Didelio stiprumo varžtų gamybos procesas
Didelio stiprumo varžtų apdirbimo technologija yra: karšto valcavimo vielos strypas - (šaltas tempimas) - sferoidinis (minkštinimas) atkaitinimas - mechaninis nukalkinimas - ėsdinimas - šaltasis tempimas - šaltas kalimas - sriegių apdorojimas - terminis apdorojimas - tikrinimas.
1. Plieninis dizainas
Gaminant tvirtinimo detales, teisingas tvirtinimo detalių medžiagų parinkimas yra svarbi dalis, nes tvirtinimo detalių eksploatacinės savybės yra glaudžiai susijusios su jų medžiagomis. Netinkamai ar neteisingai parinkus medžiagą eksploatacinės savybės gali neatitikti reikalavimų, sutrumpėti tarnavimo laikas, įvykti net nelaimingi atsitikimai ar apdirbimo sunkumai, išaugs didelės gamybos sąnaudos. Todėl tvirtinimo detalių medžiagų parinkimas yra labai svarbi grandis. Šaltojo profilio plienas yra plienas, skirtas tvirtinimo detalėms, turinčioms didelį pakeičiamumą, pagamintą šaltojo profilio formavimo procese. Kadangi ji susidaro apdorojant metalinį plastiką kambario temperatūroje, kiekviena dalis turi didelę deformaciją ir didelį deformacijos greitį. Todėl šaltojo tipo plieno žaliavų eksploatacinių savybių reikalavimai yra labai griežti.
Remiantis ilgalaike gamybos praktika ir naudotojų tyrimais, kartu su GB/T6478-2001 „Techninės sąlygos šalto apdirbimo ir šaltojo ekstruzijos būdu pagamintam plienui“ GB/T699-1999 „Aukštos kokybės anglies konstrukcinis plienas“ ir taikykite JISG3507-1991 "Šaltoji kryptis" "Anglies plieno vielos strypas plienui" charakteristikos, kaip pavyzdį imant 8.8 ir 9.8 klasės varžtų ir sraigtų medžiagų reikalavimus, įvairių cheminių elementų nustatymas. Jei C kiekis yra per didelis, šaltojo formavimo efektyvumas sumažės; jei jis per mažas, dalių mechaninės savybės negali būti įvykdytos, todėl nustatomas 0.25 proc. -0.55 proc. Mn gali pagerinti plieno pralaidumą, tačiau pridėjus per daug, sustiprės matricos struktūra ir paveiks šaltojo formavimo savybes; kai dalys gesinamos ir grūdinamos, pastebima tendencija skatinti austenito grūdelių augimą, todėl jį reikėtų atitinkamai tobulinti tarptautiniu mastu. Tai yra 0,45 proc. -0,80 proc. Si gali sustiprinti feritą ir sumažinti šalto formavimo galimybes. SP yra priemaišų elementas, o jo egzistavimas sukels segregaciją išilgai grūdelių ribos, dėl ko grūdelių riba sutrupės ir pažeis plieno mechanines savybes. Jis turėtų būti sumažintas kiek įmanoma. B. Didžiausia boro kiekio vertė yra 0,005 proc., nes nors boras žymiai pagerina plieno pralaidumą, jis taip pat padidins plieno trapumą. Per didelis boro kiekis yra labai nepalankus ruošiniams, tokiems kaip varžtai, sraigtai ir smeigės, kuriems reikalingos geros visapusiškos mechaninės savybės.
2. Sferoidinis (minkštinamasis) atkaitinimas
Kai įgilintos galvutės varžtai ir šešiakampės galvutės varžtai yra gaminami šalto apdirbimo procese, pradinė plieno struktūra tiesiogiai paveiks šaltojo apvado proceso formavimo galimybes. Šaltosios krypties procese vietinės zonos plastinė deformacija gali siekti 60 proc. -80 proc. , todėl plienas turi būti gero plastiškumo. Kai plieno cheminė sudėtis yra pastovi, metalografinė struktūra yra pagrindinis veiksnys, lemiantis plastiškumą. Paprastai manoma, kad šiurkščiavilnių dribsnių perlitas nėra palankus šalto paviršiaus formavimui, o smulkus sferinis perlitas gali žymiai pagerinti plieno plastinę deformaciją. Vidutinio anglies plieno ir vidutinio anglies legiruoto plieno su dideliu kiekiu didelio stiprumo tvirtinimo detalių sferoidinis (minkštinamasis) atkaitinimas atliekamas prieš šaltą apdirbimą, kad būtų gaunamas vienodas ir smulkus sferoidizuotas perlitas, kuris geriau atitiktų faktinius gamybos poreikius.
Atkaitinant vidutinės anglies plieno vielos strypus, kaitinimo temperatūra turi būti aukštesnė ir žemesnė už kritinį plieno tašką, o kaitinimo temperatūra neturi būti per aukšta, nes priešingu atveju išilgai grūdelių ribos nusės tretinis cementitas ir sukels šaltį. antraštės trūkinėjimas. Vidutinio anglies legiruoto plieno vielos strypas atkaitinamas izoterminiu sferoidizavimu. Įkaitinus AC1 plius (20-30 proc.), krosnis atšaldoma iki šiek tiek žemesnės nei Ar1, temperatūra yra apie 700 laipsnių Celsijaus izoterminiam periodui, o tada krosnis atvėsinama iki maždaug 500 laipsnių Celsijaus ir oras. atvėsęs. Plieno metalografinė struktūra pasikeičia iš stambaus į smulkų, iš dribsnių į sferinę, o šalto pjovimo įtrūkimų greitis labai sumažės. Bendra 35\45\ML35\SWRCH35K plieno minkštėjimo atkaitinimo temperatūros sritis yra 715-735 laipsniai Celsijaus; tuo tarpu bendra SCM435\40Cr\SCR435 plieno sferoidinio atkaitinimo kaitinimo temperatūra yra 740-770 laipsniai Celsijaus, o izoterminė temperatūra yra 680-700 laipsniai Celsijaus.
Trys, lupimas ir nukalkinimas
Geležies oksido plokštės pašalinimas iš šalto tipo plieno vielos strypo pašalinamas ir nukalkinamas. Yra du būdai: mechaninis nukalkinimas ir cheminis ėsdinimas. Cheminio vielos strypų ėsdinimo procesą pakeitus mechaniniu nukalkinimu ne tik pagerinamas produktyvumas, bet ir sumažėja aplinkos tarša. Šis kalkių šalinimo procesas apima lenkimo metodą (apvalus ratas su trikampiais grioveliais dažniausiai naudojamas pakartotinai lenkti vielos strypą), purškimo devynis metodus ir kt., nukalkinimo efektas yra geras, tačiau likutinės geležies apnašos negalima pašalinti (pašalinimas) Geležies oksido apnašų greitis yra 97 procentai ) ), ypač kai geležies oksido skalės yra labai stiprios, todėl mechaniniam nukalkinimui įtakos turi geležies apnašų storis, struktūra ir įtempių būsena. Anglies plieno vielos strypai, naudojami mažo stiprumo tvirtinimo detalėms (mažiau nei 6,8)
Didelio stiprumo tvirtinimo detalės (didesnės arba lygios 8.8 klasei) naudoja vielinius strypus po mechaninio nukalkinimo, kad pašalintų visas geležies oksido apnašas, o po to atliekamas cheminis ėsdinimo procesas, siekiant pašalinti kalkes. Mažai anglies plieninių vielos strypų atveju dėl mechaninio nukalkinimo likę geležies lakštai gali netolygiai susidėvėti grūdų tempimas. Kai grūdų traukos anga prilimpa prie geležies lakšto, kai vielos strypas trinasi į išorinę temperatūrą, vielos strypo paviršiuje susidaro išilginės grūdelių žymės. Daugiau nei 95 procentus sukelia įbrėžimai ant plieninės vielos paviršiaus tempimo proceso metu. Todėl mechaninis nukalkinimo metodas netinka greitam piešimui.
4. Traukimas
Piešimo procesas turi du tikslus, vienas yra pakeisti žaliavų dydį; kita yra pagrindinių mechaninių tvirtinimo detalių savybių įgijimas deformuojant ir stiprinant. Vidutinio anglies plieno atveju vidutinio anglies legiruotas plienas taip pat turi kitą paskirtį, ty gaminti vielos strypą. Po kontroliuojamo aušinimo gautas dribsnių cementitas yra kiek įmanoma labiau įtrūkęs tempimo proceso metu, kad būtų galima pasiruošti vėlesniam sferoidizacijos (minkštinimo) atkaitinimui, kad būtų gautas granuliuotas cementitas. Tačiau kai kurie gamintojai, siekdami sumažinti išlaidas, savavališkai sumažina brėžinį. Per didelis sumažinimo greitis padidina vielos strypo polinkį sukietėti, o tai tiesiogiai veikia vielos strypo šaltojo krypties našumą. Jei sumažinimo laipsnio paskirstymas kiekviename žingsnyje nėra tinkamas, tai taip pat sukels sukimo įtrūkimus vielos strype tempimo proceso metu.
Be to, jei tepimas nėra geras tempimo proceso metu, tai taip pat gali sukelti reguliarius skersinius šaltai tempto vielos strypo įtrūkimus. Vielos strypo ir vielos tempimo štampėlio liestinė kryptis nėra koncentrinė tuo pačiu metu, kai vielos strypas išriečiamas iš štampo, todėl vielos traukimo štampėlio vienpusės skylės raštas susidėvės, todėl vidinė skylė yra apvali ir sukelia netolygų tempimo deformaciją vielos apskritimo kryptimi. Plieninės vielos apvalumas neatitinka leistinų nukrypimų, o plieninės vielos skerspjūvio įtempis nėra vienodas šalto krypties proceso metu, o tai turi įtakos šalto krypties praėjimo greičiui. Vielos strypo tempimo proceso metu per didelis paviršiaus sumažinimo koeficientas pablogins plieninės vielos paviršiaus kokybę, o per mažas paviršiaus mažinimo koeficientas nėra palankus dribsnio cementito gniuždymui ir sunku gauti tiek daug. kiek įmanoma granuliuotas cementitas. , tai yra, cementito sferoidizacijos greitis yra mažas, o tai yra labai nepalanki plieninės vielos šaltojo pjovimo savybėms. Strypo ir vielos strypo, pagaminto tempimo metodu, dalinis paviršiaus sumažinimo greitis yra tiesiogiai valdomas 10 procentų -15 procentų diapazone.
5. Šaltasis kalimas
Paprastai formuojant varžto galvutę taikomas šalto plastiko apdorojimas. Palyginti su pjovimo procesu, metalo pluoštas (metalo viela) yra ištisinis kartu su gaminio forma, o viduryje nėra įpjovimo, todėl pagerėja gaminio stiprumas, ypač mechaninės savybės. Šaltosios krypties formavimo procesas apima pjovimą ir formavimą, vienos padėties vieno paspaudimo, dukart spustelėjus šaltą kryptį ir automatinį šaltą kryptį kelių užduočių padėtyse.
Automatinė šalto štampavimo mašina atlieka daugybę užduočių, pvz., štampavimo, kalimo, ekstruzijos ir skersmens sumažinimo keliuose formavimo štampuose. Originalaus ruošinio, naudojamo vienos stoties arba kelių užduočių automatinėje šalto galvutės pjovimo mašinoje, apdorojimo charakteristikos nustatomos pagal 5-6 metrų ilgio strypo medžiagos dydį arba vielos strypo dydį. kurių svoris yra 1900-2000 KG, tai yra apdorojimo technologijos charakteristikos. Esmė ta, kad apdorojant šaltuoju būdu nenaudojami iš anksto supjaustyti pavieniai ruošiniai, o naudojama pati automatinė šaltojo apdirbimo mašina, skirta išpjauti ir išardyti (jei reikia) ruošinius iš strypų ir vielos strypų. Prieš išspaudžiant ertmę, ruošinys turi būti suformuotas. Formuojant galima gauti techninius reikalavimus atitinkantį ruošinį. Prieš suardant, sumažinant ir teigiamai išspaudžiant ruošinio nereikia formuoti. Po to, kai ruošinys yra nupjautas, jis siunčiamas į suardymo ir formavimo stotį. Ši stotis gali pagerinti ruošinio kokybę, sumažinti kitos stoties formavimo jėgą 15-17 proc. ir pailginti formos tarnavimo laiką, o varžtus galima pagaminti kelis kartus sumažinant skersmenį.
1. Lengviausias būdas pjauti ruošinį pusiau uždaru pjovimo įrankiu – rankovės pjovimo įrankiu; pjūvio kampas neturi būti didesnis nei 3 laipsniai; o kai naudojamas atviras pjovimo įrankis, pjūvio nuožulnus kampas gali siekti 5 -7 laipsnius.
2. Trumpo dydžio ruošinys perkeliant iš ankstesnės stoties į kitą formavimo stotį turi turėti galimybę pasisukti 180 laipsnių kampu, kad būtų galima išnaudoti automatinio šaltojo presavimo mašinos potencialą, apdoroti sudėtingų konstrukcijų tvirtinimo detales ir galima pagerinti dalių tikslumą.
3. Kiekvienoje formavimo stotyje turi būti perforatoriaus grąžinimo įtaisas, o štampe turi būti įvorės tipo išmetimo įtaisas.
4. Formavimo stočių skaičius (išskyrus pjovimo stotis) paprastai turėtų siekti 3-4 stočių (ypatingais atvejais daugiau nei 5).
5. Veiksmingo aptarnavimo laikotarpiu pagrindinio slankiklio kreipiamojo bėgio ir proceso komponentų struktūra gali užtikrinti perforatoriaus ir štampo padėties tikslumą.
6. Gnybtų ribinis jungiklis turi būti sumontuotas ant pertvaros, kuri kontroliuoja medžiagos pasirinkimą, ir reikia atkreipti dėmesį į išstūmimo jėgos valdymą. Šaltojo rinkimo vielos, naudojamos didelio stiprio tvirtinimo detalių gamyboje automatinėje šalto apkalimo mašinoje, neapvalumas turi atitikti leistinų skersmenų diapazoną, o plieninių vielų, skirtų tikslesnėms tvirtinimo detalėms, neapvalumas. apsiriboti iki 1/1/2. 2 Skersmens tolerancijos ribose, jei plieninės vielos skersmuo nepasiekia nurodyto dydžio, suardančioje detalės dalyje ar galvutėje atsiras įtrūkimų arba susidarys įtrūkimai. Jei skersmuo yra mažesnis nei procesui reikalingas dydis, galvutė bus nepilna. , neaiškūs kraštai ir kampai arba sustorėjusios dalys. Tikslumas, kurį galima pasiekti šaltuoju būdu, taip pat susijęs su formavimo metodo ir naudojamos procedūros parinkimu.
Be to, tai taip pat priklauso nuo naudojamos įrangos konstrukcinių savybių, proceso charakteristikų ir jos būklės, įrankio ir štampų tikslumo, eksploatavimo trukmės ir nusidėvėjimo laipsnio. Labai legiruoto plieno, naudojamo šaltojo profilio formavimui ir ekstruzijai, cementinio karbido formos darbinio paviršiaus šiurkštumas neturi būti didesnis nei Ra{0}}.2um. Kai šio tipo formų darbinio paviršiaus šiurkštumas pasiekia Ra=0.025-0.050 um, jos tarnavimo laikas yra didžiausias.
6. Siūlų apdorojimas
Varžto sriegis paprastai apdirbamas šaltai, kad sriegio ruošinys tam tikro skersmens diapazone praeitų per trinančią (valcavimo) vielos plokštę (štampą), o sriegis susidaro veikiant vielos plokštės (valcavimo štampo) slėgiui. Srieginės dalies plastikinė aptaka nėra nupjauta, padidėja stiprumas, didelis tikslumas, vienoda kokybė, todėl ji yra plačiai naudojama.
Norint pagaminti išorinį galutinio gaminio sriegio skersmenį, reikalingas sriegio ruošinio skersmuo skiriasi, nes jį riboja tokie veiksniai kaip sriegio tikslumas ir tai, ar medžiaga yra padengta, ar ne. Siūlų valcavimas (trynimas) – tai apdirbimo būdas, kai sriegio dantims formuoti naudojama plastinė deformacija. Jame naudojamas valcavimo (prisukimo plokštelės) štampelis, kurio žingsnis ir danties forma yra tokia pati kaip ir apdirbamas sriegis, išspaudžiant cilindrinį sraigto ruošinį, sukant varžto ruošinį ir galiausiai perkeliant danties formą ant riedėjimo štampėlio į Ant varžto. tuščia, susidaro siūlas. Bendras valcavimo (trinimo) siūlų apdirbimo taškas yra tas, kad valcavimo apsisukimų skaičius neturi būti per didelis. Jei jo bus per daug, efektyvumas bus mažas, o sriegio dantų paviršius lengvai sukels atsiskyrimą ar atsitiktinę sagtį. Priešingai, jei apsisukimų skaičius yra per mažas, sriegio skersmuo gali būti lengvai neapvalus, o slėgis pradiniame valcavimo etape neįprastai padidėja, todėl sutrumpėja štampo tarnavimo laikas.
Dažni valcuotų siūlų defektai: įtrūkimai ar įbrėžimai srieginės dalies paviršiuje; atsitiktinės sagtys; iš srieginės dalies apvalumo. Jei šių defektų atsiranda daug, jie bus aptikti apdorojimo etape. Jei atvejų skaičius nedidelis, gamybos procese šių defektų nepastebi, o vėliau jie patenka į vartotojus, sukeldami bėdų. Todėl esminius perdirbimo sąlygų klausimus reikėtų apibendrinti ir šiuos pagrindinius veiksnius kontroliuoti gamybos procese.
7. Terminis apdorojimas
Didelio stiprumo tvirtinimo detalės turi būti grūdintos ir grūdintos pagal techninius reikalavimus. Terminio apdorojimo ir grūdinimo tikslas – pagerinti visapusiškas tvirtinimo detalių mechanines savybes, kad jos atitiktų nurodytą gaminio tempiamojo stiprio vertę ir išeigos santykį. Terminio apdorojimo procesas turi lemiamos įtakos didelio stiprumo tvirtinimo detalėms, ypač jų kokybei. Todėl norint pagaminti aukštos kokybės didelio stiprumo tvirtinimo detales, turi būti pažangios terminio apdorojimo technologijos ir įranga. Dėl didelės gamybos apimties ir mažos didelio stiprumo varžtų kainos, o srieginė dalis yra gana smulki ir gana tiksli konstrukcija, terminio apdorojimo įranga turi turėti didelį gamybos pajėgumą, aukštą automatizavimo laipsnį ir gerą terminį apdorojimą. kokybės.
Nuo 1990-ųjų dominuoja nepertraukiamo terminio apdorojimo gamybos linija su apsaugine atmosfera, o šoko dugno tipo ir tinklinio diržo krosnis ypač tinka mažų ir vidutinių tvirtinimo detalių terminiam apdorojimui ir grūdinimui. Be gero krosnies sandarinimo, gesinimo ir grūdinimo linija taip pat turi pažangų kompiuterinį atmosferos, temperatūros ir proceso parametrų valdymą, įrangos gedimo aliarmą ir rodymo funkcijas. Didelio stiprumo tvirtinimo detalės yra automatiškai valdomos ir valdomos nuo padavimo-valymo-šildymo-gesinimo-valymo-grūdinimo-spalvinimo iki neprisijungus, o tai efektyviai užtikrina terminio apdorojimo kokybę. Sriegio dekarbonizacija sukels tvirtinimo elemento suveikimą dar nepasiekus mechaninėms savybėms reikalingo pasipriešinimo, o tai sukels srieginės tvirtinimo detalės gedimą ir sutrumpins tarnavimo laiką. Dėl žaliavos dekarbonizacijos, netinkamai atkaitinus, bus pagilintas dekarbonizuotas žaliavos sluoksnis. Atliekant gesinimo ir grūdinimo terminį apdorojimą, šiek tiek oksiduojančių dujų paprastai patenka iš krosnies išorės. Strypo vielos rūdys arba vielos strypo paviršiaus likučiai po šaltojo tempimo taip pat suirs po kaitinimo krosnyje, o reakcijos metu susidarys šiek tiek oksiduojančių dujų. Pavyzdžiui, plieninės vielos paviršinės rūdys, sudarytos iš geležies karbonato ir hidroksido, po kaitinimo suskaidys į CO2 ir H2O, taip apsunkindamos dekarbonizaciją. Tyrimai parodė, kad vidutinio anglies legiruoto plieno dekarbonizacijos laipsnis yra rimtesnis nei anglinio plieno, o greičiausia dekarbonizacijos temperatūra yra tarp 700-800 laipsnių Celsijaus. Kadangi plieninės vielos paviršiuje esantys tvirtinimai tam tikromis sąlygomis labai greitai suyra ir susintetina CO2 ir H2O, netinkamai valdant ištisinio tinklelio juostinio krosnies krosnies dujas, varžto dekarbonizacija bus per prasta. Kai didelio stiprumo tvirtinimo detalės formuojamos šaltuoju būdu, žaliavos ir atkaitintas dekarbonizuotas sluoksnis ne tik išlieka, bet ir išspaudžiami iki sriegio viršaus. Tvirtinimo detalės paviršiui, kurį reikia grūdinti, negalima gauti reikiamo kietumo. Sumažėja mechaninės savybės (ypač stiprumas ir atsparumas dilimui).
Be to, plieninės vielos paviršius yra dekarbonizuotas, paviršinis sluoksnis ir vidinė struktūra turi skirtingus plėtimosi koeficientus, gesinimo metu gali atsirasti paviršiaus įtrūkimų. Dėl šios priežasties gesinimo ir kaitinimo metu sriegio viršus turi būti apsaugotas nuo dekarbonizacijos, tvirtinimo detalės, kurių žaliavos buvo dekarbonizuotos, turi būti tinkamai karbonizuotos, o tinklinės juostos krosnyje apsauginės atmosferos pranašumai turi būti pritaikyti prie originalios anglies dengtos dalys. Anglies kiekis iš esmės yra toks pat, kad būtų galima lėtai atkurti pradinį anglies kiekį iš dekarbonizuotų tvirtinimo detalių. Pageidautina, kad anglies potencialas būtų 0,42 proc. -0.48 proc. , kad būtų išvengta stambių grūdelių ir paveiktų mechanines savybes. Kokybės problemos, kurios gali kilti grūdinant ir grūdinant tvirtinimo detales, daugiausia apima nepakankamą kietumą grūdintoje būsenoje; netolygus kietumas gesintoje būsenoje; per didelė gesinimo deformacija; gesinamasis krekingas. Tokios problemos lauke dažnai yra susijusios su žaliavomis, gesinimo šildymu ir gesinimo aušinimu. Teisingai suformulavus terminio apdorojimo procesą ir standartizavus gamybos operacijos procesą, dažnai galima išvengti tokių kokybės nelaimingų atsitikimų.
