螺絲生產工藝及流程

螺絲生產工藝(壹)--退火

　　壹、目的：把線材加熱到適當的溫度，保持壹定時間，再慢慢冷卻，以調整結晶組織，降低硬度，改良線材常溫加工性。

　　二、作業流程：

　　（壹）、入料：將需要處理的產品吊放爐內，註意爐蓋應蓋緊。壹般壹爐可同時處理7卷（約1.2噸/卷）。

　　（二）、升溫：將爐內溫度緩慢（約3-4小時）升至規定溫度。

　　（三）、保溫：材質1018、1022線材在680℃-715℃下保持4-6h，材質為10B21，1039，CH38F線材在740℃-760℃下保持5.5-7.5 h。

　　（四）、降溫：將爐內溫度緩慢（約3-4小時）降至550℃以下，然後隨爐冷卻至常溫。

　　三、品質控制：

　　1、 硬度：材質為1018、1022線材退火後硬度為HV120-170，材質為中碳線材退火後硬度為HV120-180。

　　2、外觀：表面不得有氧化膜及脫碳現象。

　　螺絲生產工藝(二)--酸洗

　　壹、目的：除去線材表面的氧化膜，並且在金屬表面形成壹層磷酸鹽薄膜，以減少線材抽線以及冷墩或成形等加工過程中，對工模具的擦傷。

　　二、作業流程：

　　（壹）、酸洗：將整個盤元分別浸入常溫、濃度為20-25%的三個鹽酸槽數分鐘，其目的是除去線材表面的氧化膜。

　　（二）、清水：清除線材表面的鹽酸腐蝕產物。

　　（三）、草酸：增加金屬的活性，以使下壹工序生成的皮膜更為致密。

　　（四）、皮膜處理：將盤元浸入磷酸鹽，鋼鐵表面與化成處理液接觸，鋼鐵溶解生成不溶性的化合物（如Zn2Fe（Po4）2·4H2o），附著在鋼鐵表面形成皮膜。

　　（五）、清水：清除皮膜表面殘余物。

　　（六）、潤滑劑：由於磷酸鹽皮膜的摩擦系數並不是很低，不能賦予加工時充分的潤滑性，但與金屬皂（如鈉皂）反應形成堅硬的金屬皂層，可以增加其潤滑性能。

　　螺絲生產工藝(三)--抽線

　　壹、目的：將盤元冷拉至所需線徑。實用上針對部分產品又可分粗抽（剝殼）和精抽兩個階段。

　　二、作業流程

　　盤元經酸洗之後，通過抽線機冷拉至所需線徑。適用於大螺絲、螺帽、牙條所用線材。

　　螺絲生產工藝(四)--成型

　　壹、目的：將線材經冷間鍛造（或熱間鍛造），以達到半成品之形狀及長度（或厚度）。

　　二、作業流程：

　　1、六角螺栓（四模四沖或三模三沖）

　　（1）、切斷：通過可動的剪刀單向移動，將卡於剪模內的線材切成所需胚料。

　　（2）、壹沖：後沖模頂住胚料沖模擠壓胚料，初步成型，之後後沖模將胚料推出。

　　（3）、二沖：胚料進入第二打模，二沖模擠壓，胚料呈扁圓狀，之後後沖模將胚料推出。

　　（4）、三沖：胚料進入第三打模，通過六角三沖模仁剪切，胚料六角頭初步形成，之後，後沖模將胚料推入第三打模，切料自六角頭切斷，六角頭形成。

　　2、六角螺栓（三模三沖）

　　3、螺絲（壹般頭型壹模二沖）

　　（1）、切斷：通過可動剪刀單向移動，將卡於剪模內的線材切成所需胚料。

　　（2）、壹沖：打模固定，壹沖模將產品頭部初步成型，以使下壹沖程能完全成型。當產品為壹字割溝時，壹沖模為內凹、橢圓槽，產品為十字槽時，壹沖模為內凹四方槽。

　　（3）、二沖：壹沖之後，沖具整體運行，二沖模移向打模正前方，同時二沖模向前運行，將產品最終成型。之後由後沖棒將胚料推出。

　　三、熱打

　　1、 加熱：於加熱設備將胚料需成型壹端加熱至白熱狀態，依據產品規格設定加熱溫度和時間。壹般3/4以下加熱7-10秒，7/8-1＂加熱15秒左右。

　　2、 成型：將加熱後的胚料迅速移至成型機，通過後座，夾模固定，頭模沖擊胚料，加以成型。可以根據胚料的長度調整後座的距離。

　　3、 束桿：於束桿機上利用擠壓將產品縮桿。

　　熱打也稱紅打。

　　四、螺帽成型：

　　（壹）、作業流程：

　　1、切斷：由內刀模（410）與剪切刀（301）配合，將線材切成所需胚料。

　　2、壹沖：由前沖模（111）、沖程模（411）、後沖棒（211）配合，將變形不平的切斷胚料加以整形，並由後沖棒（211）將胚料推出。

　　3、二沖：運轉夾（611）將胚料從壹沖夾至二沖，由前沖模（112）、沖程模（412）、後沖棒（412）配合，更進壹步將胚料整形，並加強第壹沖的壓平與飽角作用，之後由後沖棒（212）將胚料推出。

　　4、三沖：運轉夾（612）將胚料從二沖夾至三沖，由前沖模（113）、沖程模（413）、後沖棒（213）配合，再次擠壓胚料，以使下沖能完全成型，之後由後沖棒（213）將胚料推出。

　　5、四沖：運轉夾（613）將胚料從三沖夾至四沖，由前沖模（114）、沖程模（414）、後沖棒（214）配合，將螺帽完全成型，並藉控制鐵屑厚度來調整螺帽的厚度，之後由後沖棒（214）將胚料推出。

　　6、五沖：運轉夾（614）將胚料從四沖夾至五沖，由前沖模（119）、脫料盤（507）配合，將成型完全的胚料沖孔，並使沖斷的鐵屑進入打孔模下仁，而最終完成螺帽的成型。螺帽的頭部標記在此過程形成。

　　螺絲生產工藝(五)--輾牙

　　壹、目的：將已成型的半成品輾制或攻絲以達到所需的螺紋。實用上針對螺栓（螺絲）稱為輾牙，牙條稱為滾牙，螺帽稱為攻牙。

　　二、輾牙：輾牙即是將壹塊牙板固定，另壹塊活動牙板帶動產品移動，利用擠壓使產品產生塑性變形，形成所需螺紋。

　　三、攻牙：攻牙即是將已成型之螺帽，利用絲攻攻絲，形成所需螺紋。

　　四、滾牙：滾牙是以兩個相對應的螺絲滾輪，正向轉動，利用擠壓使產品產生塑性變形，形成所需螺紋。滾牙通常用於牙條。

　　螺絲生產工藝(六)-熱處理

　　壹、熱處理方式：根據對象及目的不同可選用不同熱處理方式。

　　調質鋼：淬火後高溫回火（500-650℃）

　　彈簧鋼：淬火後中溫回火（420-520℃）

　　滲碳鋼：滲碳後淬火再低溫回火（150-250℃）

　　低碳和中碳（合金）鋼淬成馬氏體後，隨回火溫度的升高，其壹般規律是強度下降，而塑性、韌性上升。但由於低、中碳鋼中含碳量不同，回火溫度對其影響程度不同。所以為了獲得良好的綜合機械性能，可分別采取以下途徑：

　　（1）、選取低碳（合金）鋼，淬火後進行低溫250℃以下回火，以獲得低碳馬氏體。為了提高這類鋼的表面耐磨性，只有提高各面層的含碳量，即進行表面滲碳，壹般稱為滲碳結構鋼。

　　（2）、采取含碳較高的中碳鋼，淬火後進行高溫（500-650℃）回火（即所謂調 質處理），使其能在高塑性情況下，保持足夠的強度，壹般稱這類鋼為調質鋼。如果希望獲得高強度，而寧肯降低塑性及韌性，對含碳量較低的含金調質可采取低溫回火，則得到所謂"超高強度鋼"。

　　（3）、含碳量介於中碳和高碳之間的鋼種（如60，70鋼）以及壹些高碳鋼（如80，90鋼）， 如果用於制造彈簧，為了保證高的彈性極限、屈服極限和疲勞極限，則采用淬火後中溫回火。

　　（4）、脫碳：指黑色金屬材料（鋼）表面碳的損耗。熱處理後會有脫碳現象，輕微脫碳是允許的，脫碳層深度影響表面硬度。脫碳層越深，表面硬度值越小。

　　具體檢測依據GB3098.1

　　二、作業流程：

　　退火（珠光體型鋼）

　　1、預熱處理：正火

　　高溫回火（馬氏體型鋼）

　　（1）、正火目的是細化晶粒，減少組織中的帶狀程度，並調整好硬度，便於機械加工，正火後，鋼材具有等軸狀細晶粒。

　　2、淬火：將鋼體加熱到850℃左右進行淬火，淬火介質可根據鋼件尺寸大小和該鋼的淬透性加以選擇，壹般可選擇水或油甚至空氣淬火。處於淬火狀態的鋼，塑性低，內應力大。

　　3、回火：

　　（1）、為使鋼材具有高塑性、韌性和適當的強度，鋼材在400-500℃左右進行高溫回火，對回火脆性敏感性較大的鋼，回火後必須迅速冷卻，抑制回火脆性的發生。

　　（2）、若要求零件具有特別高的強度，則在200℃左右回火，得到中碳回火馬氏體組織。

　　（二）、彈簧鋼：

　　1、淬火：於830-870℃進行油淬火。

　　2、回火：於420-520℃左右進行回火，獲得回火屈氏體組織。

　　（三）、滲碳鋼：

　　1、 滲碳：化學熱處理的壹種，指在壹定溫度下，在含有某種化學元素的活性介質中，向鋼件表面滲入C元素。分預熱（850℃） 滲碳（890℃） 擴散（840℃）過程

　　2、淬火：碳素和低合金滲碳鋼，壹般采用直接淬火或壹次淬火。

　　3、回火：低溫回火以消除內應力，並提高滲碳層的強度及韌性。

　　螺絲生產工藝(七)-表面處理

　　壹、表面處理種類：

　　表面處理即是通過壹定的方法在工件表面形成覆蓋層的過程，其目的是賦以制品表面美觀、防腐蝕的效果，進行的表面處理方法都歸結於以下幾種方法：

　　1、 電鍍：將接受電鍍的部件浸於含有被沈積金屬化合物的水溶液中，以電流通過鍍液，使電鍍金屬析出並沈積在部件上。壹般電鍍有鍍鋅、銅、鎳、鉻、銅鎳合金等，有時把煮黑（發藍）、磷化等也包括其中。

　　2、熱浸鍍鋅：通過將碳鋼部件浸沒溫度約為510℃的溶化鋅的鍍槽內完成。其結果是鋼件表面上的鐵鋅合金漸漸變成產品外表面上的鈍化鋅。熱浸鍍鋁是壹個類似的過程。

　　3、機械鍍：通過鍍層金屬的微粒來沖擊產品表面，並將塗層冷焊到產品的表面上。

　　二、品質控制：

　　電鍍的質量以其耐腐蝕能力為主要衡量標準，其次是外觀。耐腐蝕能力即是模仿產品工作環境，設置為試驗條件，對其加以腐蝕試驗。電鍍產品的質量從以下方面加以控制：

　　1、外觀：

　　制品表面不允許有局部無鍍層、燒焦、粗糙、灰暗、起皮、結皮狀況和明顯條紋，不允許有針孔麻點、黑色鍍渣、鈍化膜疏松、龜裂、脫落和嚴重的鈍化痕跡。

　　2、鍍層厚度：

　　緊固件在腐蝕性大氣中的作業壽命與它的鍍層厚度成正比。壹般建議的經濟電鍍鍍層厚度為0.00015in～0.0005 in(4～12um).

　　熱浸鍍鋅：標準的平均厚度為54 um（稱呼徑≤3/8為43 um），最小厚度為43 um（稱呼徑≤3/8為37 um）。

　　3、鍍層分布：

　　采用不同的沈積方法，鍍層在緊固件表面上的聚集方式也不同。電鍍時鍍層金屬不是均勻地沈積在外周邊緣上，轉角處獲得較厚鍍層。在緊固件的螺紋部分，最厚的鍍層位於螺紋牙頂，沿著螺紋側面漸漸變薄，在牙底處沈積最薄，而熱浸鍍鋅正好相反，較厚的鍍層沈積在內轉角和螺紋底部，機械鍍的鍍層金屬沈積傾向與熱浸鍍相同，但是更為光滑而且在整個表面上厚度要均勻得多。

　　4、氫脆：

　　緊固件在加工和處理過程中，尤其在鍍前的酸洗和堿洗以及隨後的電鍍過程中，表面吸收了氫原子，沈積的金屬鍍層然後俘獲氫。當緊固件擰緊時，氫朝著應力最集中的部分轉夠，引起壓力增高到超過基體金屬的強度並產生微小的表面破裂。氫特別活動並很快滲入到新形成的裂隙中去。這種壓力-破裂-滲入的循環壹直繼續到緊固件斷裂。通常發生在第壹次應力應用後的幾個小時之內。

　　為了消除氫脆的威脅，緊固件要在鍍後盡可能快地加熱烘焙，以使氫從鍍層中滲出，烘焙通常在375-4000F（176-190℃）進行3-24小時。

　　由於機械鍍鋅是非電解質的，這實際上消除了氫脆的威脅 。另由於工程標準禁止硬度高於HRC35的緊固件（英制Gr8，公制10.9級以上）熱浸鍍鋅。所以熱浸鍍的緊固件很少發生氫脆。

　　5、粘附性：

　　以堅實的刀尖和相當大的壓力切下或撬下。如果在刀尖前面，鍍層以片狀或皮狀剝落，以致露出了基體金屬，應認為粘附性不夠。