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一.螺丝生产的基本概念:
 
 
1.螺丝的制造方式可以分为:冷镦、热打、机加工(车削、铣等)。(我们主要介绍冷镦,热打和车削作为了解知识)
2.冷镦的定义:就是利用金属的塑性,采用冷态力学进行施压或冷拔,达到金属固态变形的目的。在室温下把棒材或线材的顶部加粗的锻造成形方法。
3.冷镦的应用范围:主要用於制造螺栓、螺母、铁钉、铆钉和钢球等零件。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等。
4.冷镦的优异性:材料利用率可达80~90%,生产效率高,可达300件/分以上。
5.热镦的定义:热镦是将材料加热后进行压力加工使材料的形状达到设计要求,是将材料加热后放的一定形状的模具内锻压成型的方式,也叫热加工,也叫红打,这个都是大个的螺栓才用红打的 。
6.机加工:小批量的专用或特殊螺栓的六角头是车削后铣成的 。
7.搓丝:螺栓的螺纹有机械套丝的,和手工板牙类似。有机床车制的,直径大的螺栓车制才行。也有“搓丝”的,是用“搓丝机”用“搓丝板”挤压出螺纹,这种螺栓的没有螺纹的部分直径略小一点。
8.铣尾:一般由割尾机完成。
9.冷镦和热镦的区别:①冷镦的螺栓表面都比较漂亮,红打的螺栓表面有氧化皮不好看;② 冷镦的生产效率高③一般M24以上的螺栓就需要红打。
 
二.螺丝生产的工艺及流程:
 
 
㈠.螺丝制造的一个流程:盘元-退火-酸洗-抽线-打头-辗牙-热处理-电镀-包装
㈡螺丝制造的各工艺:
⒈盘元:
①定义:是指自厂商购入原始盘条,一个盘元主要包括以下几个方面的参数:厂牌、品名、规格、材质、炉号或批号、数量/重量 ; ②钢中的主要化学成份有:C、Mn、P、S、Si、Cu、Al,其中Al、Cu的含量越低越好。
⒉退火:
①定义:把线材加热到适当的温度,保持一定时间,再慢慢冷却,以调整结晶组织,降低硬度,改良线材常温加工性。
②作业流程:入料-升温-保温 -降温 。③品质控制:硬度:材质为1018、1022线材退火后硬度为HV120-170,材质为中碳线材退火后硬度为HV120-180;外观:表面不得有氧化膜及脱碳现象。
⒊酸洗:
①目的:除去线材表面的氧化膜,并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜,以减少线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中,对工模具的擦伤。
②作业流程:
Ⅰ、酸洗:将整个盘元分别浸入常温、浓度为20-25%的三个盐酸槽数分钟,其目的是除去线材表面的氧化膜。
Ⅱ 、清水:清除线材表面的盐酸腐蚀产物。
Ⅲ 、草酸:增加金属的活性,以使下一工序生成的皮膜更为致密。
Ⅳ 、皮膜处理:将盘元浸入磷酸盐,钢铁表面与化成处理液接触,钢铁溶解生成不溶性的化合物(如Zn2Fe(Po4)2·4H2o),附着在钢铁表面形成皮膜。
Ⅴ 、清水:清除皮膜表面残余物。
Ⅵ 、润滑剂:由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低,不能赋予加工时充分的润滑性但与金属皂(如钠皂)反应形成坚硬的金属皂层,可以增加其润滑性能。
 
4.抽线:
①目的:将盘元冷拉至所需线径。实用上针对部分产品又可分粗抽(剥壳)和精抽两个阶段。
②作业流程
Ⅰ小抽线:由于一般盘元最小规格为5.5mm(各公司视具体情况不同而不同),而大部分小螺丝(英制14#(含)以下,公制M5以下)所需线径都较小,且小螺丝成型时变形较大。为了减小由于冷拉所产生的加工应力,确保线材的可加工性,将线材的冷拉分两个阶段,首先利用连续式伸线机将盘元粗抽至一定线径(以确保精抽减面率小于15%为原则),之后退火,以消除粗抽产生的加工应力。
Ⅱ大抽线:盘元经酸洗之后,通过抽线机冷拉至所需线径。适用于大螺丝、螺帽、牙条所用线材
5.成型:
将线材经冷间锻造(或热间锻造),以达到半成品之形状及长度(或厚度)。
①作业流程:
Ⅰ、六角螺栓(四模四冲或三模三冲)
(1)、切断:通过可动的剪刀单向移动,将卡于剪模内的线材切成所需胚料。
(2)、一冲:后冲模顶住胚料冲模挤压胚料,初步成型,之后后冲模将胚料推出。
(3)、二冲:胚料进入第二打模,二冲模挤压,胚料呈扁圆状,之后后冲模将胚料推出。
(4)、三冲:胚料进入第三打模,通过六角三冲模仁剪切,胚料六角头初步形成,之后,后冲模将胚料推入第三打模,切料自六角头切断,六角头形成。
Ⅱ、马车螺栓(一模二冲)
Ⅲ、内六角螺栓(三模三冲)
Ⅳ、六角华司头小螺丝(三模三冲)
Ⅴ、小螺丝(一般头型一模二冲)
(1)、切断:通过可动剪刀单向移动,将卡于剪模内的线材切成所需胚料。
(2)、一冲:打模固定,一冲模将产品头部初步成型,以使下一冲程能完全成型。当产品为一字割沟时,一冲模为内凹、椭圆槽,产品为十字槽时,一冲模为内凹、四方槽。
(3)、二冲:一冲之后,冲具整体运行,二冲模移向打模正前方,同时二冲模向前运行,将产品最终成型。之后由后冲棒将胚料推出。
热打:
Ⅰ、适用规格:
Ⅱ、作业流程:
加热:于加热设备将胚料需成型一端加热至白热状态,依据产品规格设定加热温度和时间。一般3/4以下加热7-10秒,7/8-1"加热15秒左右。
成型:将加热后的胚料迅速移至成型机,通过后座,夹模固定,头模冲击胚料,加以成型。可以根据胚料的长度调整后座的距离。
束杆:于束杆机上利用挤压将产品缩杆。
6.辗牙(攻牙):
Ⅰ目的:将已成型的半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹。实用上针对螺栓(螺丝)称为辗牙,牙条称为滚牙,螺帽称为攻牙。
Ⅱ辗牙:辗牙即是将一块牙板固定,另一块活动牙板带动产品移动,利用挤压使产品产生塑性变形,形成所需螺纹。
Ⅲ品质控制:
①、牙外径偏小:首先原因可能是牙山不饱,调整牙板相对位置即可,其次有可能是成型有效径过小。
②、牙底不良:针对牙底起皮(如木螺丝),可将固定牙板的急入角与直放角进行调节,将急入角 适当往里推挤。
③、牙尖不良(小辗牙):牙尖不良现象有:尾尖裂痕、火烧、歪尾、断尾、钝尾等。可通过调整牙板或更 换牙板加以改善。
④ 、外观不良:外观不良现象有:歪杆、牙底径粗糙、牙山不饱、尾牙未搓至尾尖等。可通过调 整牙板加以改善。
Ⅳ滚牙:滚牙是以两个相对应的螺丝滚轮,正向转动,利用挤压使产品产生塑性变形,形 成所需螺纹。滚牙通常用于牙条。
7.热处理和表面处理将列出来重点讲解
 
 
三、成型过程中容易产生的不良现象及原因分析
 
 
1、偏心:二冲安装不良及调机不当。
2、歪头:一冲安装不良及调机不当。
3、头部不圆:一冲模的选择不当或一冲成型不够饱满。
4、打模裂痕:打模破裂或打模R角不当,使打模被二冲撞刮。
5、头部双层:一冲成型不良。
6、毛边:一冲成型不良、主要是冲棒与冲模孔之间间隙过大或冲棒太短引起。
7、裂角:冲针破裂或二冲与打模相不重。
8、头部开裂:材质问题,或一冲模使用错误(如打盘头用六角华司头的一冲模),以及润滑油的原因。
 
四、辗牙易产生不良现象及原因分析
 
 
1、加工裂痕:牙板破旧及调机不当。
2、钝尾:调机不当,牙板太旧。
3、火 烧:两牙板间距偏大,或送料时间不对。
4、歪尾:牙板座上之控制螺丝逼得太紧。
5、断尾:牙板磨损及调机不当。
6、牙山不饱:调机不当
7、尾牙未搓至尾尖。
8、歪杆:矫正块未矫好。
9、牙底粗糙:牙距未调好。
 
五、螺母生产的工艺及流程
 
㈠螺帽成型:
①、作业流程:
Ⅰ、切断:由内刀模与剪切刀配合,将线材切成所需胚料。
Ⅱ、一冲:由前冲模、冲程模、后冲棒配合,将变形不平的切断胚 料加以整形,并由后冲棒将胚料推出。
Ⅲ、二冲:运转夹将胚料从一冲夹至二冲,由前冲模、冲程模、后冲棒配合,更进一步将胚料整形,并加强第一冲的压平与饱角作用,之后由后冲棒将胚料推出。
Ⅳ、三冲:运转夹将胚料从二冲夹至三冲,由前冲模、冲程模、后冲棒配合,再次挤压胚料,以使下冲能完全成型,之后由后冲棒将胚料推出。
Ⅴ、四冲:运转夹将胚料从三冲夹至四冲,由前冲模、冲程模、后冲棒配合,将螺帽完全成型,并藉控制铁屑厚度来调整螺帽的厚度,之后由后冲棒将胚料推出。
Ⅵ、五冲:运转夹将胚料从四冲夹至五冲,由前冲模、脱料盘配合,将成型完全的胚料冲孔,并使冲断的铁屑进入打孔模下仁,而最终完成螺帽的成型。螺帽的头部标记在此过程形成。
②螺母的生产流程:
Ⅰ、8级以下螺帽
⑴、盘元---酸洗---抽线---成---攻牙---表面处理---包装
⑵、热浸镀锌:盘元---酸洗---抽线---成型---热浸镀锌---攻牙---包装
Ⅱ、8级螺帽
盘元---退火---酸洗---抽线---成型---攻牙---表面处理---包装
Ⅲ、公制10、12级,英制5级以上螺帽
盘元---退火---酸洗---抽线---成型---攻牙---热处理---表面处理包装
㈡、攻牙即是将已成型之螺帽,利用丝攻攻丝,形成所需螺纹。
①品质控制:攻牙过程常发生的品质问题是牙紧,牙紧通常是由于牙攻柄直线部弯曲、牙攻钝化、有效径超差,以及上下跑道不正等原因造成。针对造成牙紧的原因,可以采取矫牙攻,调换牙攻或调整跑道等措施。