Процесът на производство на болтове с висока якост
Технологията на обработка на високоякостните болтове е: горещо валцуван тел - (студено изтегляне) - сфероидизиращо (омекотяващо) отгряване - механично отстраняване на котлен камък - мариноване - студено изтегляне - студено коване - обработка на резба - термична обработка - проверка
1. Стоманена конструкция
При производството на крепежни елементи правилният избор на крепежни материали е важна част, тъй като производителността на крепежните елементи е тясно свързана с техните материали. Ако материалът е неправилно или неправилно избран, производителността може да не отговаря на изискванията, експлоатационният живот може да бъде съкратен или дори да възникнат аварии или трудности при обработката, а производствените разходи ще бъдат високи. Следователно изборът на материали за закрепване е много важна връзка. Стоманата за студена позиция е стомана за крепежни елементи с висока взаимозаменяемост, произведена чрез процеса на формоване със студена позиция. Тъй като се образува чрез металопластична обработка при стайна температура, всяка част има голямо количество деформация и висока скорост на деформация. Поради това изискванията за производителност на суровините от студена стомана са много строги.
На базата на дългосрочна производствена практика и потребителски изследвания, комбинирани с GB/T6478-2001 „Технически условия за студено качване и студена екструдирана стомана“ GB/T699-1999 „Висококачествена въглеродна конструкционна стомана“ и целеви JISG3507-1991 „Студено заглавие“ Характеристиките на „Каленов прът от въглеродна стомана за стомана“, като се вземат за пример изискванията за материалите на болтове и винтове от клас 8.8 и клас 9.8, определянето на различни химични елементи. Ако съдържанието на C е твърде високо, производителността на студено формоване ще бъде намалена; ако е твърде нисък, механичните свойства на частите не могат да бъдат изпълнени, така че се задава на 0.25 процента -0.55 процента. Mn може да подобри пропускливостта на стоманата, но добавянето на твърде много ще укрепи структурата на матрицата и ще повлияе на производителността на студено формоване; когато частите са закалени и темперирани, има тенденция за насърчаване на растежа на аустенитните зърна, така че трябва да бъде подходящо подобрено на международна основа. Това е 0.45 процента -0.80 процента. Si може да укрепи ферита и да намали способността за студено формоване. SP е примесен елемент и неговото съществуване ще причини сегрегация по границата на зърното, което води до крехкост на границата на зърното и увреждане на механичните свойства на стоманата. Трябва да се намали колкото е възможно повече. Б. Максималната стойност на съдържанието на бор е 0,005 процента, тъй като въпреки че борът има ефект на значително подобряване на пропускливостта на стоманата, той също така ще увеличи крехкостта на стоманата. Прекомерното съдържание на бор е много неблагоприятно за детайли като болтове, винтове и шпилки, които изискват добри цялостни механични свойства.
2. Сфероидизиращо (омекотяващо) отгряване
Когато винтовете с вдлъбнатина и болтовете с шестоъгълна глава се произвеждат чрез процеса на студено заглавяване, оригиналната структура на стоманата ще повлияе пряко върху способността за формоване на процеса на студено заглавяване. В процеса на студено насочване, пластичната деформация на локалната област може да достигне 60 процента -80 процента, така че стоманата трябва да има добра пластичност. Когато химическият състав на стоманата е постоянен, металографската структура е ключовият фактор за определяне на пластичността. Обикновено се смята, че едрият люспест перлит не благоприятства студено оформяне, докато финият сферичен перлит може значително да подобри способността за пластична деформация на стоманата. За средно въглеродна стомана и средно въглеродна легирана стомана с голямо количество високоякостни крепежни елементи, сфероидизиращото (омекотяващо) отгряване се извършва преди студено насочване, за да се получи равномерен и фин сфероидизиран перлит, за да се отговори по-добре на действителните производствени нужди.
За омекотяващо отгряване на телени пръти от средна въглеродна стомана, температурата на нагряване трябва да се поддържа над и под критичната точка на стоманата, а температурата на нагряване не трябва да е твърде висока, в противен случай третичният цементит ще се утаи по границата на зърното, което ще доведе до студ напукване на заглавието. Пръчката от средно въглеродна легирана стомана се отгрява чрез изотермична сфероидизация. След нагряване при AC1 плюс (20-30 процента), пещта се охлажда до малко по-ниска от Ar1, температурата е около 700 градуса по Целзий за изотермичен период и след това пещта се охлажда до около 500 градуса по Целзий и въздух- охладени. Металографската структура на стоманата се променя от груба към фина, от люспеста към сферична и скоростта на напукване при студено насочване ще бъде значително намалена. Общата площ на температурата на омекване на отгряване за стомана 35\45\ML35\SWRCH35K е 715-735 градуса по Целзий; докато общата площ на температурата на нагряване при сфероидизиращо отгряване за стомана SCM435\40Cr\SCR435 е 740-770 градуса по Целзий, а изотермичната температура е 680-700 градуса по Целзий.
Три, пилинг и отстраняване на котлен камък
Процесът на премахване на плочата от железен оксид от стоманен прът за студена позиция е отстраняване и отстраняване на котлен камък. Има два метода: механично отстраняване на котлен камък и химическо ецване. Замяната на процеса на химическо ецване на телени пръти с механично отстраняване на котлен камък не само подобрява производителността, но и намалява замърсяването на околната среда. Този процес на премахване на котлен камък включва метода на огъване (кръглото колело с триъгълни канали обикновено се използва за многократно огъване на телта), метода на пръскане девет и т.н., ефектът за премахване на котлен камък е добър, но остатъчният накип от желязо не може да бъде отстранен (отстраняването коефициентът на нагар от железен оксид е 97 процента)), особено когато мащабът на скалата на железния оксид е много силен, следователно, механичното отстраняване на котлен камък се влияе от дебелината, структурата и напрегнатото състояние на железния камък. Пръти от въглеродна стомана, използвани за крепежни елементи с ниска якост (по-малко или равно на 6,8)
Високоякостните крепежни елементи (по-големи или равни на клас 8.8) използват телени пръти след механично отстраняване на котлен камък, за да отстранят всички люспи от железен оксид и след това преминават през процес на химическо ецване за отстраняване на котлен камък. При стоманени пръти с ниско съдържание на въглерод, железният лист, оставен от механично отстраняване на котлен камък, вероятно ще причини неравномерно износване при изтегляне на зърното. Когато отворът за теглене на зърното прилепне към железния лист, когато теленият прът се трие във външната температура, повърхността на телта произвежда надлъжни следи от зърно. Повече от 95 процента са причинени от драскотини по повърхността на стоманената тел по време на процеса на изтегляне. Следователно механичният метод за отстраняване на котлен камък не е подходящ за високоскоростно изтегляне.
4. Издърпване
Процесът на изтегляне има две цели, едната е да промени размера на суровините; другият е да се получат основни механични свойства на крепежните елементи чрез деформация и укрепване. За средно въглеродната стомана, средно въглеродната легирана стомана има и друга цел, тоест да направи прът. Люпеният цементит, получен след контролирано охлаждане, се напуква колкото е възможно повече по време на процеса на изтегляне, за да се подготви за последващо сфероидизиращо (омекотяващо) отгряване за получаване на гранулиран цементит. Въпреки това, някои производители произволно намаляват чертежа, за да намалят разходите. Прекомерната скорост на редуциране увеличава тенденцията за втвърдяване на телта, което пряко влияе върху характеристиките на студено насочване на телта. Ако разпределението на коефициента на намаляване на всеки проход не е подходящо, това също ще причини усукващи пукнатини в телта по време на процеса на изтегляне.
Освен това, ако смазването не е добро по време на процеса на изтегляне, това също може да причини редовни напречни пукнатини в студено изтеглената телена пръчка. Тангенциалната посока на телта и матрицата за изтегляне на тел не е концентрична по едно и също време, когато теленият прът се търкаля от матрицата, което ще доведе до влошаване на износването на модела на едностранния отвор на матрицата за изтегляне на тел, което прави вътрешният отвор е извън кръг и причинява неравномерна деформация на изтегляне в периферната посока на жицата. Закръглеността на стоманената тел е извън толеранса и напрежението в напречното сечение на стоманената тел не е равномерно по време на процеса на студено насочване, което влияе върху скоростта на преминаване на студено заглавие. По време на процеса на изтегляне на телената пръчка, прекомерният коефициент на намаляване на повърхността ще влоши качеството на повърхността на стоманената тел, докато твърде ниският коефициент на намаляване на повърхността не е благоприятен за раздробяването на люспестия цементит и е трудно да се получи толкова много гранулиран цементит, колкото е възможно. , тоест скоростта на сфероидизация на цементита е ниска, което е изключително неблагоприятно за характеристиките на студено насочване на стоманената тел. За прът и тел, произведени по метода на изтегляне, степента на частично намаляване на повърхността се контролира директно в рамките на 10 процента -15 процента.
5. Студено коване
Обикновено оформянето на главата на болта приема пластмасова обработка със студена позиция. В сравнение с процеса на рязане, металното влакно (метална тел) е непрекъснато заедно с формата на продукта и няма разрез в средата, като по този начин се подобрява здравината на продукта, особено механичните свойства. Процесът на формоване със студено зареждане включва рязане и формоване, еднопозиционно едно щракване, студено зареждане с двойно щракване и автоматично студено насочване при многофункционални позиции.
Автоматичната машина за студено зареждане изпълнява многофункционални процеси като щамповане, коване на заглавие, екструдиране и намаляване на диаметъра в няколко матрици за формоване. Характеристиките на обработка на оригиналната заготовка, използвана от едностанционната или многофункционалната автоматична машина за студено зареждане, се определят от размера на размера на материала на пръта с дължина 5-6 метра или размера на телта с тегло 1900-2000KG, тоест характеристиките на технологията за обработка. Въпросът е, че студеното зареждане не използва предварително изрязани единични заготовки, а използва самата автоматична машина за студено зареждане, за да изреже и разстрои (ако е необходимо) заготовки от пръти и телени пръти. Преди екструдиране на кухината, заготовката трябва да бъде оформена. Чрез оформяне може да се получи заготовка, отговаряща на техническите изисквания. Преди разстройване, намаляване и положително екструдиране, заготовката не трябва да се оформя. След като заготовката бъде изрязана, тя се изпраща в станцията за насаждане и оформяне. Тази станция може да подобри качеството на заготовката, да намали силата на формиране на следващата станция с 15-17 процента и да удължи живота на матрицата, а болтовете могат да бъдат направени с многократно намаляване на диаметъра.
1. Най-лесният начин да изрежете заготовката с полузатворен режещ инструмент е да използвате инструмент за рязане на ръкави; ъгълът на разреза не трябва да бъде по-голям от 3 градуса; и когато се използва отворен режещ инструмент, ъгълът на скосяване на разреза може да достигне 5 -7 градуса.
2. Заготовката с къси размери трябва да може да се завърти на 180 градуса по време на прехвърлянето от предишната станция към следващата станция за формоване, така че да може да се упражни потенциалът на автоматичната машина за студено насочване, да могат да се обработват крепежните елементи със сложни структури и прецизността на частите може да се подобри.
3. Всяка станция за формоване трябва да бъде оборудвана с устройство за връщане на поансон, а матрицата трябва да бъде оборудвана с изхвърлящо устройство тип ръкав.
4. Броят на формиращите станции (с изключение на станциите за рязане) обикновено трябва да достигне 3-4 станции (повече от 5 в специални случаи).
5. По време на ефективния период на експлоатация, структурата на основната направляваща релса на плъзгача и компонентите на процеса могат да гарантират точността на позициониране на поансона и матрицата.
6. Крайният превключвател на клемите трябва да бъде монтиран на преградата, която контролира избора на материал, и трябва да се обърне внимание на контрола на силата на разрушаване. Извън закръглеността на телта за студено набиране, използвана при производството на високоякостни крепежни елементи на автоматична машина за студено насочване, трябва да бъде в рамките на толеранса на диаметъра, докато извънзакръглеността на стоманените проводници за по-прецизни крепежни елементи трябва бъде ограничен до 1/1/2. 2 В рамките на толеранса на диаметъра, ако диаметърът на стоманената тел не достигне посочения размер, ще се появят пукнатини в частта за разрушаване или главата на детайла или ще се образуват ръбове. Ако диаметърът е по-малък от размера, изискван от процеса, главата ще бъде непълна. , ръбовете и ъглите или удебелените части не са ясни. Прецизността, която може да бъде постигната чрез студено насочване, също е свързана с избора на метода на формоване и използваната процедура.
Освен това зависи и от конструктивните характеристики на използваното оборудване, характеристиките на процеса и неговото състояние, прецизността на инструмента и матриците, живота и степента на износване. За високолегирана стомана, използвана при студено формоване и екструдиране, грапавостта на работната повърхност на циментираната карбидна форма не трябва да бъде по-голяма от Ra=0.2um. Когато грапавостта на работната повърхност на този тип матрица достигне Ra=0.025-0.050um, тя има най-висок живот.
6. Обработка на нишки
Резбата на болта обикновено е студено обработена, така че заготовката на резбата в рамките на определен диапазон на диаметъра преминава през триещата (търкалящата) телена плоча (матрица) и резбата се образува от натиска на телената плоча (търкалящата матрица). Пластмасовата обтекателна линия на резбованата част не е отрязана, здравината се увеличава, прецизността е висока, а качеството е еднакво, така че се използва широко.
За да се направи външният диаметър на резбата на крайния продукт, необходимият диаметър на заготовката на резбата е различен, тъй като е ограничен от фактори като точност на резбата и дали материалът е покрит или не. Навиването (търкането) на конеца е метод на обработка, който използва пластична деформация за образуване на зъби на резбата. Той използва матрица за валцуване (плоча за завинтване) със същата стъпка и форма на зъба като резбата, която ще се обработва, докато екструдира цилиндричната заготовка за винт, завърта заготовката на винта и накрая прехвърля формата на зъба на търкалящата матрица към На винта празен, нишката се образува. Общата точка на обработката на резбата с търкаляне (търкане) е, че броят на оборотите на търкаляне не трябва да е твърде голям. Ако е твърде много, ефективността ще бъде ниска, а повърхността на зъбите на конеца лесно ще причини разделяне или произволна катарама. Напротив, ако броят на оборотите е твърде малък, диаметърът на резбата лесно може да бъде извън кръгъл, а налягането в началния етап на валцуване се увеличава необичайно, което води до скъсяване на живота на матрицата.
Чести дефекти на валцувани нишки: пукнатини или драскотини по повърхността на резбованата част; произволни катарами; от закръгленост на резбовата част. Ако тези дефекти се появят в голям брой, те ще бъдат открити по време на етапа на обработка. Ако броят на случаите е малък, производственият процес не забелязва тези дефекти и след това се разпространява до потребителите, причинявайки проблеми. Следователно, ключовите въпроси на условията на обработка трябва да бъдат обобщени и тези ключови фактори трябва да бъдат контролирани в производствения процес.
7. Термична обработка
Високоякостните крепежни елементи трябва да бъдат закалени и темперирани в съответствие с техническите изисквания. Целта на топлинната обработка и темперирането е да се подобрят цялостните механични свойства на крепежните елементи, за да се постигне определената стойност на якост на опън и коефициент на провлачване на продукта. Процесът на топлинна обработка има решаващо влияние върху високоякостните крепежни елементи, особено тяхното вътрешно качество. Следователно, за да се произвеждат висококачествени крепежни елементи с висока якост, трябва да има модерна технология и оборудване за термична обработка. Поради големия производствен обем и ниската цена на болтовете с висока якост, а резбовата част е сравнително фина и относително прецизна структура, оборудването за топлинна обработка трябва да има голям производствен капацитет, висока степен на автоматизация и добра топлинна обработка качество.
От 90-те години на миналия век доминира производствената линия за непрекъсната термична обработка със защитна атмосфера, а пещта с ударно дъно и мрежестата лента са особено подходящи за термична обработка и закаляване на малки и средни крепежни елементи. В допълнение към доброто уплътняване на пещта, линията за закаляване и темпериране също има усъвършенстван компютърен контрол на атмосферата, температурата и параметрите на процеса, алармата за повреда на оборудването и функциите на дисплея. Високоякостните крепежни елементи се управляват автоматично и се управляват от подаване-почистване-нагряване-закаляване-почистване-закаляване-оцветяване до офлайн, което ефективно гарантира качеството на топлинната обработка. Обезвъглеродяването на резбата ще доведе до спъване на крепежния елемент, преди да се достигне съпротивлението, изисквано от механичните свойства, което ще доведе до повреда на резбовия крепеж и ще съкрати експлоатационния живот. Поради обезвъглеродяването на суровината, ако отгряването е неправилно, обезвъгленият слой на суровината ще се задълбочи. В процеса на термична обработка на закаляване и темпериране, малко окислителен газ обикновено се вкарва отвън на пещта. Ръждата на телта или остатъка по повърхността на телта след студеното изтегляне също ще се разложи след нагряване в пещта и в резултат на реакцията ще се генерират някои окислителни газове. Например, повърхностната ръжда на стоманена тел, която се състои от железен карбонат и хидроксид, ще се разложи на CO2 и H2O след нагряване, като по този начин ще влоши обезвъгляванията. Проучванията показват, че степента на обезвъглеродяване на средно въглеродната легирана стомана е по-сериозна от тази на въглеродната стомана, а най-бързата температура на обезвъглеродяване е между 700-800 градуса по Целзий. Тъй като прикрепените елементи върху повърхността на стоманената тел се разлагат и синтезират CO2 и H2O много бързо при определени условия, ако газът от пещта на пещта с непрекъсната мрежеста лента не се контролира правилно, обезвъглеродирането на винта ще бъде твърде лошо. Когато високоякостните крепежни елементи са оформени чрез студено насочване, суровините и отгряваният обезвъглероден слой не само все още съществуват, но също така се екструдират до горната част на резбата. За повърхността на крепежния елемент, която трябва да бъде закалена, не може да се получи необходимата твърдост. Механичните свойства (особено якостта и устойчивостта на износване) са намалени.
Освен това повърхността на стоманената тел е обезвъглена, повърхностният слой и вътрешната структура имат различни коефициенти на разширение и могат да възникнат повърхностни пукнатини по време на закаляване. Поради тази причина, по време на закаляване и нагряване, горната част на нишката трябва да бъде защитена от обезвъглеродяване, крепежните елементи, чиито суровини са обезвъглени, трябва да бъдат правилно карбонизирани, а предимствата на защитната атмосфера в пещта с мрежеста лента трябва да се адаптират към оригинални части с въглеродно покритие. Съдържанието на въглерод е основно същото, така че обезвъглените крепежни елементи могат бавно да бъдат възстановени до първоначалното съдържание на въглерод. Въглеродният потенциал за предпочитане е зададен на 0.42 процента -0.48 процента. , така че да се избегнат едри зърна и да се повлияят механичните свойства. Проблемите с качеството, които могат да възникнат в процеса на закаляване и темпериране на крепежни елементи, включват основно недостатъчна твърдост в закалено състояние; неравномерна твърдост в закалено състояние; прекомерна деформация при закаляване; гасене на напукване. Такива проблеми в областта често са свързани със суровини, охлаждане на нагряване и охлаждане на охлаждане. Правилното формулиране на процеса на топлинна обработка и стандартизирането на производствения процес често могат да избегнат подобни инциденти с качеството.
