El procés de fabricació de cargols d'alta resistència
La tecnologia de processament de cargols d'alta resistència és: filferro laminat en calent - (estirat en fred) - recuit esferoidant (suavitzat) - descalcificació mecànica - decapat - estirat en fred - forja en fred - processament de fils - tractament tèrmic - inspecció
1. Disseny d'acer
En la fabricació d'elements de fixació, la selecció correcta dels materials de fixació és una part important, ja que el rendiment dels elements de fixació està estretament relacionat amb els seus materials. Si el material es selecciona de manera incorrecta o incorrecta, és possible que el rendiment no compleixi els requisits, la vida útil es pot escurçar o, fins i tot, es poden produir accidents o dificultats de processament i el cost de fabricació serà elevat. Per tant, la selecció de materials de fixació és un enllaç molt important. L'acer de capçalera en fred és acer per a elements de subjecció amb una alta intercanviabilitat produït pel procés de conformació de capçal en fred. Com que està format per processament de plàstic metàl·lic a temperatura ambient, cada part té una gran quantitat de deformació i una alta velocitat de deformació. Per tant, els requisits de rendiment de les matèries primeres d'acer de capçalera en fred són molt estrictes.
Sobre la base de pràctiques de producció a llarg termini i investigacions d'usuaris, combinades amb GB/T6478-2001 "Condicions tècniques per a l'encapçalament en fred i acer d'extrusió en fred" GB/T699-1999 "Acer estructural al carboni d'alta qualitat" i objectiu JISG3507-1991 "Encapçalament en fred" Les característiques de "Barreta d'acer al carboni per a acer", prenent com a exemple els requisits de materials dels cargols i cargols de grau 8.8 i grau 9.8, la determinació de diversos elements químics. Si el contingut de C és massa alt, el rendiment de conformació en fred es reduirà; si és massa baix, no es poden complir les propietats mecàniques de les peces, de manera que s'estableix en 0,25 per cent -0,55 per cent . Mn pot millorar la permeabilitat de l'acer, però afegir-ne massa reforçarà l'estructura de la matriu i afectarà el rendiment de conformació en fred; quan les peces s'apagan i es temperen, hi ha una tendència a promoure el creixement de grans d'austenita, per la qual cosa s'hauria de millorar adequadament a nivell internacional. És un 0,45 per cent -0,80 per cent . Si pot enfortir la ferrita i reduir la conformabilitat en fred. L'SP és un element d'impuresa i la seva existència provocarà una segregació al llarg del límit del gra, donant lloc a la fragilitat del límit del gra i al dany a les propietats mecàniques de l'acer. S'ha de reduir el màxim possible. B. El valor màxim del contingut de bor és del 0,005 per cent, perquè tot i que el bor té l'efecte de millorar significativament la permeabilitat de l'acer, també augmentarà la fragilitat de l'acer. El contingut excessiu de bor és molt desfavorable per a peces de treball com ara cargols, cargols i tacs que requereixen bones propietats mecàniques completes.
2. Recuit esferoidant (suavitzant).
Quan els cargols de capçal avellanat i els cargols de capçal hexagonal es produeixen mitjançant el procés d'encapçalament en fred, l'estructura original de l'acer afectarà directament la capacitat de formació del procés d'encapçalament en fred. En el procés de capçalera en fred, la deformació plàstica de l'àrea local pot arribar al 60 per cent -80 per cent, de manera que l'acer ha de tenir una bona plasticitat. Quan la composició química de l'acer és constant, l'estructura metal·logràfica és el factor clau per determinar la plasticitat. En general, es creu que la perlita escamosa gruixuda no és favorable a la formació de capçals en fred, mentre que la perlita esfèrica fina pot millorar significativament la capacitat de deformació plàstica de l'acer. Per a l'acer al carboni mitjà i l'acer d'aliatge al carboni mitjà amb una gran quantitat d'elements de fixació d'alta resistència, es realitza un recuit esferoidant (suavitzant) abans de la partida en fred, per tal d'obtenir perlita esferoïdal uniforme i fina per satisfer millor les necessitats reals de producció.
Per al recuit suavitzant de barres de filferro d'acer al carboni mitjà, la temperatura d'escalfament s'ha de mantenir per sobre i per sota del punt crític de l'acer, i la temperatura d'escalfament no ha de ser massa alta, en cas contrari, la cementita terciària precipitarà al llarg del límit del gra, donant lloc a fred. cap cracking. El filferro d'acer d'aliatge de carboni mitjà es recuit mitjançant esferoidització isotèrmica. Després d'escalfar a AC1 més (20-30 per cent), el forn es refreda a una mica més baix que Ar1, la temperatura és d'uns 700 graus centígrads durant un període isotèrmic i, a continuació, el forn es refreda a uns 500 graus centígrads i l'aire- refredat. L'estructura metal·logràfica de l'acer canvia de gruixut a fi, d'escama a esfèrica, i la velocitat de trencament de l'encapçalament en fred es reduirà molt. L'àrea general de temperatura de recuit de suavització per a l'acer 35\45\ML35\SWRCH35K és de 715-735 graus centígrads; mentre que l'àrea general de la temperatura d'escalfament del recuit esferoidant per a l'acer SCM435\40Cr\SCR435 és de 740-770 graus centígrads, i la temperatura isotèrmica és de 680-700 graus centígrads.
Tres, pelar i descalcificar
El procés d'eliminació de la placa d'òxid de ferro de la barra de filferro d'acer de capçalera freda és pelar i descalcificar. Hi ha dos mètodes: el decapat mecànic i el decapat químic. La substitució del procés de decapat químic de les barres de filferro per una descalcificació mecànica no només millora la productivitat sinó que també redueix la contaminació ambiental. Aquest procés de descalcificació inclou el mètode de flexió (la roda rodona amb ranures triangulars s'utilitza habitualment per doblegar repetidament el filferro), els nou mètodes de polvorització, etc., l'efecte de descalcificació és bo, però l'escala de ferro residual no es pot eliminar (l'eliminació la taxa d'escala d'òxid de ferro és del 97 per cent)), especialment quan l'escala d'òxid de ferro és molt forta, per tant, la descalcificació mecànica es veu afectada pel gruix, l'estructura i l'estat de tensió de l'escala de ferro. Barres de filferro d'acer al carboni utilitzades per a fixacions de baixa resistència (menys o iguals a 6,8)
Els elements de fixació d'alta resistència (superiors o iguals al grau 8.8) utilitzen filferro després de la descalcificació mecànica per eliminar totes les escates d'òxid de ferro i, a continuació, passen per un procés de decapat químic per a la descalcificació composta. Per al filferro d'acer baix en carboni, és probable que la làmina de ferro deixada per la descalcificació mecànica provoqui un desgast desigual de l'esborrany del gra. Quan el forat de tirada del gra s'adhereix a la làmina de ferro quan la barra de filferro frega contra la temperatura externa, la superfície de la barra de filferro produeix marques longitudinals de gra. Més del 95 per cent són causats per rascades a la superfície del filferro d'acer durant el procés de dibuix. Per tant, el mètode de descalcificació mecànica no és adequat per al dibuix a alta velocitat.
4. Estirant
El procés de dibuix té dos propòsits, un és modificar la mida de les matèries primeres; l'altre és l'obtenció de propietats mecàniques bàsiques dels elements de fixació mitjançant la deformació i l'enfortiment. Per a l'acer al carboni mitjà, l'acer d'aliatge al carboni mitjà també té un altre propòsit, és a dir, fer el filferro. La cementita escamosa obtinguda després d'un refredament controlat s'esquerda al màxim durant el procés d'estirat per preparar-se per al posterior recuit d'esferoidització (suavització) per obtenir cementita granular. Tanmateix, alguns fabricants redueixen arbitràriament el dibuix per reduir costos. La taxa de reducció excessiva augmenta la tendència a l'enduriment del treball del filferro, que afecta directament el rendiment de la capçalera en fred del filferro. Si la distribució de la relació de reducció de cada passada no és adequada, també provocarà esquerdes de torsió a la barra de filferro durant el procés de tret.
A més, si la lubricació no és bona durant el procés de dibuix, també pot provocar esquerdes transversals regulars a la vareta estirada en fred. La direcció tangencial de la barra de filferro i la matriu de trefilatge no és concèntrica al mateix temps quan la barra de filferro s'enrotlla fora de la matriu, la qual cosa farà que el desgast del patró de forats unilaterals de la matriu de trefilatge s'agreugi, fent que el forat interior fora de rodó i provocar una deformació desigual del dibuix en la direcció circumferencial del cable. La rodonesa del filferro d'acer està fora de tolerància i la tensió transversal del filferro d'acer no és uniforme durant el procés de capçalera en fred, la qual cosa afecta la velocitat de pas del capçal en fred. Durant el procés d'estirament del filferro, la relació de reducció excessiva de la superfície deteriorarà la qualitat de la superfície del filferro d'acer, mentre que la relació de reducció superficial massa baixa no afavoreix la trituració de la cementita escamosa i és difícil obtenir-ne tant. cementita granular com sigui possible. , és a dir, la taxa d'esferoidització de la cementita és baixa, la qual cosa és extremadament desfavorable per al rendiment del capçal en fred del filferro d'acer. Per a la barra i el filferro produïts pel mètode de dibuix, la taxa de reducció parcial de la superfície es controla directament dins del rang del 10 per cent -15 per cent .
5. Forja en fred
Normalment, la formació del cap del cargol adopta un processament de plàstic de capçalera en fred. En comparació amb el procés de tall, la fibra metàl·lica (filferro metàl·lic) és contínua juntament amb la forma del producte i no hi ha cap tall al mig, millorant així la resistència del producte, especialment les propietats mecàniques. El procés de conformació de capçals en fred inclou el tall i la conformació, un sol clic en una sola posició, un encapçalament en fred amb doble clic i un capçal en fred automàtic en posicions multitasca.
Una màquina automàtica d'encapçalament en fred realitza processos multitasca com ara estampació, forja de capçal, extrusió i reducció de diàmetre en diversos matrius de conformació. Les característiques de processament del blanc original utilitzat per la màquina automàtica d'encapçalament en fred d'una estació o de múltiples tasques es determinen per la mida de la mida del material de la barra amb una longitud de 5-6 metres o la mida del filferro amb un pes de 1900-2000KG, és a dir, les característiques de la tecnologia de processament. La qüestió és que l'encapçalament en fred no utilitza peces en blanc pretallades, sinó que utilitza la pròpia màquina automàtica d'encapçalament en fred per tallar i alterar (si cal) els blancs de barres i barres. Abans d'extruir la cavitat, s'ha de donar forma al blanc. Per conformació es pot obtenir un blanc que compleixi els requisits tècnics. Abans de malmetre, reduir i extrusió positiva, no cal donar forma al blanc. Després de tallar el blanc, s'envia a l'estació de revolt i modelat. Aquesta estació pot millorar la qualitat del blanc, reduir la força de formació de la següent estació en un 15-17 per cent i allargar la vida útil del motlle, i els cargols es poden fer amb múltiples reduccions de diàmetre.
1. La manera més fàcil de tallar el blanc amb una eina de tall semitancada és utilitzar una eina de tall de màniga; l'angle de la incisió no ha de ser superior a 3 graus; i quan s'utilitza una eina de tall oberta, l'angle de bisell de la incisió pot arribar a 5 -7 graus.
2. El blanc de mida curta hauria de poder girar 180 graus durant la transferència de l'estació anterior a la següent estació de conformació de manera que es pugui exercir el potencial de la màquina automàtica de capçalera en fred, es puguin processar els elements de fixació amb estructures complexes i es pot millorar la precisió de les peces.
3. Cada estació de conformació ha d'estar equipada amb un dispositiu de retorn de punxó i la matriu ha d'estar equipada amb un dispositiu d'expulsió de màniga.
4. El nombre d'estacions de conformació (excepte les estacions de tall) hauria d'arribar en general a 3-4 estacions (més de 5 en casos especials).
5. Durant el període de servei efectiu, l'estructura del rail de guia lliscant principal i els components del procés poden garantir la precisió de posicionament del punxó i la matriu.
6. L'interruptor de final de carrera del terminal s'ha d'instal·lar al deflector que controla la selecció del material, i s'ha de parar atenció al control de la força de trasbals. L'excés de rodons del cable de marcatge en fred utilitzat en la fabricació de fixacions d'alta resistència en una màquina automàtica de capçal en fred hauria d'estar dins del rang de tolerància del diàmetre, mentre que la falta de rodons dels cables d'acer per a fixacions més precises hauria d'estar estar limitat a 1/1/2. 2 Dins del rang de tolerància del diàmetre, si el diàmetre del cable d'acer no arriba a la mida especificada, apareixeran esquerdes a la part alterada o al cap de la peça, o es formaran rebaves. Si el diàmetre és inferior a la mida requerida pel procés, el capçal estarà incomplet. , les vores i cantonades o les parts engrossides no són clares. La precisió que es pot aconseguir mitjançant l'encapçalament en fred també està relacionada amb la selecció del mètode de conformació i el procediment utilitzat.
A més, també depèn de les característiques estructurals de l'equip utilitzat, les característiques del procés i el seu estat, la precisió de l'eina i matrius, la vida útil i el grau de desgast. Per a l'acer d'alt aliatge utilitzat en la conformació i extrusió d'encapçalaments en fred, la rugositat de la superfície de treball del motlle de carbur cimentat no ha de ser superior a Ra{0}}.2um. Quan la rugositat de la superfície de treball d'aquest tipus de motlle arriba a Ra=0.025-0.050um, té la vida més alta.
6. Processament de fils
El fil del cargol es treballa generalment en fred de manera que el fil en blanc dins d'un determinat rang de diàmetres passa per la placa de filferro de fregament (enrotllament) i el fil està format per la pressió de la placa de filferro (matriu de rodament). La racionalització de plàstic de la part roscada no es talla, augmenta la força, la precisió és alta i la qualitat és uniforme, de manera que s'utilitza àmpliament.
Per tal de fer el diàmetre exterior del fil del producte final, el diàmetre en blanc del fil necessari és diferent, ja que està limitat per factors com ara la precisió del fil i si el material està recobert o no. El fil de rodar (fregar) és un mètode de processament que utilitza la deformació plàstica per formar dents de fil. Utilitza una matriu de rodament (placa de cargol) amb el mateix pas i forma de dent que la rosca que s'ha de processar, mentre extreu el cargol cilíndric en blanc, gira el cargol en blanc i, finalment, transfereix la forma de la dent a la matriu de laminació al cargol. en blanc, es forma el fil. El punt comú del processament de fils de laminació (fregament) és que el nombre de revolucions de laminació no ha de ser massa. Si és massa, l'eficiència serà baixa i la superfície de les dents del fil provocarà fàcilment una separació o una sivella aleatòria. Per contra, si el nombre de revolucions és massa petit, el diàmetre de la rosca és fàcil d'estar fora de rodó i la pressió en l'etapa inicial de laminació augmenta de manera anormal, donant lloc a un escurçament de la vida útil de la matriu.
Defectes habituals dels fils enrotllats: esquerdes o rascades a la superfície de la peça roscada; sivelles aleatòries; fora de la rodonesa de la part roscada. Si aquests defectes es produeixen en gran nombre, es descobriran durant l'etapa de processament. Si el nombre d'ocurrències és petit, el procés de producció no nota aquests defectes i després circula als usuaris, causant problemes. Per tant, s'han de resumir els problemes clau de les condicions de processament i aquests factors clau s'han de controlar en el procés de producció.
7. Tractament tèrmic
Els elements de subjecció d'alta resistència s'han de temperar i temperar segons els requisits tècnics. L'objectiu del tractament tèrmic i el tremp és millorar les propietats mecàniques completes dels elements de fixació per complir el valor de resistència a la tracció i la relació de rendiment especificats del producte. El procés de tractament tèrmic té un impacte crucial en els elements de fixació d'alta resistència, especialment en la seva qualitat intrínseca. Per tant, per produir elements de subjecció d'alta qualitat i resistència, s'ha d'haver disponible una tecnologia i equips de tractament tèrmic avançats. A causa del gran volum de producció i el baix preu dels cargols d'alta resistència, i la part roscada és una estructura relativament fina i relativament precisa, l'equip de tractament tèrmic ha de tenir una gran capacitat de producció, un alt grau d'automatització i un bon tractament tèrmic. qualitat.
Des de la dècada de 1990, la línia de producció de tractament tèrmic continu amb una atmosfera protectora ha dominat, i el tipus de fons de xoc i el forn de cinturó de malla són especialment adequats per al tractament tèrmic i el tremp de elements de fixació de mida petita i mitjana. A més del bon rendiment de segellat del forn, la línia de trempat i temperat també té un control informàtic avançat dels paràmetres de l'atmosfera, la temperatura i el procés, l'alarma de fallada de l'equip i les funcions de visualització. Els elements de fixació d'alta resistència es controlen i funcionen automàticament des d'alimentació-neteja-escalfament-extinció-neteja-templat-coloriment fins a fora de línia, cosa que garanteix eficaçment la qualitat del tractament tèrmic. La descarburació de la rosca farà que l'enganxi s'enganxi abans que s'assoleixi la resistència requerida per les propietats mecàniques, cosa que provocarà la fallada de la fixació roscada i escurçarà la vida útil. A causa de la descarburació de la matèria primera, si el recuit és inadequat, s'aprofundirà la capa descarburada de la matèria primera. En el procés d'extinció i tractament tèrmic de temperat, generalment s'introdueix una mica de gas oxidant des de l'exterior del forn. L'òxid del cable de la barra o el residu a la superfície del filferro després de l'estirat en fred també es descompondrà després d'escalfar-se al forn i la reacció generarà alguns gasos oxidants. Per exemple, l'òxid superficial del filferro d'acer, que es compon de carbonat i hidròxid de ferro, es descompondrà en CO2 i H2O després de l'escalfament, agreujant així la descarburació. Els estudis han demostrat que el grau de descarburació de l'acer d'aliatge al carboni mitjà és més greu que el de l'acer al carboni i que la temperatura de descarburació més ràpida es troba entre 700-800 graus centígrads. Com que els accessoris a la superfície del filferro d'acer es descomponen i sintetitzen CO2 i H2O molt ràpidament en determinades condicions, si el gas del forn del forn de cinturó de malla contínua no es controla correctament, la descarburació del cargol serà massa pobre. Quan els elements de subjecció d'alta resistència es formen per encapçalament en fred, les matèries primeres i la capa descarburada recuita no només existeixen, sinó que també s'extrudeixen a la part superior del fil. Per a la superfície de l'element de fixació que cal apagar, no es pot obtenir la duresa requerida. Les propietats mecàniques (especialment la força i la resistència al desgast) es redueixen.
A més, la superfície del filferro d'acer està descarburada, la capa superficial i l'estructura interna tenen diferents coeficients d'expansió i es poden produir esquerdes superficials durant l'extinció. Per aquest motiu, durant l'extinció i l'escalfament, la part superior del fil s'ha de protegir de la descarburació, els elements de fixació les matèries primeres dels quals s'han descarburat s'han de carbonitzar correctament i els avantatges de l'atmosfera protectora del forn de la corretja de malla s'han d'ajustar al peces originals recobertes de carboni. El contingut de carboni és bàsicament el mateix, de manera que els elements de fixació descarburats es poden restaurar lentament al contingut de carboni original. El potencial de carboni s'estableix preferiblement en 0,42 per cent -0,48 per cent. , per evitar els grans gruixuts i afectar les propietats mecàniques. Els problemes de qualitat que es poden produir en el procés de trempat i els elements de subjecció inclouen principalment una duresa insuficient en l'estat d'extinció; duresa desigual en estat apagat; deformació excessiva de trempada; apagant el craqueig. Aquests problemes en el camp sovint estan relacionats amb les matèries primeres, l'escalfament de l'extinció i la refrigeració. Formular correctament el procés de tractament tèrmic i estandarditzar el procés d'operació de producció sovint pot evitar aquests accidents de qualitat.
