Den höghållfasta bulttillverkningsprocessen
Bearbetningstekniken för höghållfasta bultar är: varmvalsad valstråd - (kalldragning) - sfäroidisering (mjukgörande) glödgning - mekanisk avkalkning - betning - kalldragning - kallsmidning - gängbearbetning - värmebehandling - inspektion
1. Ståldesign
Vid tillverkning av fästelement är det korrekta valet av fästmaterial en viktig del, eftersom prestandan hos fästelement är nära relaterad till deras material. Om materialet är felaktigt eller felaktigt valt kan det hända att prestandan inte uppfyller kraven, livslängden kan förkortas eller till och med olyckor eller bearbetningssvårigheter kan inträffa och tillverkningskostnaden blir hög. Därför är valet av fästmaterial en mycket viktig länk. Cold heading stål är stål för fästelement med hög utbytbarhet framställt av kallhuvudformningsprocessen. Eftersom den bildas av metallplastbearbetning vid rumstemperatur, har varje del en stor mängd deformation och en hög deformationshastighet. Därför är prestandakraven för stålråvaror med kall rubrik mycket strikta.
På grundval av långvarig produktionspraxis och användarforskning, kombinerat med GB/T6478-2001 "Technical Conditions for Cold Heading and Cold Extrusion Steel" GB/T699-1999 "High-Quality Carbon Structural Steel" och mål JISG3507-1991 "Cold Heading" Egenskaperna för "Carbon Steel Wire Rod for Steel", med materialkraven för grad 8.8 och grad 9.8 bultar och skruvar som ett exempel, bestämningen av olika kemiska element. Om C-halten är för hög kommer kallformningsprestandan att minska; om den är för låg kan de mekaniska egenskaperna för delarna inte uppfyllas, så den sätts till 0.25 procent -0.55 procent . Mn kan förbättra stålets permeabilitet, men tillsats av för mycket kommer att stärka matrisstrukturen och påverka kallformningsprestandan; när delarna är härdade och härdade, finns det en tendens att främja tillväxten av austenitkorn, så det bör förbättras på lämpligt sätt på internationell basis. Det är 0,45 procent -0,80 procent. Si kan stärka ferriten och minska kallformbarheten. SP är ett föroreningselement, och dess existens kommer att orsaka segregation längs korngränsen, vilket resulterar i att korngränsen blir spröd och skadar stålets mekaniska egenskaper. Det bör minskas så mycket som möjligt. B. Det maximala värdet för borinnehåll är 0,005 procent, för även om bor har effekten att avsevärt förbättrar stålets permeabilitet, kommer det också att öka stålets sprödhet. För hög borhalt är mycket ogynnsamt för arbetsstycken som bultar, skruvar och dubbar som kräver goda omfattande mekaniska egenskaper.
2. Sfäroidiserande (mjukgörande) glödgning
När de försänkta huvudskruvarna och insexbultarna tillverkas av den kalla rubrikprocessen, kommer stålets ursprungliga struktur direkt att påverka formningsförmågan hos den kalla rubrikprocessen. I processen med kall styrning kan lokalområdets plastiska deformation nå 60 procent -80 procent, så stålet måste ha god plasticitet. När stålets kemiska sammansättning är konstant är den metallografiska strukturen nyckelfaktorn för att bestämma plasticiteten. Det anses allmänt att den grova flingiga perliten inte bidrar till kall rubrikbildning, medan den fina sfäriska perliten avsevärt kan förbättra stålets plastiska deformationsförmåga. För medelkolstål och medelkollegerat stål med en stor mängd höghållfasta fästelement, utförs sfäroidiserande (mjukgörande) glödgning före kallskärning, för att erhålla enhetlig och fin sfäroidiserad perlit för att bättre möta de faktiska produktionsbehoven.
För mjukglödgning av valstrådar av medelstort kolstål, bör uppvärmningstemperaturen hållas över och under stålets kritiska punkt, och uppvärmningstemperaturen bör inte vara för hög, annars kommer tertiär cementit att fällas ut längs korngränsen, vilket resulterar i kyla rubriken spricker. Valstråden av medelkollegerat stål glödgas genom isotermisk sfäroidisering. Efter uppvärmning till AC1 plus (20-30 procent) kyls ugnen till något lägre än Ar1, temperaturen är cirka 700 grader Celsius under en isotermisk period, och sedan kyls ugnen till cirka 500 grader Celsius och luft- kyls. Stålets metallografiska struktur ändras från grovt till fint, från flingor till sfäriskt, och sprickhastigheten för kall rubrik kommer att reduceras avsevärt. Det allmänna området för avhärdningsglödgningstemperaturen för 35\45\ML35\SWRCH35K stål är 715-735 grader Celsius; medan det allmänna området för sfäroidiserande glödgningsuppvärmningstemperatur för SCM435\40Cr\SCR435 stål är 740-770 grader Celsius, och den isotermiska temperaturen är 680-700 grader Celsius.
Tre, skalning och avkalkning
Processen att ta bort järnoxidplåt från valstråd med kall rubrik är avskakning och avkalkning. Det finns två metoder: mekanisk avkalkning och kemisk betning. Att ersätta den kemiska betningsprocessen av valstråd med mekanisk avkalkning förbättrar inte bara produktiviteten utan minskar också miljöföroreningarna. Denna avkalkningsprocess inkluderar bockningsmetoden (det runda hjulet med triangulära spår används vanligtvis för att upprepade gånger böja valstråden), sprayningen nio metoder, etc., avkalkningseffekten är bra, men kvarvarande järnskal kan inte avlägsnas (borttagningen) andelen järnoxidavlagringar är 97 procent ) ), speciellt när skalan på järnoxidfjällen är mycket stark, därför påverkas mekanisk avkalkning av järnfjällens tjocklek, struktur och spänningstillstånd. Valstråd av kolstål som används för låghållfasta fästelement (mindre än eller lika med 6,8)
Höghållfasta fästelement (större än eller lika med grad 8.8) använder valstråd efter mekanisk avkalkning för att ta bort alla järnoxidskal, och sedan gå igenom en kemisk betningsprocess för att sammansätta avkalkning. För stålvalstråd med låg kolhalt kommer järnplåten som lämnats vid mekanisk avkalkning sannolikt att orsaka ojämnt slitage av korndragningen. När spannmålsdraghålet fäster vid järnplåten när valstråden gnider mot den yttre temperaturen, producerar valstrådens yta längsgående kornmärken. Mer än 95 procent orsakas av repor på ståltrådens yta under dragningsprocessen. Därför är den mekaniska avkalkningsmetoden inte lämplig för höghastighetsritning.
4. Dra
Ritningsprocessen har två syften, ett är att modifiera storleken på råvarorna; den andra är att erhålla grundläggande mekaniska egenskaper hos fästelementen genom deformation och förstärkning. För medelkolstål har medelkollegerat stål också ett annat syfte, det vill säga att tillverka valstråden. Den flingiga cementiten som erhålls efter kontrollerad kylning knäcks så mycket som möjligt under dragningsprocessen för att förbereda för den efterföljande sfäroidiseringen (mjukgörande) glödgningen för att erhålla granulär cementit. Vissa tillverkare reducerar dock godtyckligt ritningen för att minska kostnaderna. Den alltför höga reduktionshastigheten ökar valstrådens arbetshärdningstendens, vilket direkt påverkar valstrådens prestanda för kall kurs. Om fördelningen av reduktionsförhållandet för varje pass inte är lämplig kommer det också att orsaka vridsprickor i valstråden under dragningsprocessen.
Om smörjningen dessutom inte är bra under dragningsprocessen kan det också orsaka regelbundna tvärgående sprickor i den kalldragna valstråden. Den tangentiella riktningen för valstråden och tråddragningsformen är inte koncentrisk samtidigt när valstråden rullas ut ur formen, vilket kommer att göra att slitaget av det ensidiga hålmönstret på tråddragningsformen förvärras, vilket gör inre hålet ur rund och orsaka ojämn dragdeformation i trådens omkretsriktning. Ståltrådens rundhet är utom tolerans, och tvärsnittsspänningen hos ståltråden är inte enhetlig under den kalla kursen, vilket påverkar den kalla kursens passhastighet. Under valstrådens dragning kommer det överdrivna ytreduktionsförhållandet att försämra ståltrådens ytkvalitet, medan det för låga ytreduktionsförhållandet inte bidrar till krossningen av den flingiga cementiten, och det är svårt att få fram så mycket granulär cementit som möjligt. det vill säga sfäroidiseringshastigheten för cementit är låg, vilket är extremt ogynnsamt för ståltrådens prestanda för kall riktning. För stången och valstråden som produceras med ritningsmetoden styrs den partiella ytreduktionshastigheten direkt inom intervallet 10 procent -15 procent.
5. Kallsmide
Vanligtvis antar formningen av bulthuvudet plastbearbetning med kall rubrik. Jämfört med skärprocessen är metallfibern (metalltråd) kontinuerlig tillsammans med produktens form, och det finns ingen skärning i mitten, vilket förbättrar produktens styrka, särskilt de mekaniska egenskaperna. Processen för formning av kall rubrik inkluderar skärning och formning, enkel-läges enkelklick, dubbelklick kall kursning och automatisk kall kursning vid multi-task positioner.
En automatisk kallskärningsmaskin utför multi-tasking-processer som stansning, rubriksmidning, extrudering och diameterreduktion i flera formverktyg. Bearbetningsegenskaperna för originalämnet som används av enstations- eller multi-tasking-automatisk kallhuvudmaskin bestäms av storleken på materialstorleken på stången med en längd av 5-6 meter eller storleken på valstråden med en vikt av 1900-2000KG, det vill säga egenskaperna hos bearbetningstekniken. Poängen är att cold heading inte använder förskurna enkla ämnen, utan använder den automatiska cold heading maskinen för att skära och rubba (om nödvändigt) ämnen från stänger och valstråd. Innan kaviteten extruderas måste ämnet formas. Ett ämne som uppfyller de tekniska kraven kan erhållas genom formning. Innan rubbning, reducering och positiv extrudering behöver ämnet inte formas. Efter att ämnet har skurits, skickas det till rubbnings- och formningsstationen. Denna station kan förbättra kvaliteten på ämnet, minska formningskraften för nästa station med 15-17 procent och förlänga livslängden på formen, och bultarna kan göras med flera diameterminskningar.
1. Det enklaste sättet att skära ämnet med ett halvstängt skärverktyg är att använda ett skärverktyg för hylsor; snittets vinkel bör inte vara större än 3 grader; och när ett öppet skärverktyg används kan avfasningsvinkeln för snittet nå 5 -7 grader.
2. Det korta ämnet ska kunna vridas 180 grader under överföringen från föregående station till nästa formningsstation så att potentialen hos den automatiska kallhuvudmaskinen kan utövas, fästelementen med komplexa strukturer kan bearbetas, och precisionen på delarna kan förbättras.
3. Varje formningsstation bör vara försedd med en stansreturanordning, och formen bör vara utrustad med en ejektoranordning av hylstyp.
4. Antalet formningsstationer (exklusive skärstationer) bör i allmänhet nå 3-4 stationer (fler än 5 i speciella fall).
5. Under den effektiva serviceperioden kan strukturen på huvudslidens styrskena och processkomponenter säkerställa positioneringsnoggrannheten för stansen och formen.
6. Terminalens gränslägesbrytare måste installeras på baffeln som styr materialvalet, och uppmärksamhet måste ägnas åt kontrollen av den störande kraften. Orundheten hos den kalla urtråden som används vid tillverkning av höghållfasta fästelement på en automatisk kallstyrningsmaskin bör ligga inom diametertoleransområdet, medan ståltrådarnas orundhet för mer exakta fästelement bör begränsas till 1/1/2. 2 Om ståltrådens diameter inte når den angivna storleken inom diametertoleransområdet, kommer sprickor att uppstå i den rubbade delen eller huvudet på delen, eller grader kommer att bildas. Om diametern är mindre än den storlek som krävs av processen, kommer huvudet att vara ofullständigt. , kanterna och hörnen eller de förtjockade delarna är inte tydliga. Den precision som kan uppnås med kall rubbning är också relaterad till valet av formningsmetod och den procedur som används.
Dessutom beror det också på de strukturella egenskaperna hos den använda utrustningen, processegenskaperna och dess tillstånd, precisionen hos verktyget och formarna, livslängden och graden av slitage. För höglegerat stål som används vid formning av kall rubrik och extrudering bör grovheten på hårdmetallformens arbetsyta inte vara större än Ra=0.2um. När grovheten på arbetsytan på denna typ av form når Ra=0.025-0.050um, har den den högsta livslängden.
6. Trådbearbetning
Bultgängan är i allmänhet kallbearbetad så att gängämnet inom ett visst diameterintervall passerar genom den gnidande (rullande) trådplattan (matrisen), och gängan bildas av trycket från trådplattan (rullform). Plastströmlinjen för den gängade delen är inte avskuren, styrkan ökas, precisionen är hög och kvaliteten är enhetlig, så den används ofta.
För att göra den yttre diametern på gängan i slutprodukten är den erforderliga gängämnesdiametern annorlunda, eftersom den begränsas av faktorer som gängnoggrannhet och om materialet är belagt eller inte. Rullande (gnuggande) tråd är en bearbetningsmetod som använder plastisk deformation för att bilda trådtänder. Den använder en rullform (skruvplatta) med samma stigning och kuggform som gängan som ska bearbetas, samtidigt som den extruderar det cylindriska skruvämnet, roterar skruvämnet och slutligen överför tandformen på rullformen till På skruven blank, tråden bildas. Den gemensamma poängen med bearbetning av rulltråd är att antalet rullvarv inte behöver vara för mycket. Om det är för mycket blir effektiviteten låg, och ytan på gängtänderna kommer lätt att orsaka separation eller ett slumpmässigt spänne. Tvärtom, om antalet varv är för litet, är gängans diameter lätt att vara orund, och trycket i det inledande skedet av valsningen ökar onormalt, vilket resulterar i en förkortning av stansens livslängd.
Vanliga defekter av rullade trådar: sprickor eller repor på ytan av den gängade delen; slumpmässiga spännen; av rundhet hos den gängade delen. Om dessa defekter uppstår i stort antal kommer de att upptäckas under bearbetningsskedet. Om antalet händelser är litet märker inte produktionsprocessen dessa defekter och cirkulerar sedan till användarna, vilket orsakar problem. Därför bör nyckelfrågorna för bearbetningsförhållanden sammanfattas, och dessa nyckelfaktorer bör kontrolleras i produktionsprocessen.
7. Värmebehandling
Höghållfasta fästelement måste härdas och härdas enligt tekniska krav. Syftet med värmebehandling och härdning är att förbättra de omfattande mekaniska egenskaperna hos fästelement för att möta det specificerade draghållfasthetsvärdet och sträckningsförhållandet för produkten. Värmebehandlingsprocessen har en avgörande inverkan på höghållfasta fästelement, särskilt deras inneboende kvalitet. Därför, för att producera högkvalitativa höghållfasta fästelement, måste avancerad värmebehandlingsteknik och utrustning finnas tillgänglig. På grund av den stora produktionsvolymen och det låga priset på höghållfasta bultar, och den gängade delen är en relativt fin och relativt exakt struktur, krävs att värmebehandlingsutrustningen har en stor produktionskapacitet, hög grad av automatisering och bra värmebehandling kvalitet.
Sedan 1990-talet har den kontinuerliga värmebehandlingsproduktionslinjen med skyddande atmosfär dominerat, och chockbottentyp och nätbandsugn är särskilt lämpliga för värmebehandling och härdning av små och medelstora fästelement. Förutom ugnens goda tätningsprestanda har härdnings- och härdningslinjen även avancerad datorstyrning av atmosfär, temperatur och processparametrar, larm för utrustningsfel och displayfunktioner. Höghållfasta fästelement styrs och drivs automatiskt från matning-rengöring-värmning-släckning-rengöring-temperering-färgning till offline, vilket effektivt säkerställer värmebehandlingens kvalitet. Avkolningen av gängan kommer att göra att fästelementet löser ut innan det motstånd som krävs av de mekaniska egenskaperna uppnås, vilket kommer att orsaka fel på det gängade fästelementet och förkorta livslängden. På grund av avkolningen av råmaterialet, om glödgningen är felaktig, kommer det avkolade lagret av råmaterialet att fördjupas. Vid härdning och härdning av värmebehandling förs i allmänhet en del oxiderande gas in från utsidan av ugnen. Rosten från stångtråden eller resterna på valstrådens yta efter kalldragningen kommer också att sönderdelas efter att ha värmts upp i ugnen, och vissa oxiderande gaser kommer att genereras av reaktionen. Till exempel kommer ytrost på ståltråd, som består av järnkarbonat och hydroxid, att sönderdelas till CO2 och H2O efter uppvärmning, vilket förvärrar avkolningen. Studier har visat att graden av avkolning av medelkollegerat stål är allvarligare än för kolstål, och den snabbaste avkolningstemperaturen är mellan 700-800 grader Celsius. Eftersom fästena på ståltrådens yta sönderdelas och syntetiserar CO2 och H2O mycket snabbt under vissa förhållanden, om ugnsgasen i den kontinuerliga maskbältesugnen inte kontrolleras ordentligt, kommer avkolningen av skruven att bli för dålig. När de höghållfasta fästelementen formas genom kalltappning, existerar inte bara råvarorna och det glödgade avkolade lagret fortfarande, utan extruderas även till toppen av gängan. För den yta på fästelementet som behöver släckas kan den erforderliga hårdheten inte erhållas. Mekaniska egenskaper (särskilt styrka och slitstyrka) minskar.
Dessutom är ståltrådens yta avkolad, ytskiktet och den inre strukturen har olika expansionskoefficienter och ytsprickor kan uppstå under härdning. Av denna anledning, under härdning och uppvärmning, bör toppen av tråden skyddas från avkolning, fästelementen vars råmaterial har avkolats bör vara ordentligt förkolnade, och fördelarna med den skyddande atmosfären i nätbandsugnen bör anpassas till original kolbelagda delar. Kolhalten är i princip densamma så att de avkolade fästelementen långsamt kan återställas till den ursprungliga kolhalten. Kolpotentialen är företrädesvis inställd på 0.42 procent -0.48 procent. , för att undvika grova korn och påverka mekaniska egenskaper. De kvalitetsproblem som kan uppstå i processen med härdning och härdning av fästelement inkluderar huvudsakligen otillräcklig hårdhet i det härda tillståndet; ojämn hårdhet i kylt tillstånd; överdriven släckningsdeformation; släckande sprickbildning. Sådana problem på fältet är ofta relaterade till råvaror, quenching värme och quenching kyla. Att korrekt formulera värmebehandlingsprocessen och standardisera produktionsprocessen kan ofta undvika sådana kvalitetsolyckor.
