Höghållfast bulttillverkningsprocess
Bearbetningstekniken för höghållfasta bultar är: varmvalsad valstråd-(kalldragning)-sfäroidisering (mjukning) glödgning-mekanisk avkalkning-betning-kalldragning-kall smide-trådbearbetning-värmebehandling-inspektion
1. Design av stålkonstruktion
Vid tillverkning av fästelement är det korrekta valet av fästmaterial en viktig länk, eftersom prestandan hos fästelement är nära relaterad till dess material. Om materialet inte väljs korrekt eller korrekt kan det hända att prestandan inte uppfyller kraven, livslängden kan förkortas, olyckor kan inträffa eller bearbetningen är svår och tillverkningskostnaden kan vara hög. Därför är valet av fästmaterial en mycket viktig länk. Cold heading stål är ett mycket utbytbart fäststål som framställs genom kallhuvudformningsprocess. Eftersom metallen bearbetas plastiskt och formas vid rumstemperatur, har varje del en stor mängd deformation och deformationshastigheten är också snabb. 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 målet med JISG3507-1991 "Cold Heading" Egenskaperna hos valstrådar av kolstål för stål, med materialkraven för bultar och skruvar av klass 8.8 och grad 9.8 som exempel, bestämmer olika kemiska element. Om C-halten är för hög kommer kallformningsprestandan att minska; om den är för låg kan de mekaniska prestandakraven för delarna inte uppfyllas, så den är satt till 0.25 procent {{10}}.55 procent . Mn kan förbättra stålets permeabilitet, men tillsats av för mycket kommer att stärka matrisstrukturen och påverka kallformningsprestandan; den tenderar att främja tillväxten av austenitkorn under härdning och härdning av delar, och den bör ökas på lämpligt sätt internationellt. 0,45 procent -0,80 procent . Si kan stärka ferrit och främja nedgången av kallformningsprestanda. Reduktionen i töjning av materialet bestämdes vara mindre än eller lika med {{20}},30 procent Si. SP är ett föroreningselement, deras existens kommer att segregera längs korngränsen, orsaka korngränsförsprödning och skada stålets mekaniska egenskaper. Den bör minskas så mycket som möjligt. P Mindre än eller lika med 0,030 procent, S Mindre än eller lika med 0,035 procent. B. Den maximala borhalten är 0,005 procent, för även om bor avsevärt kan förbättra stålets permeabilitet, kommer det också att öka stålets sprödhet.
2. Sfäroidiserande (mjukgörande) glödgning
När cold heading producerar försänkta skruvar och insexskruvar kommer stålets ursprungliga struktur direkt att påverka formningsförmågan vid kall heading. Den lokala plastiska deformationen i den kalla rubriksprocessen kan nå 60 procent -80 procent. För detta måste stål ha god plasticitet. När stålets kemiska sammansättning är konstant är den metallografiska strukturen nyckelfaktorn för att bestämma plasticiteten. Det anses allmänt att tjock flingig perlit inte bidrar till kall riktning, medan fin sfärisk perlit avsevärt kan förbättra stålets plastiska deformationsförmåga. För medelkolstål och medelkollegerat stål med stora mängder höghållfasta fästelement utförs sfäroidiserande (mjukgörande) glödgning före kallskärning för att erhålla enhetlig och fin sfäroidiserad perlit, som bättre kan möta faktiska produktionsbehov. För mjukglödgning av valstråd av medelstort kolstål väljs vanligtvis uppvärmningstemperaturen vid de övre och nedre kritiska punkterna av stålet. Uppvärmningstemperaturen är i allmänhet inte för hög. I annat fall kommer den tertiära cementiten att fällas ut längs korngränsen, vilket orsakar sprickbildning i kall riktning. Valstråd av medelstort kollegerat stål antar isotermisk sfäroidiserande glödgning. Efter att AC1 plus (20-30 procent ) har värmts upp kyls ugnen till något lägre än Ar1, temperaturen hålls vid cirka 700 grader Celsius under en tid och sedan kyls ugnen till cirka 500 grader Celsius och luftkyld. Stålets metallografiska struktur ändras från grovt till fint, från plåt till sfäriskt, och sprickhastigheten för kall rubrik kommer att minska kraftigt. Mjukglödgningstemperaturen för 3545ML35SWRCH35K stål är i allmänhet 715-735 grader Celsius; medan den sfäroidiserande glödgningstemperaturen för SCM43540CrSCR435-stål i allmänhet är 740-770 grader Celsius, och den isotermiska temperaturen är 680-700 grader Celsius.
3. Skalning och avkalkning
Processen att ta bort järnskal från stålvalstråd med kall riktning håller på att skala av skalan. Det finns två metoder: mekanisk rostborttagning och kemisk betning. Att ersätta den kemiska betningsprocessen av valstråd med mekanisk avkalkning förbättrar inte bara produktiviteten, utan minskar också miljöföroreningarna. Denna avkalkningsprocess inkluderar böjningsmetod (i allmänhet använder man ett runt hjul med ett triangulärt spår för att upprepade gånger böja tråden), sprutning av nio metoder, etc. Avkalkningseffekten är bättre, men kvarvarande järnskal kan inte avlägsnas (avlägsningshastigheten för oxiden). skalan är 97 procent )) , speciellt när skalvidhäftningen är stark. Därför påverkas mekanisk rostborttagning av järnplåtens tjocklek, struktur och spänningstillstånd. Kolståltråd för låghållfasta fästelement (Mindre än eller lika med 6,8). Efter att de höghållfasta fästelementen (större än eller lika med 8,8) är mekaniskt avrostade, avlägsnas skalet helt med valstråd, och sedan blandas rosten genom kemisk betningsprocess. För valstråd av mjukt stål är det sannolikt att järnskalet som lämnats av mekanisk avkalkning orsakar ojämnt slitage på spannmålsdraget. När ståltrådstråden gnuggar mot den yttre temperaturen för att få det genomgående hålet i fibrerna att fästa vid järnplåten, bildas längsgående kornspår på ytan av ståltrådstråden. När valstråden är en flänsbult med kall riktning eller cylindrisk skruv, orsakas mer än 95 procent av orsakerna till mikrosprickor på huvudet av repor på valstrådens yta under ritningsprocessen. så,
4. Ritning
Ritningsprocessen har två syften. En är att ändra storleken på råvaran; den andra är att erhålla fästelementets grundläggande mekaniska egenskaper genom deformationsförstärkning. För medelkolstål och medelkollegerat stål finns det ett annat syfte, vilket är att så mycket som möjligt spricka den flingiga cementiten som erhålls efter kontrollerad kylning av tråden under dragningsprocessen, för att förbereda för den efterföljande sfäroidiseringen (mjukning). ) glödgning. granulär cementit. Men för att minska kostnaderna minskar vissa tillverkare ritningar utan tillstånd. För passet ökar den överdrivna minskningen av ytan 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 att valstråden vrids under dragningsprocessen. Sprickorna fördelade i längdriktningen längs valstråden med en viss period exponeras under valstrådens kallkursning. Om smörjningen dessutom inte är bra under dragningsprocessen kommer det också att orsaka regelbundna tvärgående sprickor i den kalldragna valstråden. Tangentriktningen för trådutloppslindningsdynan är inte koncentrisk med tråddragningsdynan, vilket kommer att öka slitaget på det ensidiga hålet i tråddragningsdynan, göra det inre hålet inte runt och orsaka att tråddragningsdeformationen blir ojämn i trådens omkretsriktning. Ståltrådens rundhet är för dålig och kraften på ståltrådens tvärsnitt är ojämn under den kalla rubriksprocessen, vilket påverkar den kvalificerade hastigheten för kall rubrik. Under tråddragningsprocessen kommer en för stor ytreduktion att göra ståltrådens ytkvalitet sämre, medan en för låg ytreduktionshastighet inte bidrar till krossning av flagig cementit och det är svårt att få fram så mycket granulär cementit som möjligt. möjlig. Det vill säga, sfäroidiseringshastigheten för cementit är låg, vilket är extremt ogynnsamt för ståltrådens prestanda för kall riktning. För stavar och valstråd framställda genom dragning kontrolleras den lokala ytreduktionshastigheten direkt inom intervallet 10 procent -15 procent. För låg ytreduktionshastighet är emellertid inte gynnsam för krossning av flagig cementit, och det är svårt att erhålla 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 stavar och valstråd framställda genom dragning styrs den lokala ytreduktionshastigheten direkt inom intervallet 10 procent -15 procent. För låg ytreduktionshastighet är emellertid inte gynnsam för krossning av flagig cementit, och det är svårt att erhålla 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 stavar och valstråd framställda genom dragning kontrolleras den lokala ytreduktionshastigheten direkt inom intervallet 10 procent -15 procent.
5. Kallsmide
Vanligtvis är bulthuvudet bearbetat av plast med kall rubrik. Jämfört med skärprocessen är metallfibern (tråden) kontinuerlig längs produktens form utan att skära i mitten, vilket förbättrar produktens hållfasthet, särskilt de mekaniska egenskaperna. Processen för formning av kall rubrik inkluderar skärande formning, enstations enkelklicks kall rubrik, dubbelklicks kall rubrik och multi-task automatisk kall rubrik. Automatiska kallskärningsmaskiner utför multitasking-processer som stansning, rubbning, extrudering och reducering i flera formningsformar. Bearbetningsegenskaperna för råvaror som används i enstations- eller flerstationsautomatiska kallstyrningsmaskiner bestäms av storleken på stänger med en längd på 5-6 meter eller trådar med en vikt på 5-6 meter. 1900-2000KG, det vill säga egenskaperna hos bearbetningstekniken. Cold heading använder inte förskurna ämnen i ett stycke, utan använder den automatiska kallskärningsmaskinen själv för att skära och rubba ämnen i stången (om nödvändigt) och valstrådar. Innan kaviteten extruderas måste ämnet formas. Genom formning kan ett ämne som uppfyller processkraven erhållas. Ämnet behöver inte formas före rubbning, diameterminskning och främre extrudering. Efter att ämnet har skurits, skickas det till rubbningsstationen. Denna station kan förbättra kvaliteten på ämnet, minska formningskraften för nästa station med 15-17 procent och förlänga formens livslängd. Bultar kan tillverkas i flera diameterreduktioner. 1. Använd en halvsluten fräs för att skära av ämnet. Det enklaste sättet är att använda en socket-typ fräs; vinkeln på snittet bör inte vara större än 3 grader; när du använder en öppen fräs kan snittets fasvinkel nå 5-7 grader. 2. När det korta materialet överförs från föregående station till nästa formningsstation, bör det kunna rotera 180 grader för att utöva potentialen hos den automatiska kallstyrningsmaskinen, bearbeta fästelement med komplexa strukturer och förbättra precisionen av delar. 3. Varje formningsstation ska vara utrustad med en stansejektor och formen ska vara utrustad med en hylsejektor. 4. Formningsstationer (exklusive skärstationer) bör i allmänhet nå 3-4 stationer (mer än 5 stationer i speciella fall). 5. Under den effektiva användningsperioden kan strukturen på styrskenan för huvudreglaget och processkomponenterna säkerställa positioneringsnoggrannheten för stansen och formen. 6. Terminalgränslägesbrytare måste installeras på baffeln för att styra materialvalet, och uppmärksamhet måste ägnas åt kontrollen av störkraften. Orundheten hos kalldragen tråd som används för höghållfasta fästelement på automatiska kallskärningsmaskiner bör ligga inom diametertoleransområdet, medan orundheten hos valstråd som används för mer exakta fästelement bör ligga inom diametern toleransintervall. Den bör begränsas inom toleransintervallet för 1/2 diameter, om tråddiametern inte når den specificerade storleken, kommer sprickor eller grader att uppstå på det rubbade eller delhuvudet. Om diametern är mindre än den storlek som krävs av processen, kommer huvudet att vara ofullständigt, och kanterna och hörnen eller svullna delar kommer inte att vara tydliga. Den precision som kallskärning kan uppnå är också relaterad till valet av formningsmetod och den process som används. Dessutom beror det också på de strukturella egenskaperna, processegenskaperna och tillståndet hos den använda utrustningen, precisionen, livslängden och slitagegraden för formen. För höglegerat stål för kallskärning och extrudering bör grovheten på hårdmetallformens arbetsyta inte vara större än Ra=0.2um. När arbetsytans grovhet för denna typ av form når Ra=0.025-0.050um, är livslängden högst.
6. Trådbehandling
Bultgängor är vanligtvis kallbearbetade, så att gängämnet inom ett visst diameterområde rullas (rullas) genom trådplattan (munstycket), och gängan bildas av trycket från trådplattan (rullform). Den gängade delens plastströmlinje skärs inte, vilket ökar styrkan, hög precision och enhetlig kvalitet, så den används ofta. För att göra gängans ytterdiameter på slutprodukten är den erforderliga gängämnesdiametern annorlunda eftersom den begränsas av faktorer som gängnoggrannhet och om materialet är belagt eller inte. Rullande (rullande) tråd hänvisar till en bearbetningsmetod som använder plastisk deformation för att bilda trådtänder. Den använder rullformar med samma stigning och tandform som gängan som ska bearbetas. Den roterar skruvämnet medan det extruderar det cylindriska skruvämnet och överför slutligen tandprofilen på rullformen till skruvämnet för att bilda gängor. Den gemensamma poängen med bearbetning av rulltråd (gnidning) är att antalet rullande varv inte behöver för mycket. Om det är för många blir effektiviteten låg och gängytan är lätt att separera eller spänna slumpmässigt. Tvärtom, om antalet varv är för litet, är gängans diameter sannolikt orund, och det initiala valstrycket ökas onormalt, vilket kommer att förkorta stansens livslängd. Vanliga defekter av rullade trådar: sprickor eller repor på trådytan; slumpmässig knäckning; tråden är orund. Om dessa defekter uppstår i stort antal kommer de att fångas upp under bearbetningsfasen. Om antalet händelser är litet kommer dessa defekter att föras vidare till användarna oavsiktligt under produktionsprocessen, vilket orsakar problem. Därför bör nyckelfrågorna för bearbetningsförhållanden sammanfattas, och dessa nyckelfaktorer bör kontrolleras under produktionsprocessen.
7. Värmebehandling
Höghållfasta fästelement måste härdas och härdas enligt tekniska krav. Värmebehandling och härdning är till för att förbättra de omfattande mekaniska egenskaperna hos fästelement för att möta produktens specificerade draghållfasthetsvärde och flytförhållande. Värmebehandlingsprocessen har en avgörande inverkan på höghållfasta fästelement, särskilt deras inre kvalitet. Därför krävs avancerad värmebehandlingsteknik och utrustning för att producera högkvalitativa höghållfasta fästelement. På grund av den stora produktionsvolymen och det låga priset på höghållfasta bultar är strukturen på den gängade delen relativt fin och exakt, så värmebehandlingsutrustningen måste ha en stor produktionskapacitet, en hög grad av automatisering och värmebehandling av god kvalitet . Sedan 1990-talet har kontinuerliga värmebehandlingslinjer i skyddande atmosfär dominerat. Meshbandugn med skakbotten är särskilt lämplig för värmebehandling och härdning av små och medelstora fästelement. Förutom ugnens goda tätningsprestanda har härdnings- och härdningslinjen också avancerad mikrodatorkontroll av atmosfär, temperatur och processparametrar, och utrustningsfellarm och displayfunktioner. Höghållfasta fästelement styrs helt automatiskt från laddning-rengöring-värme-släckning-rengöring-temperering-färgning till off-line, vilket effektivt garanterar värmebehandlingens kvalitet. Gängavkolning kan leda till att fästelementet hoppar ut först när motståndet som krävs av de mekaniska egenskaperna inte uppfylls, vilket gör att det gängade fästelementet går sönder och minskar livslängden. På grund av avkolningen av råmaterialet, om glödgningen inte är korrekt, kommer avkolningsskiktet av råmaterialet att fördjupas. Under kylnings- och anlöpningsvärmebehandlingen förs vanligtvis vissa oxiderande gaser in från utsidan av ugnen. Rosten från ståltråden eller resterna på valstrådens yta efter kalldragning kommer också att sönderdelas efter uppvärmning i ugnen, och reaktionen kommer att generera några oxiderande gaser. Till exempel är rosten på ytan av ståltråd sammansatt av järnkarbonat och järnhydroxid, som kommer att sönderdelas till CO2 och H2O efter uppvärmning, vilket kommer att intensifiera avkolningen. Studier har visat att graden av avkolning av legerat stål med medelhög kolhalt är allvarligare än kolstål, och den snabbaste avkolningstemperaturen är mellan 700-800 grader Celsius. Eftersom infästningen på ytan av ståltråden snabbt kommer att sönderdela och syntetisera CO2 och H2O under vissa förhållanden, om den kontinuerliga maskbältets ugnsgas inte kontrolleras korrekt, kommer det också att orsaka överdriven avkolning av skruven. När höghållfasta fästelement är kallhåriga, blir det avkolade lagret av råmaterialet och glödgningen inte bara kvar, utan extruderas också till toppen av gängan. För den yta på fästelementet som behöver släckas kan den erforderliga hårdheten inte uppnås. Mekaniska egenskaper (särskilt styrka och slitstyrka) reduceras. Dessutom har ytan på ståltråden avkolats, och expansionskoefficienterna för ytskiktet och den inre strukturen är olika, och ytsprickor kan uppstå under härdning. Av denna anledning är det nödvändigt att skydda toppen av tråden från avkolning under härdning och uppvärmning, och att ordentligt karbona de fästelement vars råmaterial har avkolats, för att justera fördelarna med den skyddande atmosfären i nätbandsugnen till den ursprungliga nivån. Kolbelagda delar. Kolhalten är i princip densamma, så att de avkolade fästelementen långsamt återgår till den ursprungliga kolhalten. Kolpotentialen sattes till 0,42 procent -0,48 procent . Kolbeläggningstemperaturen är densamma som vid kylning och kan inte utföras vid hög temperatur. , för att inte påverka de mekaniska egenskaperna på grund av grova korn. Kvalitetsproblemen som kan uppstå under härdnings- och härdningsprocessen av fästelement inkluderar huvudsakligen: otillräcklig hårdhet i det härda tillståndet; ojämn hårdhet i kylt tillstånd; överdriven släckningsdeformation; släckande sprickbildning. Sådana problem på plats är ofta relaterade till råvaror, quenching värme och quenching kyla. Korrekt formulera värmebehandlingsprocessen och standardisera produktionsprocessen, kan ofta undvika förekomsten av sådana kvalitetsolyckor.
8. Slutsats
Sammanfattningsvis inkluderar de processfaktorer som påverkar kvaliteten på höghållfasta fästelement stålkonstruktion, sfäroidiserande glödgning, avskalning och rostborttagning, dragning, kall rubbning, gängbearbetning, värmebehandling, etc., och ibland är det överlagring av olika faktorer . . Vi vet att fästelementsdefekter orsakas av fluktuationer i produktkvalitetsegenskaper. Endast genom att noggrant förstå de tekniska faktorerna i produkttillverkningsprocessen och generera en enorm drivkraft för kontinuerlig kvalitetsförbättring, kan vi få mer vinster och starkare konkurrenskraft genom kontinuerlig kvalitetsförbättring!
