Proces proizvodnje vijaka visoke čvrstoće
Tehnologija obrade vijaka visoke čvrstoće je: toplo valjana žičana šipka - (hladno izvlačenje) - sferoidiziranje (omekšavanje) žarenje - mehaničko uklanjanje kamenca - kiseljenje - hladno izvlačenje - hladno kovanje - obrada navoja - termička obrada - kontrola
1. Čelični dizajn
U proizvodnji zatvarača, pravilan odabir materijala za pričvršćivanje je važan dio, jer su performanse zatvarača usko povezane s njihovim materijalima. Ako je materijal nepravilno ili pogrešno odabran, performanse možda neće zadovoljiti zahtjeve, životni vijek može biti skraćen, ili čak može doći do nesreća ili poteškoća u obradi, a troškovi proizvodnje će biti visoki. Stoga je odabir materijala za pričvršćivanje vrlo važna karika. Hladni čelik je čelik za pričvršćivače sa visokom zamjenjivosti proizveden postupkom hladnog oblikovanja. Budući da se formira obradom metalne plastike na sobnoj temperaturi, svaki dio ima veliku količinu deformacije i veliku brzinu deformacije. Stoga su zahtjevi za performansama čeličnih sirovina za hladno sabijanje vrlo strogi.
Na osnovu dugogodišnje proizvodne prakse i istraživanja korisnika, u kombinaciji sa GB/T6478-2001 "Tehničkim uslovima za čelik za hladno presovanje i hladno ekstruziju" GB/T699-1999 "Visokokvalitetni ugljenični konstrukcioni čelik" i cilj JISG3507-1991 "Hladna glava" Karakteristike "Žicane šipke od ugljeničnog čelika za čelik", uzimajući za primjer materijalne zahtjeve za vijke i zavrtnje razreda 8.8 i 9.8, određivanje različitih hemijskih elemenata. Ako je sadržaj C previsok, učinak hladnog oblikovanja će biti smanjen; ako je preniska, mehanička svojstva dijelova se ne mogu zadovoljiti, pa se postavlja na 0.25 posto -0.55 posto . Mn može poboljšati propusnost čelika, ali preveliko dodavanje će ojačati strukturu matrice i utjecati na performanse hladnog oblikovanja; kada su dijelovi kaljeni i temperirani, postoji tendencija da se podstiče rast austenitnih zrnaca, tako da ga treba na odgovarajući način poboljšati na međunarodnoj osnovi. To je 0.45 posto -0.80 posto. Si može ojačati ferit i smanjiti hladno oblikovanje. SP je element nečistoće i njegovo postojanje će uzrokovati segregaciju duž granice zrna, što će rezultirati krtošću granice zrna i oštećenjem mehaničkih svojstava čelika. Treba ga smanjiti što je više moguće. B. Maksimalna vrijednost sadržaja bora je 0,005 posto, jer iako bor ima učinak značajnog poboljšanja permeabilnosti čelika, on će također povećati lomljivost čelika. Prekomjerni sadržaj bora je vrlo nepovoljan za radne komade kao što su vijci, zavrtnji i klinovi koji zahtijevaju dobra sveobuhvatna mehanička svojstva.
2. Sferoidizirajuće (omekšavanje) žarenje
Kada se vijci sa upuštenom glavom i vijci sa šestouglom glavom proizvode postupkom hladnog kačenja, originalna struktura čelika će direktno uticati na sposobnost oblikovanja procesa hladnog kačenja. U procesu hladnog sastavljanja, plastična deformacija lokalnog područja može dostići 60 posto -80 posto, tako da čelik mora imati dobru plastičnost. Kada je hemijski sastav čelika konstantan, metalografska struktura je ključni faktor za određivanje plastičnosti. Općenito se vjeruje da grubi ljuskavi perlit ne pogoduje formiranju hladnog vrha, dok fini sferni perlit može značajno poboljšati sposobnost plastične deformacije čelika. Za srednje ugljični čelik i srednje ugljični legirani čelik sa velikom količinom spojeva visoke čvrstoće, sferoidizirajuće (omekšavanje) žarenje se izvodi prije hladnog kačenja, kako bi se dobio ujednačen i fino sferoidiziran perlit kako bi se bolje zadovoljile stvarne potrebe proizvodnje.
Za omekšavanje žarenja čeličnih šipki od srednjeg ugljičnog čelika, temperatura zagrijavanja treba biti iznad i ispod kritične točke čelika, a temperatura zagrijavanja ne smije biti previsoka, inače će se tercijarni cementit taložiti duž granice zrna, što će rezultirati hladnoćom. pucanje naslova. Žičana šipka od srednjeg ugljičnog legiranog čelika žari se izotermnom sferoidizacijom. Nakon zagrevanja na AC1 plus (20-30 procenata), peć se hladi na nešto niže od Ar1, temperatura je oko 700 stepeni Celzijusa tokom izotermnog perioda, a zatim se peć ohladi na oko 500 stepeni Celzijusa i vazduh- ohlađen. Metalografska struktura čelika se mijenja od grube do fine, od ljuspice do sferične, a brzina pucanja kod hladnog odvajanja bit će znatno smanjena. Opšte područje temperature žarenja omekšavanja za čelik 35\45\ML35\SWRCH35K je 715-735 stepeni Celzijusa; dok je opće područje temperature zagrijavanja sferoidizirajućeg žarenja za čelik SCM435\40Cr\SCR435 740-770 stepeni Celzijusa, a izotermna temperatura je 680-700 stepeni Celzijusa.
Treće, piling i uklanjanje kamenca
Proces uklanjanja ploče željeznog oksida sa čelične žičane šipke hladnog smjera je skidanje i uklanjanje kamenca. Postoje dvije metode: mehaničko uklanjanje kamenca i kemijsko kiseljenje. Zamjena procesa kemijskog kiseljenja žičane šipke mehaničkim uklanjanjem kamenca ne samo da poboljšava produktivnost već i smanjuje zagađenje okoliša. Ovaj proces uklanjanja kamenca uključuje metodu savijanja (okrugli točak s trokutastim žljebovima se obično koristi za uzastopno savijanje žičane šipke), metode prskanja devet, itd., efekat uklanjanja kamenca je dobar, ali zaostali željezni kamenac se ne može ukloniti (uklanjanje stopa kamenca željeznog oksida je 97 posto)), posebno kada je kamenac željeznog oksida vrlo jak, stoga na mehaničko uklanjanje kamenca utječe debljina, struktura i stanje naprezanja željezne ljuske. Žičane šipke od ugljičnog čelika koje se koriste za pričvršćivače male čvrstoće (manje ili jednako 6,8)
Pričvršćivači visoke čvrstoće (veći ili jednaki ocjeni 8.8) koriste žičane šipke nakon mehaničkog uklanjanja kamenca kako bi uklonili sve ljuske od željeznog oksida, a zatim prolaze kroz proces kemijskog kiseljenja kako bi se spojilo uklanjanje kamenca. Za čelične žičane šipke s niskim udjelom ugljika, željezni lim koji je ostao mehaničkim uklanjanjem kamenca vjerovatno će uzrokovati neravnomjerno trošenje zrna. Kada se rupa za vuču zrna zalijepi za željezni lim kada se žičana šipka trlja o vanjsku temperaturu, površina šipke proizvodi uzdužne tragove zrna. Više od 95 posto uzrokovano je ogrebotinama na površini čelične žice tokom procesa izvlačenja. Stoga mehanička metoda uklanjanja kamenca nije prikladna za brzo crtanje.
4. Povlačenje
Proces izvlačenja ima dvije svrhe, jedna je modificiranje veličine sirovina; drugi je postizanje osnovnih mehaničkih svojstava spojnih elemenata kroz deformaciju i ojačanje. Za srednje ugljični čelik, legirani čelik srednjeg ugljika ima i drugu svrhu, odnosno izradu žičane šipke. Ljuskasti cementit dobijen nakon kontrolisanog hlađenja se ispucava što je više moguće tokom procesa izvlačenja kako bi se pripremio za naknadno sferoidizacijsko (omekšavanje) žarenje kako bi se dobio granulirani cementit. Međutim, neki proizvođači proizvoljno smanjuju crtež kako bi smanjili troškove. Prekomjerna stopa redukcije povećava sklonost ka otvrdnjavanju žičane šipke, što direktno utječe na performanse žičane šipke u hladnom smjeru. Ako distribucija omjera redukcije svakog prolaza nije odgovarajuća, to će također uzrokovati torzijske pukotine u šipki tokom procesa izvlačenja.
Osim toga, ako podmazivanje nije dobro tokom procesa izvlačenja, to također može uzrokovati redovne poprečne pukotine u hladno vučenoj žičanoj šipki. Tangencijalni smjer šipke za izvlačenje žice i matrice za izvlačenje žice nije koncentričan u isto vrijeme kada se šipka odvalja iz matrice, što će uzrokovati pogoršanje trošenja jednostranog uzorka rupa matrice za izvlačenje žice, što će uzrokovati unutrašnja rupa nije okrugla i uzrokuje neravnomjernu deformaciju vučenja u obodnom smjeru žice. Zaobljenost čelične žice je izvan tolerancije, a naprezanje poprečnog presjeka čelične žice nije jednolično tokom procesa hladnog kačenja, što utiče na brzinu prolaza prema hladnom. Tokom procesa izvlačenja žičane šipke, prekomjerni omjer smanjenja površine će pogoršati kvalitet površine čelične žice, dok prenizak omjer smanjenja površine ne pogoduje drobljenju ljuskastog cementita, a teško je dobiti toliko. granulirani cementit po mogućnosti. , odnosno stopa sferoidizacije cementita je niska, što je izuzetno nepovoljno za performanse čelične žice u hladnom smjeru. Za šipku i žičanu šipku proizvedenu metodom izvlačenja, brzina djelomičnog smanjenja površine je direktno kontrolirana u rasponu od 10 posto -15 posto.
5. Hladno kovanje
Obično, formiranje glave vijka usvaja plastičnu obradu hladnom glavom. U poređenju sa procesom rezanja, metalno vlakno (metalna žica) je kontinuirano zajedno sa oblikom proizvoda i nema rezova u sredini, čime se poboljšava čvrstoća proizvoda, posebno mehanička svojstva. Proces oblikovanja hladnom glavom uključuje rezanje i oblikovanje, jednostruko spuštanje jednim klikom, dvostruko hladno sastavljanje i automatsko hladno spuštanje na položajima s više zadataka.
Automatska mašina za hladno cepanje obavlja višestruke procese kao što su štancanje, kovanje glave, ekstruzija i smanjenje prečnika u nekoliko kalupa za oblikovanje. Karakteristike obrade originalnog blanka koje koristi automatska mašina za hladno savijanje sa jednom stanicom ili sa više zadataka određuju se veličinom materijala šipke dužine 5-6 metara ili veličinom žičane šipke sa težinom od 1900-2000KG, odnosno karakteristikama tehnologije obrade. Poenta je u tome da se kod hladnog sastavljanja ne koriste unaprijed izrezane pojedinačne cjeline, već se koristi sama automatska mašina za hladno savijanje za rezanje i rezanje (ako je potrebno) zareze od šipki i žičane šipke. Prije ekstrudiranja šupljine, blanko se mora oblikovati. Oblikovanjem se može dobiti blanko koji ispunjava tehničke uslove. Prije narušavanja, redukcije i pozitivnog istiskivanja, blanko nije potrebno oblikovati. Nakon što se blanko iseče, šalje se u stanicu za narušavanje i oblikovanje. Ova stanica može poboljšati kvalitet blanka, smanjiti silu formiranja sljedeće stanice za 15-17 posto, i produžiti vijek trajanja kalupa, a vijci se mogu napraviti sa višestrukim redukcijama prečnika.
1. Najlakši način da se izrezivanje poluzatvorenog alata za sečenje koristi alatom za rezanje čaura; ugao reza ne bi trebao biti veći od 3 stepena; a kada se koristi otvoreni alat za sečenje, ugao zakošenosti reza može doseći 5 -7 stepeni.
2. Kratki zarez bi trebao biti u stanju da se okrene za 180 stepeni tokom transfera sa prethodne stanice na sledeću stanicu za formiranje, tako da se može iskoristiti potencijal automatske mašine za hladno savijanje, obraditi pričvršćivači sa složenom strukturom i preciznost delova se može poboljšati.
3. Svaka stanica za formiranje treba da bude opremljena uređajem za vraćanje udarca, a matrica treba da bude opremljena uređajem za izbacivanje čahure.
4. Broj stanica za formiranje (isključujući stanice za sečenje) bi općenito trebao dostići 3-4 stanica (više od 5 u posebnim slučajevima).
5. Tokom efektivnog servisnog perioda, struktura glavne vodilice klizača i komponenti procesa mogu osigurati tačnost pozicioniranja proboja i matrice.
6. Krajnji prekidač terminala se mora postaviti na pregradu koja kontroliše izbor materijala, a pažnja se mora obratiti na kontrolu sile narušavanja. Nezaobljenost žice za hladno biranje koja se koristi u proizvodnji pričvrsnih elemenata visoke čvrstoće na automatskoj mašini za hladno savijanje treba da bude u granicama tolerancije prečnika, dok bi zaokruženost čeličnih žica za preciznije pričvršćivače trebala biti biti ograničen na 1/1/2. 2 Unutar raspona tolerancije promjera, ako promjer čelične žice ne dostigne navedenu veličinu, pojavit će se pukotine u dijelu za narušavanje ili glavi dijela ili će se formirati neravnine. Ako je promjer manji od veličine koju zahtijeva proces, glava će biti nekompletna. , ivice i uglovi ili zadebljani dijelovi nisu jasni. Preciznost koja se može postići hladnim sabiranjem također je povezana s izborom metode oblikovanja i primijenjenog postupka.
Osim toga, ovisi i o strukturnim karakteristikama korištene opreme, karakteristikama procesa i njegovom stanju, preciznosti alata i kalupa, vijeku trajanja i stepenu istrošenosti. Za visokolegirani čelik koji se koristi kod hladnog presovanja i ekstruzije, hrapavost radne površine kalupa od cementnog karbida ne smije biti veća od Ra=0.2um. Kada hrapavost radne površine ovog tipa kalupa dostigne Ra=0.025-0.050um, ima najveći vijek trajanja.
6. Obrada niti
Navoj vijka je uglavnom hladno obrađivan tako da navoj unutar određenog raspona promjera prolazi kroz žičanu ploču (matrica) koja se trlja (valja), a navoj se formira pritiskom žičane ploče (matrica za valjanje). Plastična struja navojnog dijela nije odsječena, povećana je čvrstoća, visoka preciznost, a kvalitet ujednačen, pa se široko koristi.
Da bi se napravio vanjski prečnik navoja konačnog proizvoda, potreban je prečnik blanka navoja različit, jer je ograničen faktorima kao što su tačnost navoja i da li je materijal obložen ili ne. Valjanje (trljanje) navoja je metoda obrade koja koristi plastičnu deformaciju za formiranje zubaca navoja. Koristi matricu za kotrljanje (ploča za zavrtanje) s istim korakom i oblikom zuba kao navoj koji se obrađuje, dok ekstrudira cilindričnu zarezu zavrtnja, rotira praznu ploču i konačno prenosi oblik zuba na matrice za valjanje na Na vijku prazno, nit se formira. Zajednička točka obrade navoja za valjanje (trljanje) je da broj okretaja valjanja ne mora biti prevelik. Ako je previše, učinkovitost će biti niska, a površina zubaca navoja lako će uzrokovati odvajanje ili nasumično kopčanje. Naprotiv, ako je broj okretaja premali, prečnik navoja se lako može izobličiti, a pritisak u početnoj fazi valjanja nenormalno raste, što rezultira skraćivanjem vijeka trajanja matrice.
Uobičajeni nedostaci valjanih niti: pukotine ili ogrebotine na površini dijela s navojem; nasumične kopče; zbog zaobljenosti dijela s navojem. Ako se ovi nedostaci pojave u velikom broju, oni će biti otkriveni u fazi obrade. Ako je broj pojava mali, proizvodni proces ne uočava ove nedostatke i onda cirkuliše do korisnika, stvarajući probleme. Dakle, ključna pitanja uslova prerade treba sumirati, a ove ključne faktore treba kontrolisati u procesu proizvodnje.
7. Toplinska obrada
Pričvršćivači visoke čvrstoće moraju biti kaljeni i temperirani prema tehničkim zahtjevima. Svrha termičke obrade i kaljenja je poboljšanje sveobuhvatnih mehaničkih svojstava spojnih elemenata kako bi se ispunila specificirana vrijednost zatezne čvrstoće i omjera popuštanja proizvoda. Proces toplinske obrade ima presudan utjecaj na pričvrsne elemente visoke čvrstoće, posebno na njihov suštinski kvalitet. Stoga, kako bi se proizveli visokokvalitetni zatvarači visoke čvrstoće, moraju biti dostupna napredna tehnologija i oprema za toplinsku obradu. Zbog velikog obima proizvodnje i niske cijene vijaka visoke čvrstoće, a navojni dio je relativno fine i relativno precizne strukture, potrebno je da oprema za toplinsku obradu ima veliki proizvodni kapacitet, visok stepen automatizacije i dobru toplinsku obradu. kvaliteta.
Od 1990-ih godina dominira kontinuirana proizvodna linija toplinske obrade sa zaštitnom atmosferom, a peći sa udarnim dnom i mrežastim remenom posebno su pogodni za toplinsku obradu i kaljenje malih i srednjih zatvarača. Pored dobrih performansi zaptivanja peći, linija za gašenje i kaljenje takođe ima naprednu kompjutersku kontrolu atmosfere, temperature i parametara procesa, alarm za kvar opreme i funkcije prikaza. Pričvršćivači visoke čvrstoće se automatski kontrolišu i njima upravljaju od hranjenja-čišćenja-zagrijavanja-gašenja-čišćenja-kaljenja-boje do offline, što efikasno osigurava kvalitetu termičke obrade. Dekarbonizacija navoja će uzrokovati da se pričvrsni element sapliće prije nego što se dostigne otpor koji zahtijevaju mehanička svojstva, što će uzrokovati kvar učvršćivača s navojem i skratiti vijek trajanja. Zbog dekarbonizacije sirovine, ako je žarenje nepravilno, razugljičeni sloj sirovine će se produbiti. U procesu kaljenja i termičke obrade, nešto oksidacionog gasa se obično dovodi izvan peći. Rđa šipke ili ostatak na površini žičane šipke nakon hladnog izvlačenja također će se razgraditi nakon zagrijavanja u peći, a reakcijom će nastati neki oksidirajući plinovi. Na primjer, površinska rđa čelične žice, koja se sastoji od željeznog karbonata i hidroksida, nakon zagrijavanja će se razložiti na CO2 i H2O, što će pogoršati razugljičenje. Studije su pokazale da je stepen razugljičenja legiranog čelika srednjeg ugljika ozbiljniji od stepena ugljičnog čelika, a najbrža temperatura razugljičenja je između 700-800 stepeni Celzijusa. Budući da se priključci na površini čelične žice vrlo brzo razlažu i sintetiziraju CO2 i H2O pod određenim uvjetima, ako se plin iz peći s kontinuiranim mrežastim trakom ne kontrolira pravilno, razugljičenje vijka će biti preslabo. Kada se pričvršćivači visoke čvrstoće formiraju hladnim kačenjem, sirovi materijali i žareni razugljični sloj ne samo da postoje, već se i istiskuju na vrh navoja. Za površinu pričvršćivača koju treba kaliti, ne može se postići potrebna tvrdoća. Mehanička svojstva (posebno čvrstoća i otpornost na habanje) su smanjena.
Osim toga, površina čelične žice je dekarbonizirana, površinski sloj i unutrašnja struktura imaju različite koeficijente ekspanzije, a površinske pukotine mogu nastati tijekom gašenja. Iz tog razloga, prilikom kaljenja i zagrijavanja, vrh navoja treba zaštititi od razugljikovanja, pričvrsne elemente čije su sirovine dekarbonizirane na odgovarajući način, a prednosti zaštitne atmosfere u peći s mrežastim trakom prilagoditi originalni dijelovi presvučeni ugljikom. Sadržaj ugljika je u osnovi isti tako da se razugljičeni zatvarači mogu polako vratiti na izvorni sadržaj ugljika. Potencijal ugljenika je poželjno postavljen na 0.42 posto -0.48 posto. , kako bi se izbjegla krupna zrna i uticala na mehanička svojstva. Problemi s kvalitetom koji se mogu javiti u procesu kaljenja i popuštanja učvršćivača uglavnom uključuju nedovoljnu tvrdoću u kaljenom stanju; neujednačena tvrdoća u kaljenom stanju; prekomjerna deformacija gašenja; gašenje pucanja. Takvi problemi na terenu se često odnose na sirovine, gašenje grijanja i gašenje hlađenja. Ispravno formulisanje procesa termičke obrade i standardizacija procesa proizvodnje često mogu izbjeći takve nesreće s kvalitetom.
