Korkean lujan pultin valmistusprosessi
Lujien pulttien käsittelytekniikka on: kuumavalssattu valssilanka - (kylmäveto) - pallomainen (pehmennys) -hehkutus - mekaaninen kalkinpoisto - peittaus - kylmäveto - kylmätaonta - kierteiden käsittely - lämpökäsittely - tarkastus
1. Terässuunnittelu
Kiinnittimien valmistuksessa oikea kiinnitysmateriaalien valinta on tärkeä osa, koska kiinnittimien suorituskyky liittyy läheisesti niiden materiaaleihin. Jos materiaali on väärin tai väärin valittu, suorituskyky ei välttämättä täytä vaatimuksia, käyttöikä voi lyhentyä tai jopa tapahtua onnettomuuksia tai käsittelyvaikeuksia ja valmistuskustannukset ovat korkeat. Siksi kiinnitysmateriaalien valinta on erittäin tärkeä linkki. Kylmäpäätyteräs on terästä kiinnittimille, joiden keskinäinen vaihdettavuus on kylmäpäämuovausprosessilla valmistettu. Koska se on muodostettu metallimuovin käsittelyllä huoneenlämpötilassa, jokaisella osalla on suuri muodonmuutos ja suuri muodonmuutosnopeus. Siksi kylmäpäiden teräsraaka-aineiden suorituskykyvaatimukset ovat erittäin tiukat.
Pitkäaikaisen tuotantokäytännön ja käyttäjätutkimuksen perusteella yhdistettynä GB/T6478-2001 "Kylmäpääte- ja kylmäekstruusioteräksen tekniset olosuhteet" GB/T699-1999 "Korkealaatuinen hiilirakenneteräs" ja kohde JISG3507-1991 "Kylmäsuunta" "Carbon Steel Wire Rod for Steel" -tuotteen ominaisuudet, ottaen esimerkkinä luokkien 8.8 ja 9.8 pulttien ja ruuvien materiaalivaatimukset, erilaisten kemiallisten alkuaineiden määrittäminen. Jos C-pitoisuus on liian korkea, kylmämuovauskyky heikkenee; jos se on liian alhainen, osien mekaanisia ominaisuuksia ei voida saavuttaa, joten se asetetaan arvoon 0,25 prosenttia -0,55 prosenttia . Mn voi parantaa teräksen läpäisevyyttä, mutta liiallinen lisääminen vahvistaa matriisirakennetta ja vaikuttaa kylmämuovauskykyyn; kun osia karkaistaan ja karkaistaan, on taipumus edistää austeniittirakeiden kasvua, joten sitä tulisi asianmukaisesti parantaa kansainvälisesti. Se on 0,45 prosenttia -0,80 prosenttia . Si voi vahvistaa ferriittiä ja vähentää kylmämuovattavuutta. SP on epäpuhtausalkuaine, ja sen olemassaolo aiheuttaa segregaatiota raerajalla, mikä johtaa raerajan haurastumiseen ja teräksen mekaanisten ominaisuuksien vaurioitumiseen. Sitä tulee vähentää mahdollisimman paljon. B. Booripitoisuuden enimmäisarvo on 0,005 prosenttia, koska vaikka boori parantaa merkittävästi teräksen läpäisevyyttä, se lisää myös teräksen haurautta. Liiallinen booripitoisuus on erittäin epäedullinen työkappaleille, kuten pulteille, ruuveille ja nasteille, jotka vaativat hyviä kokonaisvaltaisia mekaanisia ominaisuuksia.
2. Sferoidoiva (pehmennys) hehkutus
Kun uppokantaiset ruuvit ja kuusiokantapultit valmistetaan kylmäpäätyprosessilla, teräksen alkuperäinen rakenne vaikuttaa suoraan kylmäpääprosessin muovauskykyyn. Kylmäsuuntausprosessissa paikallisen alueen plastinen muodonmuutos voi nousta 60 prosenttiin -80 prosenttiin, joten teräksen plastisuuden on oltava hyvä. Kun teräksen kemiallinen koostumus on vakio, metallografinen rakenne on avaintekijä plastisuuden määrittämisessä. Yleisesti uskotaan, että karkea hiutalemainen perliitti ei edistä kylmäpään muodostusta, kun taas hieno pallomainen perliitti voi merkittävästi parantaa teräksen plastista muodonmuutoskykyä. Keskihiiliselle teräkselle ja keskihiiliselle seosteräkselle, jossa on suuri määrä lujia kiinnikkeitä, sferoidoiva (pehmennys) hehkutus suoritetaan ennen kylmäpäällystystä, jotta saadaan tasainen ja hieno pallomainen perliitti, joka vastaa paremmin todellisia tuotantotarpeita.
Keskihiilisten terästankojen pehmentävässä hehkutuksessa kuumennuslämpötila tulee pitää teräksen kriittisen pisteen ylä- ja alapuolella, eikä kuumennuslämpötila saa olla liian korkea, muuten tertiääristä sementiittiä saostuu raerajaa pitkin, mikä johtaa kylmään. otsikko halkeilee. Keskikokoisen hiiliseosteräksen valssilanka hehkutetaan isotermisellä sferoidisoinnilla. AC1 plus (20-30 prosenttia) kuumennuksen jälkeen uuni jäähdytetään hieman Ar1:n alapuolelle, lämpötila on noin 700 celsiusastetta isotermisen ajan, minkä jälkeen uuni jäähdytetään noin 500 celsiusasteeseen ja ilma- jäähtynyt. Teräksen metallografinen rakenne muuttuu karkeasta hienoksi, hiutaleesta pallomaiseksi, ja kylmäpään halkeilunopeus vähenee huomattavasti. 35\45\ML35\SWRCH35K-teräksen pehmenevän hehkutuslämpötilan yleinen alue on 715-735 celsiusastetta; kun taas SCM435\40Cr\SCR435-teräksen sferoidisoivan hehkutuksen kuumennuslämpötilan yleinen alue on 740-770 celsiusastetta ja isoterminen lämpötila on 680-700 celsiusastetta.
Kolme, kuorinta ja kalkinpoisto
Rautaoksidilevyn poistaminen kylmäpääteisestä teräslangasta on kuorinta ja kalkinpoisto. On olemassa kaksi menetelmää: mekaaninen kalkinpoisto ja kemiallinen peittaus. Valssitankojen kemiallisen peittausprosessin korvaaminen mekaanisella kalkinpoistolla ei ainoastaan lisää tuottavuutta, vaan myös vähentää ympäristön saastumista. Tämä kalkinpoistoprosessi sisältää taivutusmenetelmän (pyöreää kolmiouraista pyörää käytetään yleensä valssilangan toistuvaan taivutukseen), ruiskutus yhdeksän menetelmää jne., kalkinpoistovaikutus on hyvä, mutta jäännösrautahilsettä ei voida poistaa (poisto) rautaoksidihilseilyaste on 97 prosenttia ) ), varsinkin kun rautaoksidiskaalan asteikko on erittäin vahva, joten mekaaniseen kalkinpoistoon vaikuttaa rauta-asteikon paksuus, rakenne ja jännitystila. Hiiliteräsvalssilangat, joita käytetään heikkolujissa kiinnikkeissä (vähemmän tai yhtä suuri kuin 6,8)
Erittäin lujat kiinnikkeet (suurempi tai yhtä suuri kuin luokka 8.8) käyttävät metallilankoja mekaanisen kalkinpoiston jälkeen poistaakseen kaikki rautaoksidihilseet ja käyvät sitten läpi kemiallisen peittausprosessin yhdisteen kalkinpoistoon. Vähähiiliselle teräsvalssilangalle mekaanisen kalkinpoiston jälkeen jäänyt rautalevy aiheuttaa todennäköisesti jyvävedon epätasaista kulumista. Kun jyvävetoreikä tarttuu rautalevyyn valssilangan hankautuessa ulkolämpötilaa vasten, valssilangan pintaan muodostuu pitkittäisiä raejälkiä. Yli 95 prosenttia johtuu teräslangan pinnan naarmuista vetoprosessin aikana. Siksi mekaaninen kalkinpoistomenetelmä ei sovellu nopeaan piirtämiseen.
4. Vetäminen
Piirustusprosessilla on kaksi tarkoitusta, joista toinen on muuttaa raaka-aineiden kokoa; toinen on saada kiinnikkeiden mekaaniset perusominaisuudet muodonmuutoksen ja vahvistamisen kautta. Keskihiilisellä teräksellä on myös toinen tarkoitus, eli valssilangan valmistaminen. Hallitun jäähdytyksen jälkeen saatu hiutaleinen sementiitti murskataan mahdollisimman paljon vetoprosessin aikana valmistautuakseen myöhempään sferoidointi- (pehmennys) hehkutukseen rakeisen sementiitin saamiseksi. Jotkut valmistajat pienentävät kuitenkin mielivaltaisesti piirustusta kustannusten vähentämiseksi. Liiallinen vähennysnopeus lisää valssilangan taipumusta työskennellä, mikä vaikuttaa suoraan valssilangan kylmäsuuntaussuorituskykyyn. Jos vähennyssuhteen jakautuminen ei ole sopiva jokaisessa läpikulussa, se aiheuttaa myös vääntösäröjä valssilangaan vetoprosessin aikana.
Lisäksi, jos voitelu ei ole hyvä vedon aikana, se voi myös aiheuttaa säännöllisiä poikittaisia halkeamia kylmävedetyssä valssilangassa. Valssilangan ja langanvetomuotin tangentiaalinen suunta ei ole samankeskinen samaan aikaan, kun valssilanka rullataan ulos muotista, mikä saa aikaan langanvetomuotin yksipuolisen reikäkuvion kulumisen pahenemisen, jolloin sisäreikä ei ole pyöreä ja aiheuttaa epätasaisia vetomuodonmuutoksia langan kehän suunnassa. Teräslangan pyöreys on toleranssin ulkopuolella, ja teräslangan poikkileikkausjännitys ei ole tasainen kylmäsuuntausprosessin aikana, mikä vaikuttaa kylmäsuuntausnopeuteen. Valssilangan vetoprosessin aikana liiallinen pinnan pelkistyssuhde heikentää teräslangan pinnan laatua, kun taas liian alhainen pinnan pelkistyssuhde ei edistä hiutaleisen sementiitin murskaamista, ja sitä on vaikea saada yhtä paljon rakeista sementiittiä kuin mahdollista. , eli sementiitin sferoidoitumisnopeus on alhainen, mikä on erittäin epäedullista teräslangan kylmäsuorituskyvylle. Vetomenetelmällä valmistetun tangon ja valssilangan osittaista pinnan pienennysnopeutta säädetään suoraan alueella 10 prosenttia -15 prosenttia.
5. Kylmätaonta
Yleensä pultin pään muotoilussa käytetään kylmäpään muovikäsittelyä. Leikkausprosessiin verrattuna metallikuitu (metallilanka) on jatkuvaa tuotteen muodon mukaan, eikä keskellä ole leikkausta, mikä parantaa tuotteen lujuutta, erityisesti mekaanisia ominaisuuksia. Kylmäsuunnan muodostusprosessi sisältää leikkaamisen ja muotoilun, yhden asennon yhden napsautuksen, kaksoisnapsautuksen kylmäsuunnan ja automaattisen kylmäsuuntauksen usean tehtävän asemissa.
Automaattinen kylmäpäällystyskone suorittaa monia tehtäviä, kuten leimaamista, taontaa, ekstruusiota ja halkaisijan pienentämistä useissa muottipuristeissa. Yksiasemaisessa tai monitoimikoneessa käyttämän alkuperäisen aihion käsittelyominaisuudet määräytyvät 5-6 metrin pituisen tangon materiaalikoon tai valssilangan koon mukaan. jonka paino on 1900-2000KG, eli käsittelytekniikan ominaisuudet. Asia on siinä, että kylmäpäättelyssä ei käytetä valmiiksi leikattuja yksittäisiä aihioita, vaan käytetään itse automaattista kylmäpäällystyskonetta leikkaamaan ja vääntääkseen (tarvittaessa) aihioita tangoista ja valssilangoista. Ennen ontelon ekstrudointia aihio on muotoiltava. Muotoilemalla saadaan tekniset vaatimukset täyttävä aihio. Aihiota ei tarvitse muotoilla ennen häiritsemistä, pelkistämistä ja positiivista ekstruusiota. Kun aihio on leikattu, se lähetetään turvotus- ja muotoiluasemalle. Tämä asema voi parantaa aihion laatua, vähentää seuraavan aseman muovausvoimaa 15-17 prosentilla ja pidentää muotin käyttöikää, ja pultteja voidaan tehdä useilla halkaisijan pienennyksellä.
1. Helpoin tapa leikata aihio puolisuljetulla leikkuutyökalulla on käyttää holkkileikkaustyökalua; viillon kulma ei saa olla suurempi kuin 3 astetta; ja kun käytetään avointa leikkaustyökalua, viillon viistokulma voi olla 5 -7 astetta.
2. Lyhyen kokoisen aihion tulee kyetä kääntymään 180 astetta siirrettäessä edelliseltä asemalta seuraavalle muovausasemalle, jotta automaattisen kylmäpäällystyskoneen potentiaalia voidaan käyttää, monimutkaisia rakenteellisia kiinnikkeitä voidaan käsitellä ja osien tarkkuutta voidaan parantaa.
3. Jokainen muodostusasema on varustettava lävistimen palautuslaitteella ja muotti on varustettava holkkityyppisellä ejektorilaitteella.
4. Muovausasemien lukumäärän (pois lukien leikkausasemat) tulisi yleensä saavuttaa 3-4 asemaa (yli 5 erikoistapauksissa).
5. Tehokkaan huoltojakson aikana pääliukuohjaimen rakenne ja prosessikomponentit voivat varmistaa lävistimen ja muotin kohdistustarkkuuden.
6. Päätteen rajakytkin on asennettava materiaalivalintaa ohjaavaan välilevyyn ja kiinnitettävä huomiota irrotusvoiman hallintaan. Automaattisen kylmäpäänkäsittelykoneen lujien kiinnittimien valmistuksessa käytetyn kylmävalintalangan epäpyöreyden tulee olla halkaisijatoleranssialueella, kun taas tarkempien kiinnittimien teräslankojen epäpyöreyden tulisi olla rajoitetaan 1.1.2. 2 Halkaisijatoleranssialueella, jos teräslangan halkaisija ei saavuta määritettyä kokoa, osan murtuvaan osaan tai päähän tulee halkeamia tai muodostuu purseita. Jos halkaisija on pienempi kuin prosessin vaatima koko, pää on epätäydellinen. , reunat ja kulmat tai paksuuntuneet osat eivät ole selkeitä. Kylmäpäällä saavutettava tarkkuus liittyy myös muovausmenetelmän valintaan ja käytettävään menettelyyn.
Lisäksi se riippuu myös käytetyn laitteen rakenteellisista ominaisuuksista, prosessin ominaisuuksista ja tilasta, työkalun ja meistien tarkkuudesta, käyttöiästä ja kulumisasteesta. Kylmämuovauksessa ja suulakepuristuksessa käytetyn runsasseosteisen teräksen osalta sementoidun kovametallimuotin työpinnan karheus ei saa olla suurempi kuin Ra{0}}.2um. Kun tämän tyyppisen muotin työpinnan karheus saavuttaa Ra=0.025-0.050um, sen käyttöikä on pisin.
6. Lankojen käsittely
Pultin kierre on yleensä kylmämuokattu siten, että tietyllä halkaisija-alueella oleva kierreaihio kulkee hankaavan (valssaavan) lankalevyn (suulakkeen) läpi ja kierre muodostuu lankalevyn (valssaimen) paineesta. Kierteitetyn osan muovinen virtaviivaisuus ei ole katkaistu, lujuus lisääntyy, tarkkuus on korkea ja laatu on tasainen, joten sitä käytetään laajalti.
Lopputuotteen kierteen ulkohalkaisijan tekemiseksi vaadittu kierreaihion halkaisija on erilainen, koska sitä rajoittavat sellaiset tekijät kuin kierteen tarkkuus ja se, onko materiaali pinnoitettu vai ei. Kierteen vieriminen (hankaus) on käsittelymenetelmä, joka käyttää plastista muodonmuutosta kierteen hampaiden muodostamiseen. Se käyttää rullaavaa (ruuvilevy) suulaketta, jolla on sama nousu ja hampaan muoto kuin käsiteltävällä kierteellä, samalla kun se suulakepuristaa lieriömäistä ruuviaihiota, pyörittää ruuviaihiota ja siirtää lopuksi vierintämuotissa olevan hampaan muodon On the ruuviin. tyhjä, lanka muodostuu. Rullauksen (hankauksen) kierteiden käsittelyn yhteinen pointti on, että rullauskierrosten lukumäärän ei tarvitse olla liikaa. Jos sitä on liikaa, hyötysuhde on alhainen ja kierteen hampaiden pinta aiheuttaa helposti irtoamisen tai satunnaisen soljen. Päinvastoin, jos kierrosluku on liian pieni, langan halkaisija on helppo poiketa pyöreästä ja paine kasvaa rullauksen alkuvaiheessa epänormaalisti, mikä lyhentää muotin käyttöikää.
Valssattujen kierteiden yleiset viat: halkeamia tai naarmuja kierreosan pinnassa; satunnaiset soljet; kierteitetyn osan pyöreyden vuoksi. Jos näitä vikoja esiintyy suuria määriä, ne havaitaan käsittelyvaiheessa. Jos esiintymien määrä on pieni, tuotantoprosessi ei huomaa näitä vikoja ja leviää sitten käyttäjille aiheuttaen ongelmia. Siksi jalostusolosuhteiden keskeiset kysymykset tulisi tiivistää ja näitä keskeisiä tekijöitä pitää hallita tuotantoprosessissa.
7. Lämpökäsittely
Erittäin lujat kiinnikkeet on karkaistava ja karkaistava teknisten vaatimusten mukaisesti. Lämpökäsittelyn ja karkaisun tarkoituksena on parantaa kiinnittimien kokonaisvaltaisia mekaanisia ominaisuuksia vastaamaan tuotteen määriteltyä vetolujuusarvoa ja myötösuhdetta. Lämpökäsittelyprosessilla on ratkaiseva vaikutus lujiin kiinnikkeisiin, erityisesti niiden luontaiseen laatuun. Siksi korkealaatuisten ja lujien kiinnittimien valmistamiseksi saatavilla on oltava kehittynyttä lämpökäsittelytekniikkaa ja -laitteita. Suurten lujien pulttien suuren tuotantovolyymin ja alhaisen hinnan vuoksi ja kierteitetty osa on suhteellisen hieno ja suhteellisen tarkka rakenne, lämpökäsittelylaitteilta vaaditaan suuri tuotantokapasiteetti, korkea automaatioaste ja hyvä lämpökäsittely. laatu.
1990-luvulta lähtien jatkuva lämpökäsittelyn tuotantolinja, jossa on suojaava ilmakehä, on vallinnut ja shokkipohjatyyppinen ja verkkohihnauuni soveltuvat erityisesti pienten ja keskikokoisten kiinnikkeiden lämpökäsittelyyn ja karkaisuun. Uunin hyvän tiivistyskyvyn lisäksi sammutus- ja karkaisulinjassa on myös kehittynyt tietokoneohjattu ilmakehän, lämpötilan ja prosessiparametrien, laitevikahälytyksen ja näyttötoimintojen tietokoneohjaus. Lujat kiinnikkeet ovat automaattisesti ohjattuja ja toimivia syötyksestä-puhdistuksesta-lämmityksestä-sammuttamisesta-puhdistuksesta-karkaisusta-värjäyksestä offline-tilaan, mikä varmistaa tehokkaasti lämpökäsittelyn laadun. Kierteen hiilenpoisto saa kiinnittimen laukeamaan ennen kuin mekaanisten ominaisuuksien edellyttämä vastus on saavutettu, mikä aiheuttaa kierrekiinnittimen rikkoutumisen ja lyhentää käyttöikää. Raaka-aineen hiilenpoiston vuoksi, jos hehkutus on virheellinen, raaka-aineen hiiltä poistettu kerros syvenee. Karkaisussa ja karkaisussa lämpökäsittelyssä jonkin verran hapettavaa kaasua tuodaan yleensä sisään uunin ulkopuolelta. Tankolangan ruoste tai terästangon pinnalla kylmävedon jälkeen jäänyt jäännös hajoaa myös uunissa kuumentamisen jälkeen ja reaktiossa muodostuu jonkin verran hapettavia kaasuja. Esimerkiksi teräslangan pintaruoste, joka koostuu rautakarbonaatista ja -hydroksidista, hajoaa lämmityksen jälkeen CO2:ksi ja H2O:ksi, mikä pahentaa hiilenpoistoa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että keskihiilisen seosteräksen hiilenpoistoaste on vakavampi kuin hiiliteräksen, ja nopein hiilenpoistolämpötila on välillä 700-800 celsiusastetta. Koska teräslangan pinnalla olevat kiinnikkeet hajoavat ja syntetisoivat CO2:ta ja H2O:ta erittäin nopeasti tietyissä olosuhteissa, jos jatkuvatoimisen verkkohihnauunin uunikaasua ei säädetä kunnolla, ruuvin hiilenpoisto jää liian huonoksi. Kun lujat kiinnikkeet muodostetaan kylmäpäällystyksellä, raaka-aineet ja hehkutettu hiilenpoistettu kerros eivät vain ole edelleen olemassa, vaan ne myös puristetaan langan yläosaan. Kiinnittimen karkaisua tarvitsevalle pinnalle vaadittua kovuutta ei voida saavuttaa. Mekaaniset ominaisuudet (erityisesti lujuus ja kulutuskestävyys) heikkenevät.
Lisäksi teräslangan pinta on hiilenpoisto, pintakerroksella ja sisärakenteella on erilaiset laajenemiskertoimet ja pintahalkeamia voi esiintyä sammutuksen aikana. Tästä syystä karkaisun ja kuumennuksen aikana kierteen yläosa tulee suojata hiilenpoistolta, kiinnikkeet, joiden raaka-aineista on poistettu hiilen, tulee olla kunnolla hiiltyneet ja verkkohihnauunin suojaavan ilmakehän edut tulee säätää sopivaksi. alkuperäiset hiilipinnoitetut osat. Hiilipitoisuus on pohjimmiltaan sama, jotta hiilestä poistetut kiinnikkeet voidaan palauttaa hitaasti alkuperäiseen hiilipitoisuuteen. Hiilipotentiaaliksi asetetaan edullisesti 0,42 prosenttia -0,48 prosenttia . karkeiden rakeiden välttämiseksi ja mekaanisten ominaisuuksien heikkenemiseksi. Laatuongelmia, joita voi esiintyä kiinnittimien karkaisu- ja karkaisuprosessissa, ovat pääasiassa riittämätön kovuus sammutetussa tilassa; epätasainen kovuus sammutetussa tilassa; liiallinen sammutuksen muodonmuutos; sammuttava halkeilu. Tällaiset ongelmat alalla liittyvät usein raaka-aineisiin, karkaisulämmitykseen ja sammutusjäähdytykseen. Lämpökäsittelyprosessin oikea muotoilu ja tuotantoprosessin standardointi voivat usein välttää tällaisia laatuonnettomuuksia.
