فرآیند تولید پیچ و مهره با استحکام بالا
فن آوری پردازش پیچ و مهره های با استحکام بالا عبارت است از: میله سیم نورد گرم - (کشش سرد) - بازپخت کروی (نرم کننده) - رسوب زدایی مکانیکی - ترشی - کشش سرد - آهنگری سرد - پردازش رزوه - عملیات حرارتی - بازرسی
1. طراحی فولادی
در ساخت بست ها، انتخاب صحیح مواد یراق بخش مهمی است، زیرا عملکرد بست ها ارتباط تنگاتنگی با مواد آنها دارد. اگر مواد به درستی یا نادرست انتخاب شوند، ممکن است عملکرد الزامات را برآورده نکند، عمر سرویس ممکن است کوتاه شود، یا حتی ممکن است حوادث یا مشکلات پردازش رخ دهد، و هزینه ساخت بالا خواهد بود. بنابراین، انتخاب مواد اتصال دهنده یک پیوند بسیار مهم است. فولاد هدینگ سرد، فولادی برای اتصال دهنده ها با قابلیت تعویض بالا است که توسط فرآیند شکل دهی هد سرد تولید می شود. از آنجا که با پردازش پلاستیک فلزی در دمای اتاق تشکیل می شود، هر قسمت دارای مقدار زیادی تغییر شکل و سرعت تغییر شکل بالایی است. بنابراین، الزامات عملکرد مواد خام فولاد سرد بسیار سخت است.
بر اساس روش تولید بلندمدت و تحقیقات کاربر، همراه با GB/T6478-2001 "شرایط فنی برای سرپوش سرد و فولاد اکستروژن سرد" GB/T699-1999 "فولاد ساختاری کربنی با کیفیت بالا" و هدف JISG3507-1991 "سرد سر" ویژگی های "میله سیم فولادی کربنی برای فولاد"، با در نظر گرفتن مواد مورد نیاز پیچ ها و پیچ های درجه 8.8 و درجه 9.8 به عنوان مثال، تعیین عناصر شیمیایی مختلف. اگر محتوای C بیش از حد بالا باشد، عملکرد شکل‌دهی سرد کاهش می‌یابد. اگر خیلی کم باشد، نمی توان خواص مکانیکی قطعات را برآورده کرد، بنابراین روی 0.25 درصد -0.55 درصد تنظیم می شود. منگنز می تواند نفوذپذیری فولاد را بهبود بخشد، اما افزودن بیش از حد آن ساختار ماتریس را تقویت می کند و بر عملکرد شکل دهی سرد تأثیر می گذارد. هنگامی که قطعات خاموش و تمپر می شوند، تمایل به ترویج رشد دانه های آستنیت وجود دارد، بنابراین باید به طور مناسب در سطح بین المللی بهبود یابد. 0.45 درصد -0.80 درصد است. سی می تواند فریت را تقویت کرده و شکل پذیری سرد را کاهش دهد. SP یک عنصر ناخالصی است و وجود آن باعث جدا شدن در امتداد مرز دانه و در نتیجه شکنندگی مرز دانه و آسیب به خواص مکانیکی فولاد می شود. باید تا حد امکان کاهش یابد. ب- حداکثر مقدار بور 005/0 درصد است، زیرا اگرچه بور تأثیر قابل توجهی در بهبود نفوذپذیری فولاد دارد، اما شکنندگی فولاد را نیز افزایش می‌دهد. محتوای بور بیش از حد برای قطعات کاری مانند پیچ و مهره، پیچ و ناودانی که به خواص مکانیکی جامع خوبی نیاز دارند، بسیار نامطلوب است.
2. بازپخت کروی (نرم کننده).
هنگامی که پیچ‌های سر فرورفته و پیچ‌های سر سوکت شش‌ضلعی توسط فرآیند سردسازی تولید می‌شوند، ساختار اصلی فولاد مستقیماً بر توانایی شکل‌دهی فرآیند سردسازی تأثیر می‌گذارد. در فرآیند هدینگ سرد، تغییر شکل پلاستیک ناحیه محلی می تواند به 60 درصد -80 درصد برسد، بنابراین فولاد باید انعطاف پذیری خوبی داشته باشد. هنگامی که ترکیب شیمیایی فولاد ثابت است، ساختار متالوگرافی عامل کلیدی برای تعیین پلاستیسیته است. به طور کلی اعتقاد بر این است که پرلیت پوسته پوسته درشت برای تشکیل سردرد مناسب نیست، در حالی که پرلیت کروی ریز می تواند به طور قابل توجهی توانایی تغییر شکل پلاستیک فولاد را بهبود بخشد. برای فولاد کربنی متوسط و فولاد آلیاژی کربن متوسط با مقدار زیادی اتصال دهنده های با استحکام بالا، بازپخت کروی (نرم کننده) قبل از سرد شدن انجام می شود تا پرلیت کروی یکنواخت و ریز به دست آید تا نیازهای واقعی تولید را بهتر برآورده کند.
برای بازپخت نرم میله‌های سیم فولادی کربن متوسط، دمای گرمایش باید بالاتر و پایین‌تر از نقطه بحرانی فولاد حفظ شود و دمای گرمایش نباید خیلی بالا باشد، در غیر این صورت سمنتیت سوم در امتداد مرز دانه‌ها رسوب می‌کند و منجر به سرما می‌شود. عنوان ترک. میله سیم از فولاد آلیاژی کربن متوسط با کروی شدن همدما آنیل می شود. پس از حرارت دادن در AC1 پلاس (20-30 درصد)، کوره تا کمی پایین‌تر از Ar1 خنک می‌شود، دما برای یک دوره همدما حدود ۷۰۰ درجه سانتیگراد است و سپس کوره تا حدود ۵۰۰ درجه سانتیگراد خنک می‌شود و هوا سرد شده ساختار متالوگرافی فولاد از درشت به ریز، از پوسته پوسته شدن به کروی تغییر می‌کند و نرخ ترک‌خوردگی سردرد بسیار کاهش می‌یابد. سطح کلی دمای بازپخت نرم شدن برای فولاد 35\45\ML35\SWRCH35K 715-735 درجه سانتیگراد است. در حالی که ناحیه کلی دمای گرمایش بازپخت کروی برای فولاد SCM435\40Cr\SCR435 740-770 درجه سانتیگراد است و دمای همدما 680-700 درجه سانتیگراد است.
سه، لایه برداری و رسوب زدایی
فرآیند جدا کردن صفحه اکسید آهن از میله سیم فولادی سرد، جداسازی و رسوب زدایی است. دو روش وجود دارد: رسوب زدایی مکانیکی و ترشی شیمیایی. جایگزینی فرآیند ترشی شیمیایی میله های سیم با رسوب زدایی مکانیکی نه تنها بهره وری را بهبود می بخشد، بلکه آلودگی محیطی را نیز کاهش می دهد. این فرآیند رسوب زدایی شامل روش خمشی (چرخ گرد با شیارهای مثلثی معمولاً برای خم کردن مکرر میله سیم استفاده می شود)، روش اسپری نه و غیره، اثر رسوب زدایی خوب است، اما رسوب آهن باقیمانده را نمی توان حذف کرد (حذف). میزان مقیاس اکسید آهن 97 درصد است، به خصوص زمانی که مقیاس اکسید آهن بسیار قوی است، بنابراین رسوب زدایی مکانیکی تحت تأثیر ضخامت، ساختار و حالت تنش مقیاس آهن قرار می گیرد. میله های سیم فولادی کربنی مورد استفاده برای اتصال دهنده های کم استحکام (کمتر یا مساوی 6.8)
بست های با استحکام بالا (بیشتر یا مساوی با درجه 8.8) پس از رسوب زدایی مکانیکی از میله های سیمی استفاده می کنند تا تمام فلس های اکسید آهن را از بین ببرند و سپس فرآیند ترشی شیمیایی را برای رسوب زدایی مرکب طی می کنند. برای سیم‌میله‌های فولادی کم کربن، ورق آهنی که در اثر رسوب‌زدایی مکانیکی باقی می‌ماند، احتمالاً باعث سایش ناهموار پیش‌نویس دانه‌ها می‌شود. هنگامی که حفره کشش دانه به ورق آهن می چسبد، زمانی که میله سیم در برابر دمای خارجی ساییده می شود، سطح میله سیم دانه های طولی ایجاد می کند. بیش از 95 درصد ناشی از خراش روی سطح سیم فولادی در طول فرآیند کشیدن است. بنابراین روش رسوب زدایی مکانیکی برای کشش با سرعت بالا مناسب نیست.
4. کشیدن
فرآیند ترسیم دو هدف دارد، یکی تغییر اندازه مواد خام است. دیگری بدست آوردن خواص مکانیکی اولیه اتصال دهنده ها از طریق تغییر شکل و تقویت است. برای فولاد کربن متوسط، فولاد آلیاژی کربن متوسط نیز هدف دیگری دارد، یعنی ساخت میله سیم. سمنتیت پوسته پوسته‌ای که پس از خنک‌سازی کنترل‌شده به‌دست می‌آید، تا آنجا که ممکن است در طول فرآیند کشش ترک می‌خورد تا برای بازپخت کروی شدن (نرم شدن) بعدی برای به دست آوردن سمنتیت دانه‌ای آماده شود. با این حال، برخی از تولید کنندگان به طور خودسرانه نقشه را کاهش می دهند تا هزینه ها را کاهش دهند. نرخ کاهش بیش از حد، تمایل به سخت شدن کار میله سیم را افزایش می دهد، که به طور مستقیم بر عملکرد سرد میله سیم تأثیر می گذارد. در صورتی که توزیع نسبت کاهش هر پاس مناسب نباشد، باعث ایجاد ترک های پیچشی در میله سیم در طول فرآیند کشش نیز می شود.
علاوه بر این، اگر روانکاری در طول فرآیند کشش خوب نباشد، می تواند باعث ایجاد ترک های عرضی منظم در میله سیم کشی سرد شود. جهت مماسی میله سیم و قالب سیم کشی همزمان با بیرون آمدن میله سیم از قالب، متحدالمرکز نیست، که باعث می شود سایش الگوی سوراخ یک طرفه قالب سیم کشی تشدید شود و سوراخ داخلی از گرد خارج می شود و باعث تغییر شکل کششی ناهموار در جهت محیطی سیم می شود. گرد بودن مفتول فولادی خارج از تحمل است و تنش مقطعی سیم فولادی در طول فرآیند سرد شدن یکنواخت نیست که بر سرعت عبور سردرد تأثیر می گذارد. در طول فرآیند کشش میله سیم، نسبت کاهش بیش از حد سطح، کیفیت سطح سیم فولادی را بدتر می‌کند، در حالی که نسبت کاهش سطح بسیار پایین برای خرد شدن سیمانیت پوسته‌پوسته مساعد نیست و به‌دست آوردن این مقدار مشکل است. سیمانیت دانه ای تا حد امکان. یعنی سرعت کروی شدن سیمانیت کم است که برای عملکرد سرد سیم فولادی بسیار نامطلوب است. برای میله و سیم میله تولید شده با روش کشش، نرخ کاهش سطح جزئی به طور مستقیم در محدوده 10 درصد -15 درصد کنترل می شود.
5. آهنگری سرد
معمولاً، شکل گیری سر پیچ از پردازش پلاستیک سرد استفاده می کند. در مقایسه با فرآیند برش، الیاف فلزی (سیم فلزی) همراه با شکل محصول پیوسته بوده و هیچ برشی در وسط آن وجود ندارد و در نتیجه استحکام محصول به خصوص خواص مکانیکی آن بهبود می یابد. فرآیند شکل‌دهی سرد شامل برش و شکل‌دهی، تک‌کلیک تک‌موقعی، سرفصل سرد دوبار کلیک، و هدینگ سرد خودکار در موقعیت‌های چند وظیفه‌ای است.
یک دستگاه هدینگ سرد خودکار فرآیندهای چند وظیفه ای مانند مهر زنی، آهنگری سر، اکستروژن و کاهش قطر را در قالب چند قالب انجام می دهد. ویژگی‌های پردازشی خالی اصلی مورد استفاده توسط دستگاه هدینگ سرد خودکار تک ایستگاهی یا چند کاره با اندازه اندازه مواد میله با طول 5-6 متر یا اندازه میله سیم تعیین می‌شود. با وزن 1900-2000 کیلوگرم، یعنی ویژگی‌های فناوری پردازش. نکته این است که در هدینگ سرد از تک‌بلانک‌های از پیش برش‌شده استفاده نمی‌شود، بلکه از خود دستگاه هدینگ سرد خودکار برای برش و خراب کردن (در صورت لزوم) قسمت‌های خالی از میله‌ها و میله‌های سیم استفاده می‌کند. قبل از اکسترود کردن حفره، قسمت خالی باید شکل داده شود. یک فضای خالی که شرایط فنی را برآورده می کند را می توان با شکل دادن به دست آورد. قبل از برهم زدن، کاهش و اکستروژن مثبت، خالی نیازی به شکل دادن ندارد. پس از برش خالی، به ایستگاه آشفتگی و شکل دهی فرستاده می شود. این ایستگاه می تواند کیفیت بلانک را بهبود بخشد، نیروی شکل دهی ایستگاه بعدی را به میزان 15-17 درصد کاهش دهد و طول عمر قالب را افزایش دهد و پیچ ها را می توان با کاهش قطر چندگانه ساخت.
1. ساده ترین راه برای برش قسمت خالی با ابزار برش نیمه بسته، استفاده از ابزار برش آستین است. زاویه برش نباید بیشتر از 3 درجه باشد. و هنگامی که از ابزار برش باز استفاده می شود، زاویه اریب برش می تواند به 5 -7 درجه برسد.
2. بلانک با اندازه کوتاه باید بتواند در حین انتقال از ایستگاه قبلی به ایستگاه شکل‌دهی بعدی 180 درجه بچرخد تا از پتانسیل ماشین سرد خودکار استفاده شود، بست‌هایی با ساختار پیچیده پردازش شوند و دقت قطعات را می توان بهبود بخشید.
3. هر ایستگاه شکل دهی باید مجهز به دستگاه برگشت پانچ و قالب باید مجهز به دستگاه اجکتور آستین باشد.
4. تعداد ایستگاه های شکل دهی (به استثنای ایستگاه های برش) به طور کلی باید به 3-4 ایستگاه برسد (بیش از 5 در موارد خاص).
5. در طول دوره خدمات موثر، ساختار ریل راهنمای لغزنده اصلی و اجزای فرآیند می تواند از دقت موقعیت پانچ و قالب اطمینان حاصل کند.
6. سوئیچ حد ترمینال باید روی بافلی که انتخاب مواد را کنترل می کند نصب شود و به کنترل نیروی برهم زننده توجه شود. خارج از گرد بودن سیم شماره گیری سرد مورد استفاده در ساخت بست های با استحکام بالا در دستگاه هد سرد خودکار باید در محدوده تحمل قطر باشد، در حالی که دور بودن سیم های فولادی برای اتصال دهنده های دقیق تر باید در محدوده تحمل قطر باشد. به 1/1/2 محدود شود. 2 در محدوده تحمل قطر، اگر قطر مفتول فولادی به اندازه تعیین شده نرسد، ترک هایی در قسمت یا سر قطعه ایجاد می شود و یا سوراخ هایی ایجاد می شود. اگر قطر کوچکتر از اندازه مورد نیاز فرآیند باشد، هد ناقص خواهد بود. ، لبه ها و گوشه ها یا قسمت های ضخیم شده مشخص نیست. دقتی که می توان با هدینگ سرد بدست آورد نیز به انتخاب روش شکل دهی و روش مورد استفاده مربوط می شود.
علاوه بر این، به ویژگی‌های ساختاری تجهیزات مورد استفاده، ویژگی‌های فرآیند و وضعیت آن، دقت ابزار و قالب‌ها، عمر و درجه سایش نیز بستگی دارد. برای فولادهای پر آلیاژ مورد استفاده در شکل دهی و اکستروژن سرد، زبری سطح کار قالب کاربید سیمانی نباید از Ra{0}}.2um بیشتر باشد. زمانی که زبری سطح کار این نوع قالب به Ra=0 برسد.025-0.050um بالاترین عمر را دارد.
6. پردازش نخ
رزوه پیچ معمولاً به صورت سرد کار می شود به طوری که رزوه خالی در محدوده قطر معینی از صفحه سیم مالشی (غلتان) (قالب) عبور می کند و رزوه با فشار صفحه سیم (قالب نورد) تشکیل می شود. جریان پلاستیکی قسمت رزوه ای قطع نمی شود، استحکام افزایش می یابد، دقت بالا است و کیفیت یکنواخت است، بنابراین به طور گسترده ای استفاده می شود.
برای ایجاد قطر بیرونی رزوه محصول نهایی، قطر خالی رزوه مورد نیاز متفاوت است، زیرا توسط عواملی مانند دقت رزوه و روکش بودن یا نبودن مواد محدود می شود. نخ رولینگ (مالشی) روشی برای پردازش است که از تغییر شکل پلاستیکی برای تشکیل دندانه های نخ استفاده می کند. از یک قالب رول (صفحه پیچ) با گام و شکل دندانه مشابه رزوه مورد پردازش استفاده می کند، در حالی که پیچ استوانه ای را اکسترود می کند، بلنک پیچ را می چرخاند و در نهایت شکل دندان روی قالب نورد را به روی پیچ منتقل می کند. خالی، موضوع تشکیل می شود. نقطه مشترک پردازش نخ نورد (مالش) این است که تعداد دورهای نورد نیازی به زیاد بودن ندارد. اگر زیاد باشد راندمان کم می شود و سطح دندانه های نخ به راحتی باعث جدا شدن یا سگک تصادفی می شود. برعکس، اگر تعداد دورها خیلی کم باشد، قطر رزوه به راحتی دور می شود و فشار در مرحله اولیه نورد به طور غیر عادی افزایش می یابد و در نتیجه عمر قالب کوتاه می شود.
عیوب رایج نخ های نورد شده: ترک یا خراش روی سطح قسمت رزوه شده. سگک های تصادفی؛ خارج از گرد بودن قسمت رزوه دار. اگر این عیوب به تعداد زیاد رخ دهند، در مرحله پردازش کشف خواهند شد. اگر تعداد موارد کم باشد، فرآیند تولید متوجه این عیوب نمی شود و سپس به کاربران منتقل می شود و باعث ایجاد مشکل می شود. بنابراین، مسائل کلیدی شرایط فرآوری باید خلاصه شود و این عوامل کلیدی در فرآیند تولید کنترل شوند.
7. عملیات حرارتی
بست های با استحکام بالا باید بر اساس الزامات فنی خاموش و تمپر شوند. هدف از عملیات حرارتی و تلطیف بهبود خواص مکانیکی جامع اتصال دهنده ها برای برآورده کردن مقدار مقاومت کششی مشخص شده و نسبت تسلیم محصول است. فرآیند عملیات حرارتی تأثیر مهمی بر اتصال دهنده های با استحکام بالا، به ویژه کیفیت ذاتی آنها دارد. بنابراین، برای تولید بست های با استحکام با کیفیت بالا، تکنولوژی و تجهیزات پیشرفته عملیات حرارتی باید در دسترس باشد. با توجه به حجم تولید زیاد و قیمت پایین پیچ و مهره های با استحکام بالا و قسمت رزوه شده ساختار نسبتاً ظریف و نسبتاً دقیقی دارد، تجهیزات عملیات حرارتی باید دارای ظرفیت تولید زیاد، درجه اتوماسیون بالا و عملیات حرارتی خوب باشد. کیفیت
از دهه 1990، خط تولید عملیات حرارتی مداوم با اتمسفر محافظ غالب شده است، و نوع ضربه‌گیر و کوره تسمه مشبک مخصوصاً برای عملیات حرارتی و تمپر کردن بست‌های کوچک و متوسط مناسب است. علاوه بر عملکرد آب بندی خوب کوره، خط خاموش و تمپر همچنین دارای کنترل کامپیوتری پیشرفته اتمسفر، دما و پارامترهای فرآیند، هشدار خرابی تجهیزات و عملکردهای نمایش است. اتصال دهنده های با استحکام بالا به طور خودکار از تغذیه-تمیز کردن-گرمایش-کوئنچ-تمیز کردن-تمپر کردن-رنگ آمیزی تا آفلاین کنترل و کار می کنند که به طور موثر کیفیت عملیات حرارتی را تضمین می کند. کربن زدایی رزوه باعث می شود که بست قبل از رسیدن به مقاومت مورد نیاز خواص مکانیکی گیر کند که باعث از کار افتادن بست رزوه شده و کاهش عمر مفید آن می شود. به دلیل کربن زدایی ماده اولیه، در صورتی که آنیلینگ نامناسب باشد، لایه کربوره شده ماده اولیه عمیق تر می شود. در فرآیند کوئنچ و عملیات حرارتی معتدل، معمولاً مقداری گاز اکسید کننده از خارج از کوره وارد می شود. زنگ سیم میله یا باقیمانده روی سطح میله سیم پس از کشش سرد نیز پس از گرم شدن در کوره تجزیه می شود و در اثر واکنش مقداری گازهای اکسید کننده تولید می شود. به عنوان مثال، زنگ سطحی مفتول فولادی که از کربنات آهن و هیدروکسید تشکیل شده است، پس از گرم شدن به CO2 و H2O تجزیه می شود و در نتیجه کربن زدایی را تشدید می کند. بررسی‌ها نشان داده‌اند که درجه کربن‌زدایی فولاد آلیاژی کربن متوسط جدی‌تر از فولاد کربنی است و سریع‌ترین دمای کربن‌زدایی بین 700-800 درجه سانتیگراد است. از آنجایی که اتصالات روی سطح مفتول فولادی تحت شرایط خاص بسیار سریع CO2 و H2O را تجزیه و سنتز می کنند، اگر گاز کوره کوره تسمه مشبک پیوسته به درستی کنترل نشود، کربن زدایی پیچ بسیار ضعیف خواهد بود. هنگامی که بست های با استحکام بالا توسط هدینگ سرد تشکیل می شوند، مواد خام و لایه کربن زدایی شده آنیل شده نه تنها هنوز وجود دارند، بلکه به بالای نخ نیز اکسترود می شوند. برای سطح بست که باید خاموش شود، سختی لازم را نمی توان بدست آورد. خواص مکانیکی (به ویژه استحکام و مقاومت در برابر سایش) کاهش می یابد.
علاوه بر این، سطح مفتول فولادی کربن زدایی می شود، لایه سطحی و ساختار داخلی دارای ضرایب انبساط متفاوتی هستند و ممکن است در هنگام کوئنچ کردن، ترک های سطحی ایجاد شود. به همین دلیل در هنگام کوئنچ و حرارت دادن، قسمت بالای رزوه باید از کربن زدایی محافظت شود، بست هایی که مواد اولیه آنها کربن زدایی شده اند باید به درستی کربنیزه شوند و مزیت های اتمسفر محافظ در کوره تسمه مشبک بایستی تنظیم شود. قطعات با روکش کربن اصلی محتوای کربن اساساً یکسان است به طوری که بست های کربن زدایی شده را می توان به آرامی به محتوای کربن اصلی بازگرداند. پتانسیل کربن ترجیحاً روی 0.42 درصد -0.48 درصد تنظیم شده است. به طوری که از دانه های درشت جلوگیری شود و بر خواص مکانیکی تأثیر بگذارد. مشکلات کیفیتی که ممکن است در فرآیند خاموش کردن و تمپر کردن بست ها رخ دهد، عمدتاً شامل سختی ناکافی در حالت خاموش شده است. سختی ناهموار در حالت خاموشی؛ تغییر شکل خاموش کننده بیش از حد؛ رفع ترک خوردگی چنین مشکلاتی در این زمینه اغلب مربوط به مواد خام، گرمایش خاموش و خنک کننده خاموش است. فرمول‌بندی صحیح فرآیند عملیات حرارتی و استاندارد کردن فرآیند عملیات تولید اغلب می‌تواند از چنین حوادث کیفی جلوگیری کند.
