aby sa vytvoril vonkajší priemer závitu konečného produktu, požadovaný priemer polotovaru závitu je odlišný, pretože je obmedzený faktormi, ako je presnosť závitu a či je materiál potiahnutý alebo nie. Valcovanie (valcovanie) závitu sa týka spôsobu spracovania, ktorý využíva plastickú deformáciu na vytvorenie zubov závitu. Používa valivé matrice s rovnakým stúpaním a tvarom zubov ako závit, ktorý sa má spracovávať. Otáča polotovar skrutky pri vytláčaní valcového polotovaru skrutky a nakoniec prenáša profil zuba na valcovacej matrici na polotovar skrutky na vytvorenie závitov. Spoločným bodom spracovania valcovacích (trecích) závitov je, že počet otáčok valcovania nepotrebuje príliš veľa. Ak je ich príliš veľa, účinnosť bude nízka a povrch závitu sa dá ľahko náhodne oddeliť alebo vylomiť. Naopak, ak je počet otáčok príliš malý, priemer závitu je pravdepodobne neguľatý a počiatočný tlak valcovania je abnormálne zvýšený, čo skracuje životnosť nástroja. Bežné chyby valcovaných závitov: praskliny alebo škrabance na povrchu závitu; náhodné vybočenie; neguľatosť závitu. Ak sa tieto defekty vyskytujú vo veľkom počte, zachytia sa vo fáze spracovania. Ak je počet výskytov malý, tieto chyby sa neúmyselne prenesú na používateľov počas výrobného procesu, čo spôsobí problémy. Preto by sa mali zhrnúť kľúčové otázky podmienok spracovania a tieto kľúčové faktory by sa mali kontrolovať počas výrobného procesu.
7. Tepelné spracovanie
Vysokopevnostné spojovacie prvky musia byť kalené a temperované podľa technických požiadaviek. Tepelné spracovanie a temperovanie majú zlepšiť komplexné mechanické vlastnosti spojovacích prvkov, aby spĺňali špecifikovanú hodnotu pevnosti v ťahu a pomer klzu produktu. Proces tepelného spracovania má zásadný vplyv na vysokopevnostné spojovacie prvky, najmä na ich vnútornú kvalitu. Na výrobu vysoko kvalitných spojovacích prvkov s vysokou pevnosťou je preto potrebná pokročilá technológia tepelného spracovania a vybavenie. Vzhľadom na veľký objem výroby a nízku cenu vysokopevnostných skrutiek je štruktúra závitovej časti pomerne jemná a presná, takže zariadenie na tepelné spracovanie musí mať veľkú výrobnú kapacitu, vysoký stupeň automatizácie a kvalitné tepelné spracovanie. . Od 1990 dominujú linky nepretržitého tepelného spracovania v ochrannej atmosfére. Vytriasacia spodná pásová pec je vhodná najmä na tepelné spracovanie a temperovanie malých a stredne veľkých spojovacích materiálov. Okrem dobrého tesniaceho výkonu pece má chladiaca a temperovacia linka tiež pokročilé mikropočítačové riadenie atmosféry, teploty a parametrov procesu a funkcie alarmu a zobrazenia poruchy zariadenia. Vysokopevnostné spojovacie prvky sú plne automaticky riadené od nakladania-čistenia-ohrievania-kalenia-čistenia-temperovania-farbenia až po off-line, čo efektívne zaručuje kvalitu tepelného spracovania. Dekarbonizácia závitu môže spôsobiť vyskočenie upevňovacieho prvku ako prvého, keď nie je splnený odpor požadovaný mechanickými vlastnosťami, čo spôsobí poruchu závitového upevňovača a zníži životnosť. V dôsledku oduhličenia suroviny, ak nie je žíhanie správne, dôjde k prehĺbeniu oduhličovacej vrstvy suroviny. Počas tepelného spracovania kalením a popúšťaním sa niektoré oxidačné plyny zvyčajne privádzajú zvonku pece. Hrdza drôteného oceľového drôtu alebo zvyšky na povrchu valcovaného drôtu po ťahaní za studena sa po zahriatí v peci tiež rozložia a reakcia bude generovať oxidačné plyny. Napríklad hrdza na povrchu oceľového drôtu je zložená z uhličitanu železa a hydroxidu železa, ktoré sa po zahriatí rozložia na CO2 a H2O, čo zintenzívni oduhličenie. Štúdie ukázali, že stupeň oduhličenia stredne uhlíkovej legovanej ocele je vážnejší ako stupeň uhlíkovej ocele a najrýchlejšia teplota oduhličenia je medzi 700-800 stupňami Celzia. Pretože nástavec na povrchu oceľového drôtu sa za určitých podmienok rýchlo rozloží a syntetizuje CO2 a H2O, v prípade, že plyn z kontinuálnej pásovej pece nie je správne riadený, spôsobí tiež nadmerné oduhličenie závitovky. Pri vysokopevnostných spojovacích materiáloch za studena oduhličená vrstva suroviny a žíhanie nielen zostáva, ale je aj vytláčaná na vrch závitu. Pre povrch spojovacieho prvku, ktorý je potrebné kaliť, nie je možné dosiahnuť požadovanú tvrdosť. Mechanické vlastnosti (najmä pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu) sú znížené. Okrem toho bol povrch oceľového drôtu oduhličený a koeficienty rozťažnosti povrchovej vrstvy a vnútornej štruktúry sú odlišné a počas kalenia sa môžu objaviť povrchové trhliny. Z tohto dôvodu je potrebné pri kalení a ohreve chrániť vrch závitu pred oduhličením a upevňovacie prvky, ktorých suroviny boli oduhličené, správne karbonizovať, aby sa prispôsobili výhody ochrannej atmosféry v pásovej peci. pôvodnú úroveň. Časti potiahnuté uhlíkom. Obsah uhlíka je v podstate rovnaký, takže oduhličené spojovacie prvky sa pomaly vracajú k pôvodnému obsahu uhlíka. Potenciál uhlíka bol stanovený na 0,42 percenta -0,48 percenta . Teplota uhlíkového povlaku je rovnaká ako teplota kalenia a nemôže sa vykonávať pri vysokej teplote. , aby sa neovplyvnili mechanické vlastnosti v dôsledku hrubých zŕn. Problémy s kvalitou, ktoré sa môžu vyskytnúť počas procesu kalenia a popúšťania spojovacích prvkov, zahŕňajú najmä: nedostatočnú tvrdosť v ochladenom stave; nerovnomerná tvrdosť v ochladenom stave; nadmerná deformácia kalenia; uhasenie praskania. Takéto problémy na mieste často súvisia so surovinami, zohrievaním pri ochladzovaní a ochladzovaním. Správne formulovanie procesu tepelného spracovania a štandardizácia výrobného procesu často môže zabrániť vzniku takýchto nehôd s kvalitou.
8. Záver
Stručne povedané, procesné faktory ovplyvňujúce kvalitu vysokopevnostných spojovacích materiálov zahŕňajú dizajn ocele, sféroidné žíhanie, odlupovanie a odstraňovanie hrdze, ťahanie, tvarovanie za studena, spracovanie závitov, tepelné spracovanie atď., a niekedy ide o superpozíciu rôznych faktorov. . . Vieme, že chyby spojovacích prvkov sú spôsobené kolísaním charakteristík kvality výrobkov. Iba presným uchopením technologických faktorov v procese výroby produktu a vytvorením obrovskej hnacej sily pre neustále zlepšovanie kvality môžeme dosiahnuť vyšší zisk a silnejšiu konkurencieschopnosť prostredníctvom neustáleho zlepšovania kvality!
