螺丝、螺母制作工艺.ppt

管理学院 李先锋螺丝、螺母的制造工艺及流程n n一、螺丝生产的基本概念一、螺丝生产的基本概念n n二、螺丝生产的工艺及流程二、螺丝生产的工艺及流程n n三、成型过程中容易产生的不良现象及原因分析三、成型过程中容易产生的不良现象及原因分析n n四、辗牙过程中容易产生的不良现象及原因分析四、辗牙过程中容易产生的不良现象及原因分析n n五、螺母生产的工艺及流程五、螺母生产的工艺及流程管理学院 李先锋螺丝的制造工艺及流程n n一螺丝生产的基本概念一螺丝生产的基本概念:n n1 1螺丝的制造方式可以分为：冷镦、热打、机加工（车削螺丝的制造方式可以分为：冷镦、热打、机加工（车削、铣等铣等）。（我们主要介绍冷镦，热打和车削作为了解知识）。（我们主要介绍冷镦，热打和车削作为了解知识）n n2 2冷镦的定义：就是利用金属的塑性，采用冷态力学进行冷镦的定义：就是利用金属的塑性，采用冷态力学进行施压或冷拔，达到金属固态变形的目的。在室温下把棒材或施压或冷拔，达到金属固态变形的目的。在室温下把棒材或线材的顶部加粗的锻造成形方法。线材的顶部加粗的锻造成形方法。n n3 3冷镦的应用范围：主要用於制造螺栓、螺母、铁钉、铆冷镦的应用范围：主要用於制造螺栓、螺母、铁钉、铆钉和钢球等零件。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、钉和钢球等零件。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等。不锈钢和钛合金等。n n4 4冷镦的优异性：材料利用率可达冷镦的优异性：材料利用率可达80809090，生产效率高，生产效率高，可达可达300300件件/分以上。分以上。管理学院 李先锋螺丝的制造工艺及流程n n5 5热镦的定义：热镦是将材料加热后进行压力加工使材料的形状达到设热镦的定义：热镦是将材料加热后进行压力加工使材料的形状达到设计要求，是将材料加热后放的一定形状的模具内锻压成型的方式计要求，是将材料加热后放的一定形状的模具内锻压成型的方式,也叫热也叫热加工，也叫红打，加工，也叫红打，这个都是大个的螺栓才用红打的这个都是大个的螺栓才用红打的 。n n6 6机加工：机加工：小批量的专用或特殊螺栓的六角头是车削后铣成的小批量的专用或特殊螺栓的六角头是车削后铣成的 。n n7 7搓丝：螺栓的螺纹有机械套丝的，和手工板牙类似。有机床车制的，搓丝：螺栓的螺纹有机械套丝的，和手工板牙类似。有机床车制的，直径大的螺栓车制才行。也有直径大的螺栓车制才行。也有“搓丝搓丝”的，是用的，是用“搓丝机搓丝机”用用“搓丝板搓丝板”挤压出螺纹，这种螺栓的没有螺纹的部分直径略小一点。挤压出螺纹，这种螺栓的没有螺纹的部分直径略小一点。n n8 8铣尾：一般由割尾机完成。铣尾：一般由割尾机完成。n n9 9冷镦和热镦的区别：冷镦和热镦的区别：冷镦的螺栓表面都比较漂亮，红打的螺栓表面冷镦的螺栓表面都比较漂亮，红打的螺栓表面有氧化皮不好看；有氧化皮不好看；冷镦的生产效率高冷镦的生产效率高一般一般M24M24以上的螺栓就需要红以上的螺栓就需要红打打 管理学院 李先锋螺丝的制造工艺及流程n n二螺丝生产的工艺及流程二螺丝生产的工艺及流程:n n螺丝制造的一个流程：螺丝制造的一个流程：盘元盘元-退火退火-酸洗酸洗-抽线抽线-打头打头-辗牙辗牙-热处理热处理-电电镀镀-包装包装 n n螺丝制造的各工艺：螺丝制造的各工艺：n n盘元盘元:定义：是指自厂商购入原始盘条，一个盘元主要包括以下几个定义：是指自厂商购入原始盘条，一个盘元主要包括以下几个方面的参数：厂牌、品名、规格、材质、炉号或批号、数量方面的参数：厂牌、品名、规格、材质、炉号或批号、数量/重量重量 ;钢中的主要化学成份有：钢中的主要化学成份有：C C、MnMn、P P、S S、SiSi、CuCu、AlAl，其中，其中AlAl、CuCu的含量的含量越低越好。越低越好。n n退火退火:定义：把线材加热到适当的温度，保持一定时间，再慢慢冷却，定义：把线材加热到适当的温度，保持一定时间，再慢慢冷却，以调整结晶组织，降低硬度，改良线材常温加工性。以调整结晶组织，降低硬度，改良线材常温加工性。作业流程：入料作业流程：入料-升温升温-保温保温 -降温降温 。品质控制：硬度：材质为品质控制：硬度：材质为10181018、10221022线材退火后线材退火后硬度为硬度为HV120170HV120-170，材质为中碳线材退火后硬度为，材质为中碳线材退火后硬度为HV120-180HV120-180；外观：表；外观：表面不得有氧化膜及脱碳现象。面不得有氧化膜及脱碳现象。管理学院 李先锋螺丝的制造工艺及流程n n酸洗：酸洗：n n目的：除去线材表面的氧化膜，并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜，目的：除去线材表面的氧化膜，并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜，以减少线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中，对工模具的擦伤。以减少线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中，对工模具的擦伤。n n作业流程：作业流程：n n 、酸洗：将整个盘元分别浸入常温、浓度为酸洗：将整个盘元分别浸入常温、浓度为20-25%20-25%的三个盐酸槽数的三个盐酸槽数分钟，其目的是除去线材表面的氧化膜。分钟，其目的是除去线材表面的氧化膜。n n 、清水：清除线材表面的盐酸腐蚀产物。清水：清除线材表面的盐酸腐蚀产物。n n 、草酸：增加金属的活性，以使下一工序生成的皮膜更为致密。草酸：增加金属的活性，以使下一工序生成的皮膜更为致密。n n 、皮膜处理：将盘元浸入磷酸盐，钢铁表面与化成处理液接触，钢皮膜处理：将盘元浸入磷酸盐，钢铁表面与化成处理液接触，钢铁溶解生成不溶性的化合物（如铁溶解生成不溶性的化合物（如Zn2FeZn2Fe（Po4Po4）2 2 4H2o4H2o），附着在钢铁表），附着在钢铁表面形成皮膜。面形成皮膜。n n 、清水：清除皮膜表面残余物。清水：清除皮膜表面残余物。n n 、润滑剂：由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低，不能赋予加工润滑剂：由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低，不能赋予加工时充分的润滑性但与金属皂（如钠皂）反应形成坚硬的金属皂层，可以时充分的润滑性但与金属皂（如钠皂）反应形成坚硬的金属皂层，可以增加其润滑性能。增加其润滑性能。管理学院 李先锋螺丝的制造工艺及流程n n4 4抽线抽线n n目的：将盘元冷拉至所需线径。实用上针对部分产品又可分粗抽（剥目的：将盘元冷拉至所需线径。实用上针对部分产品又可分粗抽（剥壳）和精抽两个阶段。壳）和精抽两个阶段。n n作业流程作业流程n n小抽线：由于一般盘元最小规格为小抽线：由于一般盘元最小规格为5.5mm5.5mm（各公司视具体情况不同而不（各公司视具体情况不同而不同），而大部分小螺丝（英制同），而大部分小螺丝（英制14#14#（含）以下，公制（含）以下，公制M5M5以下）所需线径都以下）所需线径都较小，且小螺丝成型时变形较大。为了减小由于冷拉所产生的加工应力，较小，且小螺丝成型时变形较大。为了减小由于冷拉所产生的加工应力，确保线材的可加工性，将线材的冷拉分两个阶段，首先利用连续式伸线确保线材的可加工性，将线材的冷拉分两个阶段，首先利用连续式伸线机将盘元粗抽至一定线径（以确保精抽减面率小于机将盘元粗抽至一定线径（以确保精抽减面率小于15%15%为原则），之后退为原则），之后退火，以消除粗抽产生的加工应力。火，以消除粗抽产生的加工应力。n n大抽线：盘元经酸洗之后，通过抽线机冷拉至所需线径。适用于大螺大抽线：盘元经酸洗之后，通过抽线机冷拉至所需线径。适用于大螺丝、螺帽、牙条所用线材。丝、螺帽、牙条所用线材。管理学院 李先锋螺丝的制造工艺及流程n n5 5成型：将线材经冷间锻造（或热间锻造），以达到半成品之形状及长度（或厚度）。成型：将线材经冷间锻造（或热间锻造），以达到半成品之形状及长度（或厚度）。n n作业流程：作业流程：、六角螺栓（四模四冲或三模三冲）、六角螺栓（四模四冲或三模三冲）（1 1）、切断：通过可动的剪刀单向移动，将卡于剪模内的线材切成所需胚料。）、切断：通过可动的剪刀单向移动，将卡于剪模内的线材切成所需胚料。（2 2）、一冲：后冲模顶住胚料冲模挤压胚料，初步成型，之后后冲模将胚料推出。）、一冲：后冲模顶住胚料冲模挤压胚料，初步成型，之后后冲模将胚料推出。（3 3）、二冲：胚料进入第二打模，二冲模挤压，胚料呈扁圆状，之后后冲模将胚料推出。）、二冲：胚料进入第二打模，二冲模挤压，胚料呈扁圆状，之后后冲模将胚料推出。（4 4）、三冲：胚料进入第三打模，通过六角三冲模仁剪切，胚料六角头初步形成，之后，后）、三冲：胚料进入第三打模，通过六角三冲模仁剪切，胚料六角头初步形成，之后，后冲模将胚料推入第三打模，切料自六角头切断，六角头形成。冲模将胚料推入第三打模，切料自六角头切断，六角头形成。、马车螺栓（一模二冲）、马车螺栓（一模二冲）、内六角螺栓（三模三冲）、内六角螺栓（三模三冲）、六角华司头小螺丝（三模三冲）、六角华司头小螺丝（三模三冲）、小螺丝（一般头型一模二冲）、小螺丝（一般头型一模二冲）（1 1）、切断：通过可动剪刀单向移动，将卡于剪模内的线材切成所需胚料。）、切断：通过可动剪刀单向移动，将卡于剪模内的线材切成所需胚料。（2 2）、一冲：打模固定，一冲模将产品头部初步成型，以使下一冲程能完全成型。当产品为）、一冲：打模固定，一冲模将产品头部初步成型，以使下一冲程能完全成型。当产品为一字割沟时，一冲模为内凹、椭圆槽，产品为十字槽时，一冲模为内凹、四方槽。一字割沟时，一冲模为内凹、椭圆槽，产品为十字槽时，一冲模为内凹、四方槽。（3 3）、二冲：一冲之后，冲具整体运行，二冲模移向打模正前方，同时二冲模向前运行，将）、二冲：一冲之后，冲具整体运行，二冲模移向打模正前方，同时二冲模向前运行，将产品最终成型。之后由后冲棒将胚料推出。产品最终成型。之后由后冲棒将胚料推出。管理学院 李先锋螺丝的制造工艺及流程n n热打：热打：n n、适用规格：、适用规格：n n 、作业流程：、作业流程：n n加热：于加热设备将胚料需成型一端加热至白热状态，依据产品规格加热：于加热设备将胚料需成型一端加热至白热状态，依据产品规格设定加热温度和时间。一般设定加热温度和时间。一般3/43/4以下加热以下加热7-107-10秒，秒，7/8-17/8-1加热加热1515秒秒左右。左右。n n成型：将加热后的胚料迅速移至成型机，通过后座，夹模固定，头模成型：将加热后的胚料迅速移至成型机，通过后座，夹模固定，头模冲击胚料，加以成型。可以根据胚料的长度调整后座的距离。冲击胚料，加以成型。可以根据胚料的长度调整后座的距离。n n束杆：于束杆机上利用挤压将产品缩杆。束杆：于束杆机上利用挤压将产品缩杆。产品名称 六角木螺丝 有束杆马车螺栓 无束杆马车螺栓 六角螺栓 六角螺栓 适用范围 3/8-3/4长度13（含）以上 7/8-1长度10-12 管理学院 李先锋螺丝的制造工艺及流程n n6 6辗牙（攻牙）辗牙（攻牙）n n目的：将已成型的半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹。实用上针对螺栓（螺丝）称为目的：将已成型的半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹。实用上针对螺栓（螺丝）称为辗牙，牙条称为滚牙，螺帽称为攻牙。辗牙，牙条称为滚牙，螺帽称为攻牙。n n辗牙：辗牙即是将一块牙板固定，另一块活动牙板带动产品移动，利用挤压使产品产生辗牙：辗牙即是将一块牙板固定，另一块活动牙板带动产品移动，利用挤压使产品产生塑性变形，形成所需螺纹。塑性变形，形成所需螺纹。n n品质控制：品质控制：n n 、牙外径偏小：首先原因可能是牙山不饱，调整牙板相对位置即可，其次有可能是成型、牙外径偏小：首先原因可能是牙山不饱，调整牙板相对位置即可，其次有可能是成型有效径过小。有效径过小。n n 、牙底不良：针对牙底起皮（如木螺丝），可将固定牙板的急入角与直放角进行调节，、牙底不良：针对牙底起皮（如木螺丝），可将固定牙板的急入角与直放角进行调节，将急入角将急入角 适当往里推挤。适当往里推挤。n n 、牙尖不良（小辗牙）：牙尖不良现象有：尾尖裂痕、火烧、歪尾、断尾、钝尾等。可、牙尖不良（小辗牙）：牙尖不良现象有：尾尖裂痕、火烧、歪尾、断尾、钝尾等。可通过调整牙板或更通过调整牙板或更 换牙板加以改善。换牙板加以改善。n n 、外观不良外观不良现象有：歪杆、牙底径粗糙、牙山不饱、尾牙未搓至尾尖等。、外观不良：外观不良现象有：歪杆、牙底径粗糙、牙山不饱、尾牙未搓至尾尖等。可通过调可通过调 整牙板加以改善。整牙板加以改善。n n滚牙：滚牙是以两个相对应的螺丝滚轮，正向转动，利用挤压使产品产生塑性变形，形滚牙：滚牙是以两个相对应的螺丝滚轮，正向转动，利用挤压使产品产生塑性变形，形 成所需螺纹。滚牙通常用于牙条。成所需螺纹。滚牙通常用于牙条。管理学院 李先锋螺丝的制造工艺及流程n n7 7热处理和表面处理将列出来重点讲解热处理和表面处理将列出来重点讲解n n三、成型过程中容易产生的不良现象及原因分析三、成型过程中容易产生的不良现象及原因分析n n 1 1、偏心：二冲安装不良及调机不当。、偏心：二冲安装不良及调机不当。n n 2 2、歪头：一冲安装不良及调机不当。、歪头：一冲安装不良及调机不当。n n 3 3、头部不圆：一冲模的选择不当或一冲成型不够饱满。、头部不圆：一冲模的选择不当或一冲成型不够饱满。n n 4 4、打模裂痕：打模破裂或打模、打模裂痕：打模破裂或打模R R角不当，使打模被二冲撞刮。角不当，使打模被二冲撞刮。n n 5 5、头部双层：一冲成型不良。、头部双层：一冲成型不良。n n 6 6、毛边：一冲成型不良、主要是冲棒与冲模孔之间间隙过大或冲棒太、毛边：一冲成型不良、主要是冲棒与冲模孔之间间隙过大或冲棒太短引起。短引起。n n 7 7、裂角：冲针破裂或二冲与打模相不重。、裂角：冲针破裂或二冲与打模相不重。n n 8 8、头部开裂：材质问题，或一冲模使用错误（如打盘头用六角华司头、头部开裂：材质问题，或一冲模使用错误（如打盘头用六角华司头的一冲模），以及润滑油的原因。的一冲模），以及润滑油的原因。管理学院 李先锋螺丝的制造工艺及流程n n四、辗牙易产生不良现象及原因分析四、辗牙易产生不良现象及原因分析n n1 1、加工裂痕：牙板破旧及调机不当。、加工裂痕：牙板破旧及调机不当。n n2 2、钝尾：调机不当，牙板太旧。、钝尾：调机不当，牙板太旧。n n3 3、火、火 烧：两牙板间距偏大，或送料时间不对。烧：两牙板间距偏大，或送料时间不对。n n4 4、歪尾：牙板座上之控制螺丝逼得太紧。、歪尾：牙板座上之控制螺丝逼得太紧。n n5 5、断尾：牙板磨损及调机不当。、断尾：牙板磨损及调机不当。n n6 6、牙山不饱：调机不当、牙山不饱：调机不当n n7 7、尾牙未搓至尾尖。、尾牙未搓至尾尖。n n8 8、歪杆：矫正块未矫好。、歪杆：矫正块未矫好。n n9 9、牙底粗糙：牙距未调好。、牙底粗糙：牙距未调好。管理学院 李先锋螺母的制造工艺及流程n n五、螺母生产的工艺及流程五、螺母生产的工艺及流程n n螺帽成型：螺帽成型：n n、作业流程：、作业流程：n n、切断：由内刀模与剪切刀配合，将线材切成所需胚料。、切断：由内刀模与剪切刀配合，将线材切成所需胚料。n n、一冲：由前冲模、冲程模、后冲棒配合，将变形不平的切断胚、一冲：由前冲模、冲程模、后冲棒配合，将变形不平的切断胚 料加料加以整形，并由后冲棒将胚料推出。以整形，并由后冲棒将胚料推出。n n、二冲：运转夹将胚料从一冲夹至二冲，由前冲模、冲程模、后冲棒、二冲：运转夹将胚料从一冲夹至二冲，由前冲模、冲程模、后冲棒配合，更进一步将胚料整形，并加强第一冲的压平与饱角作用，之后由配合，更进一步将胚料整形，并加强第一冲的压平与饱角作用，之后由后冲棒将胚料推出。后冲棒将胚料推出。n n、三冲：运转夹将胚料从二冲夹至三冲，由前冲模、冲程模、后冲棒三冲：运转夹将胚料从二冲夹至三冲，由前冲模、冲程模、后冲棒配合，再次挤压胚料，以使下冲能完全成型，之后由后冲棒将胚料推出。配合，再次挤压胚料，以使下冲能完全成型，之后由后冲棒将胚料推出。n n、四冲：运转夹将胚料从三冲夹至四冲，由前冲模、冲程模、后冲棒、四冲：运转夹将胚料从三冲夹至四冲，由前冲模、冲程模、后冲棒配合，将螺帽完全成型，并藉控制铁屑厚度来调整螺帽的厚度，之后由配合，将螺帽完全成型，并藉控制铁屑厚度来调整螺帽的厚度，之后由后冲棒将胚料推出。后冲棒将胚料推出。n n、五冲：运转夹将胚料从四冲夹至五冲，由前冲模、脱料盘配、五冲：运转夹将胚料从四冲夹至五冲，由前冲模、脱料盘配 合，将成型完全的胚料冲孔，并使冲断的铁屑进入打孔模下仁，而最终合，将成型完全的胚料冲孔，并使冲断的铁屑进入打孔模下仁，而最终完成螺帽的成型。螺帽的头部标记在此过程形成。完成螺帽的成型。螺帽的头部标记在此过程形成。管理学院 李先锋螺母的制造工艺及流程n n螺母的生产流程：螺母的生产流程：n n、8 8级以下螺帽级以下螺帽n n、盘元、盘元 酸洗酸洗 抽线抽线 成型成型 攻牙攻牙 表面处理表面处理 包装包装n n、热浸镀锌：盘元、热浸镀锌：盘元 酸洗酸洗 抽线抽线 成型成型 热浸镀锌热浸镀锌 攻牙攻牙 包装包装n n、8 8级螺帽级螺帽n n盘元盘元 退火退火 酸洗酸洗 抽线抽线 成型成型 攻牙攻牙 表面处理表面处理 包装包装n n、公制、公制1010、1212级，英制级，英制5 5级以上螺帽级以上螺帽n n盘元盘元 退火退火 酸洗酸洗 抽线抽线 成型成型 攻牙攻牙 热热 处理处理 表面处理表面处理 包装包装管理学院 李先锋螺母的制造工艺及流程n n、攻牙即是将已成型之螺帽，利用丝攻攻丝，形成所需螺纹。、攻牙即是将已成型之螺帽，利用丝攻攻丝，形成所需螺纹。n n品质控制：攻牙过程常发生的品质问题是牙紧，牙紧通常是由于牙攻品质控制：攻牙过程常发生的品质问题是牙紧，牙紧通常是由于牙攻柄直线部弯曲、牙攻钝化、有效径超差，以及上下跑道不正等原因造成。柄直线部弯曲、牙攻钝化、有效径超差，以及上下跑道不正等原因造成。针对造成牙紧的原因，可以采取矫牙攻，调换牙攻或调整跑道等措施。针对造成牙紧的原因，可以采取矫牙攻，调换牙攻或调整跑道等措施。n n相关连接：相关连接：http:/ nhttp:/