Augstas stiprības skrūvju ražošanas process
Augstas stiprības skrūvju apstrādes tehnoloģija ir: karsti velmēta stieples stienis - (aukstā vilkšana) - sferoidizācija (mīkstināšana) - mehāniskā atkaļķošana - kodināšana - aukstā vilkšana - aukstā kalšana - vītnes apstrāde - termiskā apstrāde - pārbaude
1. Tērauda dizains
Stiprinājumu ražošanā svarīga sastāvdaļa ir pareiza stiprinājumu materiālu izvēle, jo stiprinājumu veiktspēja ir cieši saistīta ar to materiāliem. Ja materiāls ir nepareizi vai nepareizi izvēlēts, veiktspēja var neatbilst prasībām, var saīsināt kalpošanas laiku vai pat notikt nelaimes gadījumi vai apstrādes grūtības, kā arī ražošanas izmaksas būs augstas. Tāpēc stiprinājuma materiālu izvēle ir ļoti svarīga saikne. Aukstās formas tērauds ir tērauds stiprinājumiem ar augstu savstarpēju aizvietojamību, ko ražo aukstās galviņas formēšanas procesā. Tā kā tā tiek veidota, apstrādājot metāla plastmasu istabas temperatūrā, katrai daļai ir liels deformācijas apjoms un liels deformācijas ātrums. Tāpēc aukstās pozīcijas tērauda izejvielu veiktspējas prasības ir ļoti stingras.
Pamatojoties uz ilgtermiņa ražošanas praksi un lietotāju izpēti, apvienojumā ar GB/T6478-2001 "Tehniskie nosacījumi aukstās griešanas un aukstās ekstrūzijas tēraudam" GB/T699-1999 "Augstas kvalitātes oglekļa konstrukcijas tērauds" un mērķa JISG3507-1991 "Cold Heading" "Oglekļa tērauda stiepļu stieņa tēraudam" raksturlielumi, ņemot par piemēru materiālu prasības 8.8. un 9.8. klases skrūvēm un skrūvēm, dažādu ķīmisko elementu noteikšanai. Ja C saturs ir pārāk augsts, aukstās formēšanas veiktspēja tiks samazināta; ja tas ir pārāk zems, detaļu mehāniskās īpašības nevar izpildīt, tāpēc tas tiek iestatīts uz 0.25 procentiem -0.55 procentiem . Mn var uzlabot tērauda caurlaidību, bet pārāk daudz pievienojot stiprinās matricas struktūru un ietekmēs aukstās formēšanas veiktspēju; kad daļas tiek rūdītas un rūdītas, ir tendence veicināt austenīta graudu augšanu, tāpēc tas būtu atbilstoši jāuzlabo starptautiskā mērogā. Tas ir 0,45 procenti -0,80 procenti. Si var stiprināt ferītu un samazināt aukstā formējamību. SP ir piemaisījumu elements, un tā esamība izraisīs segregāciju gar graudu robežu, kā rezultātā graudu robeža trauslās un tērauda mehāniskās īpašības. Tas ir jāsamazina, cik vien iespējams. B. Bora satura maksimālā vērtība ir 0,005 procenti, jo, lai gan boram ir ietekme, kas ievērojami uzlabo tērauda caurlaidību, tas palielinās arī tērauda trauslumu. Pārmērīgs bora saturs ir ļoti nelabvēlīgs tādām sagatavēm kā skrūves, skrūves un tapas, kurām nepieciešamas labas visaptverošas mehāniskās īpašības.
2. Sferoidizējošā (mīkstināšanas) atkausēšana
Ja iegremdētās galvas skrūves un sešstūra ligzdas skrūves tiek ražotas aukstās griešanas procesā, tērauda sākotnējā struktūra tieši ietekmēs aukstās griešanas procesa formēšanas spēju. Aukstā virziena procesā lokālās zonas plastiskā deformācija var sasniegt 60 procentus -80 procentus, tāpēc tēraudam jābūt ar labu plastiskumu. Ja tērauda ķīmiskais sastāvs ir nemainīgs, metalogrāfiskā struktūra ir galvenais faktors, lai noteiktu plastiskumu. Parasti tiek uzskatīts, ka rupjais pārslainais perlīts neveicina aukstās virsmas veidošanos, savukārt smalkais sfēriskais perlīts var ievērojami uzlabot tērauda plastiskās deformācijas spēju. Vidēja oglekļa tērauda un vidēja oglekļa sakausējuma tēraudam ar lielu daudzumu augstas stiprības stiprinājumu sferoidizācijas (mīkstināšanas) atlaidināšana tiek veikta pirms aukstās apstrādes, lai iegūtu viendabīgu un smalku sferoidizētu perlītu, kas labāk atbilstu faktiskajām ražošanas vajadzībām.
Vidēja oglekļa tērauda stiepļu stieņu mīkstināšanai sildīšanas temperatūrai jābūt virs un zem tērauda kritiskā punkta, un sildīšanas temperatūra nedrīkst būt pārāk augsta, pretējā gadījumā gar graudu robežu nogulsnēsies terciārais cementīts, kā rezultātā veidojas aukstums. virsraksta plaisāšana. Vidēja oglekļa leģētā tērauda stiepļu stieni atkvēlina ar izotermisku sferoidizāciju. Pēc karsēšanas pie AC1 plus (20-30 procenti) krāsns tiek atdzesēta līdz nedaudz zemākai par Ar1, temperatūra ir aptuveni 700 grādi pēc Celsija izotermiskā periodā, un pēc tam krāsns tiek atdzesēta līdz aptuveni 500 grādiem pēc Celsija un gaisa- atdzesēts. Tērauda metalogrāfiskā struktūra mainās no rupjas uz smalku, no pārslveida uz sfērisku, un aukstās pozīcijas plaisāšanas ātrums tiks ievērojami samazināts. Vispārējā mīkstināšanas atlaidināšanas temperatūra 35\45\ML35\SWRCH35K tēraudam ir 715-735 grādi pēc Celsija; savukārt SCM435\40Cr\SCR435 tērauda sferoidizējošās atlaidināšanas sildīšanas temperatūras laukums ir 740-770 grādi pēc Celsija, bet izotermiskā temperatūra ir 680-700 grādi pēc Celsija.
Trīs, pīlings un atkaļķošana
Dzelzs oksīda plāksnes noņemšanas process no aukstās pozīcijas tērauda stieples stieņa ir noņemšana un atkaļķošana. Ir divas metodes: mehāniskā atkaļķošana un ķīmiskā kodināšana. Stiepļu ķīmiskās kodināšanas procesa aizstāšana ar mehānisku atkaļķošanu ne tikai uzlabo produktivitāti, bet arī samazina vides piesārņojumu. Šis atkaļķošanas process ietver liekšanas metodi (apaļo riteni ar trīsstūrveida rievām parasti izmanto, lai atkārtoti saliektu stiepļu stieni), deviņas izsmidzināšanas metodes utt., atkaļķošanas efekts ir labs, bet atlikušo dzelzs katlakmeni nevar noņemt (noņemšana). dzelzs oksīda skalas ātrums ir 97 procenti ) ), īpaši, ja dzelzs oksīda skalas skala ir ļoti spēcīga, tāpēc mehānisko atkaļķošanu ietekmē dzelzs skalas biezums, struktūra un sprieguma stāvoklis. Oglekļa tērauda stiepļu stieņi, ko izmanto zemas stiprības stiprinājumiem (mazāki vai vienādi ar 6,8)
Augstas stiprības stiprinājumi (vairāk nekā 8.8. klase vai vienādi ar to) izmanto stiepļu stieņus pēc mehāniskās atkaļķošanas, lai noņemtu visas dzelzs oksīda nogulsnes, un pēc tam tiek veikta ķīmiskā kodināšana, lai atkaļķotu savienojumus. Zema oglekļa tērauda stiepļu stieņiem dzelzs loksne, kas palikusi mehāniskās atkaļķošanas rezultātā, var izraisīt nevienmērīgu graudu vilkšanas nodilumu. Kad graudu ievilkšanas caurums pielīp pie dzelzs loksnes, kad stieples stienis berzē pret ārējo temperatūru, stieples stieņa virsma rada gareniskas graudu pēdas. Vairāk nekā 95 procentus izraisa skrāpējumi uz tērauda stieples virsmas vilkšanas procesā. Tāpēc mehāniskā atkaļķošanas metode nav piemērota ātrdarbīgai zīmēšanai.
4. Vilkšana
Zīmēšanas procesam ir divi mērķi, viens ir mainīt izejmateriālu izmēru; otrs ir nostiprinājumu pamata mehānisko īpašību iegūšana, deformējot un nostiprinot. Vidēja oglekļa tēraudam vidēja oglekļa leģētajam tēraudam ir arī cits mērķis, tas ir, stiepļu stieņa izgatavošana. Pārslainais cementīts, kas iegūts pēc kontrolētas dzesēšanas, tiek pēc iespējas vairāk sašķelts stiepšanas procesā, lai sagatavotos turpmākajai sferoidizācijas (mīkstināšanas) atlaidināšanai, lai iegūtu granulētu cementītu. Tomēr daži ražotāji patvaļīgi samazina zīmējumu, lai samazinātu izmaksas. Pārmērīgs samazinājuma ātrums palielina stiepļu stieņa darba sacietēšanas tendenci, kas tieši ietekmē stiepļu stieņa aukstās virziena veiktspēju. Ja reducēšanas koeficienta sadalījums katrā gājienā nav atbilstošs, tas radīs arī stieples stieņa vērpes plaisas vilkšanas procesā.
Turklāt, ja vilkšanas procesā eļļošana nav laba, auksti stieptajā stiepļu stieņā tas var izraisīt arī regulāras šķērseniskas plaisas. Stieples stieņa un stieples vilkšanas formas tangenciālais virziens nav koncentrisks tajā pašā laikā, kad stiepļu stienis tiek izritināts no veidnes, kas izraisīs stiepļu vilkšanas veidnes vienpusēja caurumu raksta nodilumu, padarot iekšējais caurums nav apaļš un rada nevienmērīgu stiepes deformāciju stieples apkārtmēra virzienā. Tērauda stieples apaļums ir ārpus pielaides, un tērauda stieples šķērsgriezuma spriegums aukstās virziena procesā nav vienmērīgs, kas ietekmē aukstās virziena caurlaides ātrumu. Stiepļu stieņa vilkšanas procesā pārmērīga virsmas samazināšanas koeficients pasliktinās tērauda stieples virsmas kvalitāti, savukārt pārāk zemā virsmas samazināšanas koeficients neveicina pārslveida cementīta drupināšanu, un to ir grūti iegūt tik daudz. pēc iespējas granulēts cementīts. , tas ir, cementīta sferoidizācijas ātrums ir zems, kas ir ārkārtīgi nelabvēlīgs tērauda stieples aukstuma virzienam. Stieņiem un stieples stieņiem, kas ražoti ar vilkšanas metodi, daļējas virsmas samazināšanas ātrums tiek tieši kontrolēts 10 procentu -15 procentu diapazonā.
5. Aukstā kalšana
Parasti bultskrūves galvas formēšanai tiek izmantota aukstās virsmas plastmasas apstrāde. Salīdzinot ar griešanas procesu, metāla šķiedra (metāla stieple) ir nepārtraukta līdz ar izstrādājuma formu, un vidū nav griezuma, tādējādi uzlabojot izstrādājuma izturību, īpaši mehāniskās īpašības. Aukstās virziena formēšanas process ietver griešanu un formēšanu, vienas pozīcijas vienu klikšķi, dubultklikšķa auksto virzienu un automātisko auksto virzienu vairāku uzdevumu pozīcijās.
Automātiskā aukstās galvošanas mašīna veic daudzuzdevumu procesus, piemēram, štancēšanu, kalšanu, ekstrūzijas un diametra samazināšanu vairākās formēšanas presformās. Oriģinālās sagataves apstrādes raksturlielumus, ko izmanto vienas stacijas vai daudzuzdevumu automātiskā aukstās galvošanas mašīna, nosaka materiāla izmēra stieņa izmērs, kura garums ir 5-6 metri, vai stieples stieņa izmērs. ar svaru 1900-2000KG, tas ir, apstrādes tehnoloģijas īpašības. Lieta ir tāda, ka aukstajā apgriešanai netiek izmantotas iepriekš izgrieztas atsevišķas sagataves, bet tiek izmantota pati automātiskā aukstās apgriešanas mašīna, lai no stieņiem un stiepļu stieņiem sagrieztu un izjauktu (ja nepieciešams). Pirms dobuma izspiešanas sagatavei jābūt veidotai. Formējot var iegūt sagatavi, kas atbilst tehniskajām prasībām. Pirms izjaukšanas, samazināšanas un pozitīvas ekstrūzijas sagatavei nav jāveido. Pēc sagataves sagriešanas tā tiek nosūtīta uz izjaukšanas un formēšanas staciju. Šī stacija var uzlabot sagataves kvalitāti, samazināt nākamās stacijas formēšanas spēku par 15-17 procentiem un pagarināt veidnes kalpošanas laiku, un skrūves var izgatavot ar vairākiem diametra samazinājumiem.
1. Vienkāršākais veids, kā sagriezt sagatavi ar daļēji slēgtu griezējinstrumentu, ir izmantot piedurknes griezējinstrumentu; griezuma leņķis nedrīkst būt lielāks par 3 grādiem; un, ja tiek izmantots atvērts griezējinstruments, griezuma slīpuma leņķis var sasniegt 5 -7 grādus.
2. Īsa izmēra sagatavei jāspēj pagriezties par 180 grādiem, pārejot no iepriekšējās stacijas uz nākamo formēšanas staciju, lai varētu izmantot automātiskās aukstās presēšanas iekārtas potenciālu, apstrādāt sarežģītu konstrukciju stiprinājumus un detaļu precizitāti var uzlabot.
3. Katrai formēšanas stacijai jābūt aprīkotai ar perforatora atgriešanas ierīci, un matricai jābūt aprīkotai ar uzmavas tipa ežektoru.
4. Formēšanas staciju skaitam (izņemot griešanas stacijas) parasti jāsasniedz 3-4 stacijas (īpašos gadījumos vairāk nekā 5).
5. Efektīvā apkalpošanas periodā galvenās slīdņa virzošās sliedes un procesa komponentu struktūra var nodrošināt perforatora un matricas pozicionēšanas precizitāti.
6. Termināla gala slēdzis jāuzstāda uz deflektora, kas kontrolē materiāla izvēli, un jāpievērš uzmanība izjaukšanas spēka kontrolei. Aukstās skalas stieples, ko izmanto augstas stiprības stiprinājumu ražošanā uz automātiskās aukstās apgriešanas iekārtas, neapaļumam ir jābūt diametra pielaides diapazonā, savukārt tērauda stiepļu neapaļumam precīzākiem stiprinājumiem ierobežot līdz 1/1/2. 2 Diametra pielaides diapazonā, ja tērauda stieples diametrs nesasniedz norādīto izmēru, detaļas izjaukšanas daļā vai galvā parādīsies plaisas vai veidosies urbumi. Ja diametrs ir mazāks par procesam nepieciešamo izmēru, galva būs nepilnīga. , malas un stūri vai sabiezinātās daļas nav skaidras. Precizitāte, ko var sasniegt ar auksto virzienu, ir saistīta arī ar formēšanas metodes un izmantotās procedūras izvēli.
Turklāt tas ir atkarīgs arī no izmantotās iekārtas strukturālajām īpašībām, procesa īpašībām un tā stāvokļa, instrumenta un presformu precizitātes, kalpošanas laika un nodiluma pakāpes. Augsti leģētam tēraudam, ko izmanto aukstās griešanas formēšanai un ekstrūzijai, cementētā karbīda veidnes darba virsmas raupjums nedrīkst būt lielāks par Ra{0}}.2um. Kad šāda veida veidņu darba virsmas raupjums sasniedz Ra=0.025-0.050 um, tai ir vislielākais kalpošanas laiks.
6. Vītnes apstrāde
Skrūves vītne parasti tiek apstrādāta auksti, lai vītnes sagatave noteiktā diametra diapazonā izietu cauri berzes (velmēšanas) stieples plāksnei (matricai), un vītni veido stieples plāksnes (velmēšanas matricas) spiediens. Vītņotās daļas plastmasas racionalitāte nav nogriezta, ir palielināta izturība, augsta precizitāte un vienmērīga kvalitāte, tāpēc to plaši izmanto.
Lai izveidotu galaprodukta vītnes ārējo diametru, nepieciešamais vītnes sagataves diametrs ir atšķirīgs, jo to ierobežo tādi faktori kā vītnes precizitāte un tas, vai materiāls ir vai nav pārklāts. Vītnes velmēšana (berzēšana) ir apstrādes metode, kurā vītnes zobu veidošanai izmanto plastisko deformāciju. Tajā tiek izmantota velmēšanas (skrūvējamā plāksne) veidne ar tādu pašu soli un zoba formu kā apstrādājamai vītnei, vienlaikus izspiežot cilindrisko skrūves sagatavi, pagriežot skrūves sagatavi un visbeidzot pārnesot zoba formu uz ritošā veidnes uz skrūvi. tukšs, pavediens veidojas. Velmēšanas (berzes) diegu apstrādes kopīgā iezīme ir tāda, ka velmēšanas apgriezienu skaitam nav jābūt pārāk lielam. Ja tas ir pārāk daudz, efektivitāte būs zema, un vītnes zobu virsma viegli izraisīs atdalīšanu vai nejaušu sprādzi. Gluži pretēji, ja apgriezienu skaits ir pārāk mazs, vītnes diametrs ir viegli noapaļots, un spiediens sākotnējā velmēšanas stadijā nenormāli palielinās, kā rezultātā saīsinās veidnes kalpošanas laiks.
Biežākie velmēto diegu defekti: plaisas vai skrāpējumi uz vītņotās daļas virsmas; izlases sprādzes; no vītņotās daļas apaļuma. Ja šie defekti rodas lielā skaitā, tie tiks atklāti apstrādes posmā. Ja gadījumu skaits ir neliels, ražošanas process šos defektus nepamana un pēc tam nokļūst lietotājiem, radot nepatikšanas. Tāpēc ir jāapkopo galvenie apstrādes apstākļu jautājumi, un šie galvenie faktori ir jākontrolē ražošanas procesā.
7. Termiskā apstrāde
Augstas stiprības stiprinājumi ir jārūda un rūdīti atbilstoši tehniskajām prasībām. Termiskās apstrādes un rūdīšanas mērķis ir uzlabot stiprinājumu visaptverošās mehāniskās īpašības, lai sasniegtu norādīto izstrādājuma stiepes izturības vērtību un ražības attiecību. Termiskās apstrādes procesam ir izšķiroša ietekme uz augstas stiprības stiprinājumiem, īpaši to raksturīgo kvalitāti. Tāpēc, lai ražotu augstas kvalitātes augstas stiprības stiprinājumus, ir jābūt pieejamai progresīvai termiskās apstrādes tehnoloģijai un aprīkojumam. Pateicoties lielajam ražošanas apjomam un augstas stiprības skrūvju zemajai cenai, kā arī vītņotajai daļai ir salīdzinoši smalka un salīdzinoši precīza struktūra, termiskās apstrādes iekārtām ir nepieciešama liela ražošanas jauda, augsta automatizācijas pakāpe un laba termiskā apstrāde. kvalitāti.
Kopš 90. gadiem dominē nepārtrauktas termiskās apstrādes ražošanas līnija ar aizsargājošu atmosfēru, un trieciena apakšas tipa un sieta lentes krāsns ir īpaši piemērotas mazo un vidējo stiprinājumu termiskai apstrādei un rūdīšanai. Papildus labajam krāsns blīvējumam rūdīšanas un rūdīšanas līnijai ir arī uzlabota atmosfēras, temperatūras un procesa parametru datorvadība, aprīkojuma atteices trauksme un displeja funkcijas. Augstas stiprības stiprinājumi tiek automātiski kontrolēti un darbināti no padeves-tīrīšanas-sildīšanas-rūdīšanas-tīrīšanas-rūdīšanas-krāsošanas līdz bezsaistē, kas efektīvi nodrošina termiskās apstrādes kvalitāti. Vītnes dekarbonizācija izraisīs stiprinājuma bloķēšanu, pirms tiks sasniegta mehāniskajām īpašībām nepieciešamā pretestība, kas izraisīs vītņotā stiprinājuma atteici un saīsinās kalpošanas laiku. Izejmateriāla dekarbonizācijas dēļ, ja atkvēlināšana ir nepareiza, izejmateriāla dekarburētais slānis tiks padziļināts. Rūdīšanas un atlaidināšanas termiskās apstrādes procesā daļa oksidējošās gāzes parasti tiek ievesti no krāsns ārpuses. Stieņa stieples rūsa vai atlikumi uz stieples stieņa virsmas pēc aukstās vilkšanas arī sadalīsies pēc karsēšanas krāsnī, un reakcijas rezultātā radīsies dažas oksidējošas gāzes. Piemēram, tērauda stieples virsmas rūsa, kas sastāv no dzelzs karbonāta un hidroksīda, pēc karsēšanas sadalīsies CO2 un H2O, tādējādi pastiprinot dekarburizāciju. Pētījumi liecina, ka vidēja oglekļa leģētā tērauda dekarbonizācijas pakāpe ir daudz nopietnāka nekā oglekļa tēraudam, un ātrākā dekarbonizācijas temperatūra ir starp 700-800 grādiem pēc Celsija. Tā kā stiprinājumi uz tērauda stieples virsmas noteiktos apstākļos ļoti ātri sadalās un sintezē CO2 un H2O, tādēļ, ja nepārtrauktās sieta lentes krāsns krāsns gāze netiek pareizi kontrolēta, skrūves dekarbonizācija būs pārāk slikta. Kad augstas stiprības stiprinājumi tiek veidoti ar aukstu apgriešanu, izejmateriāli un atkvēlinātais dekarburizētais slānis ne tikai joprojām pastāv, bet arī tiek izspiests līdz vītnes augšdaļai. Stiprinājuma virsmai, kuru nepieciešams rūdīt, nepieciešamo cietību nevar iegūt. Tiek samazinātas mehāniskās īpašības (īpaši izturība un nodilumizturība).
Turklāt tērauda stieples virsma ir dekarbonizēta, virsmas slānim un iekšējai struktūrai ir dažādi izplešanās koeficienti, un rūdīšanas laikā var rasties virsmas plaisas. Šī iemesla dēļ rūdīšanas un karsēšanas laikā vītnes augšdaļa ir jāaizsargā no atkarbošanas, stiprinājumi, kuru izejmateriāli ir atkarbināti, ir pareizi karbonizēti, un aizsargatmosfēras priekšrocības sieta lentes krāsnī ir jāpielāgo oriģinālās daļas, kas pārklātas ar oglekļa pārklājumu. Oglekļa saturs būtībā ir vienāds, lai dekarbonizētos stiprinājumus varētu lēnām atjaunot līdz sākotnējam oglekļa saturam. Vēlams, lai oglekļa potenciāls būtu 0,42 procenti -0,48 procenti . , lai izvairītos no rupjiem graudiem un ietekmētu mehāniskās īpašības. Kvalitātes problēmas, kas var rasties stiprinājumu rūdīšanas un rūdīšanas procesā, galvenokārt ietver nepietiekamu cietību rūdītā stāvoklī; nevienmērīga cietība rūdītā stāvoklī; pārmērīga dzēšanas deformācija; rūdīšanas plaisāšana. Šādas problēmas laukā bieži ir saistītas ar izejvielām, dzesēšanas apkuri un dzesēšanas dzesēšanu. Pareizi formulējot termiskās apstrādes procesu un standartizējot ražošanas darbības procesu, bieži vien var izvairīties no šādiem kvalitātes negadījumiem.
