توضیح کل فرآیند تولید و فرآوری پیچ

پیچ و مهره در زندگی روزمره و تولید و ساخت صنعتی ضروری است. به پیچ و مهره ها متر صنعت نیز گفته می شود که نشان می دهد پیچ و مهره در کاربردهای گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. زمینه های کاربردی آن شامل محصولات الکترونیکی، محصولات مکانیکی، محصولات دیجیتال، تجهیزات الکتریکی، محصولات مکانیکی الکترومکانیکی، کشتی ها، وسایل نقلیه و پروژه های حفاظت از آب است. پیچ و مهره حتی در آزمایشات شیمیایی نیز استفاده می شود. پیچ و مهره ها وظایف مهمی در صنعت دارند. تا زمانی که صنعت روی زمین وجود دارد، عملکرد پیچ و مهره ها همیشه مهم است.

این مقاله به طور مختصر به معرفی تکنولوژی تولید و فرآوری پیچ و مهره می پردازد تا برای همه مفید واقع شود.

فرآیند پردازش پیچ و مهره: انتخاب مواد - بازپخت کروی (نرم‌کننده) - پوسته‌گیری و رسوب زدایی - کشش سرد - آهنگری سرد - پردازش نخ - عملیات حرارتی.

مواد متداول برای پردازش پیچ و مهره

مواد مختلفی با توجه به سطح استحکام پیچ استفاده می شود: در حال حاضر سه ماده اصلی برای قطعات استاندارد در بازار وجود دارد: فولاد کربن، فولاد ضد زنگ و مس.

(1) فولاد کربن ما فولاد کم کربن، فولاد کربن متوسط، فولاد کربن بالا و فولاد آلیاژی را بر اساس محتوای کربن در مواد فولاد کربنی تشخیص می دهیم.

فولاد کم کربن C% کمتر یا برابر با 0.25% معمولاً در چین فولاد A3 نامیده می شود. در خارج از کشور، آنها اساساً 1008، 1015، 1018 و 1022 و غیره نامیده می شوند. عمدتاً برای پیچ و مهره های درجه 4.8، مهره های درجه 4، پیچ های کوچک و سایر محصولات بدون نیاز به سختی استفاده می شود. (توجه: میخ های دم سوراخ کن عمدتا از مواد 1022 ساخته شده اند).

فولاد کربن متوسط 0.25%

High carbon steel C%>0.45%. در حال حاضر اساساً هیچ استفاده ای در بازار وجود ندارد.

فولاد آلیاژی به معنای افزودن عناصر آلیاژی به فولاد کربن معمولی برای افزودن برخی خواص ویژه به فولاد است: مانند کروم مولیبدن 35، 40، SCM435 و 10B38. پیچ‌های فانگ‌شنگ عمدتاً از فولاد آلیاژی کروم-مولیبدن SCM435 استفاده می‌کنند که اجزای اصلی آن C، Si، Mn، P، S، Cr و Mo است.

(2) فولاد ضد زنگ

45، 50، 60، 70، 80، عمدتا آستنیت (18٪ کروم، 8٪ نیکل)، با مقاومت حرارتی خوب، مقاومت در برابر خوردگی خوب و جوش پذیری خوب.

A1، A2، A4، مارتنزیت (13% کروم)، مقاومت در برابر خوردگی ضعیف، استحکام بالا و مقاومت در برابر سایش خوب.

C1، C2، C4، فولاد ضد زنگ فریتی (18٪ کروم)، دارای خواص ناراحت کننده بهتر و مقاومت در برابر خوردگی قوی تر از مارتنزیت است.

(3) مس مواد متداول مورد استفاده برنج و آلیاژ روی-مس هستند. مس H62، H65 و H68 عمدتاً به عنوان قطعات استاندارد در بازار استفاده می شود.

بازپخت کروی (نرم کننده).

1) هنگامی که پیچ‌های هد فرورفته آنیل شده کروی (نرم‌کننده) و پیچ‌های سر سوکت شش ضلعی با استفاده از فرآیند سردسازی تولید می‌شوند، ساختار اصلی فولاد مستقیماً بر توانایی شکل‌دهی در طول پردازش سردرینگ تأثیر می‌گذارد.

2) تغییر شکل پلاستیک مناطق محلی در طول فرآیند سرد شدن می تواند به 60٪ تا 80٪ برسد. به همین دلیل، فولاد باید دارای پلاستیسیته خوبی باشد. هنگامی که ترکیب شیمیایی فولاد ثابت است، ساختار متالوگرافی عامل کلیدی است که پلاستیسیته را تعیین می کند. به طور کلی اعتقاد بر این است که پرلیت ضخیم و پوسته پوسته برای تشکیل سرده مناسب نیست، در حالی که پرلیت کروی ریز می تواند به طور قابل توجهی توانایی تغییر شکل پلاستیک فولاد را بهبود بخشد.

3) برای فولاد با کربن متوسط و فولاد آلیاژی با کربن متوسط که از مقدار زیادی اتصال دهنده های با استحکام بالا استفاده می کنند، آنیل کردن کروی (نرم کننده) قبل از سرد شدن سرد انجام می شود تا پرلیت کروی یکنواخت و ریز به دست آید تا نیازهای واقعی را بهتر برآورده کند. تولید نیاز داشتن.

4) برای نرم کردن آنیل میله های سیم فولادی با کربن متوسط، دمای حرارت معمولاً بالاتر و پایین تر از نقطه بحرانی فولاد نگه داشته می شود. دمای حرارت معمولا نمی تواند خیلی زیاد باشد، در غیر این صورت سمنتیت سوم در امتداد مرزهای دانه رسوب می کند و باعث ایجاد ترک های سرد می شود.

5) میله سیم از فولاد آلیاژی کربنی متوسط از بازپخت کروی همدما استفاده می کند. پس از حرارت دادن در AC{1}} (20%~30%)، کوره تا کمی کمتر از Ar1 خنک می شود. دما برای یک دوره همدما حدود 700 درجه است و سپس کوره تا حدود 500 درجه خنک می شود. از فر با هوا خنک شود. ساختار متالوگرافی فولاد از درشت به ریز، از پوسته پوسته به کروی تغییر می کند و نرخ ترک خوردگی سرد به میزان زیادی کاهش می یابد. محدوده کلی دمای بازپخت نرم شدن برای فولاد 35\45\ML35\SWRCH35K 715 درجه تا 735 درجه است.

لایه برداری و رسوب زدایی

فرآیند برداشتن صفحه اکسید آهن از میله سیم فولادی سرد در حال جداسازی است. رسوب زدایی به دو روش رسوب زدایی مکانیکی و ترشی شیمیایی تقسیم می شود.

1) استفاده از رسوب زدایی مکانیکی برای جایگزینی فرآیند ترشی شیمیایی میله های سیم 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 نه اسپری و غیره است. میزان مقیاس اکسید 97٪ است، به خصوص زمانی که مقیاس اکسید آهن بسیار چسبنده باشد. بنابراین رسوب زدایی مکانیکی تحت تأثیر ضخامت، ساختار و حالت تنش ورق آهن قرار می گیرد و برای میله های سیم فولادی کربنی که برای اتصال دهنده های کم استحکام (کمتر یا مساوی 6.8) استفاده می شود، مناسب است.

2) بست های با استحکام بالا (بیشتر یا مساوی با درجه 8.8) به صورت مکانیکی با استفاده از میله های سیمی رسوب زدایی می شوند تا تمام رسوب های اکسید را از بین ببرند و سپس برای رسیدن به رسوب زدایی ترکیبی، فرآیند ترشی شیمیایی را طی می کنند. برای میله های سیم فولادی کم کربن، ورق های آهن باقی مانده از رسوب زدایی مکانیکی به راحتی می توانند باعث سایش ناهموار پیش نویس دانه شوند. هنگامی که ورق آهن به دلیل اصطکاک بین سیم فولادی میله سیم و دمای خارجی به سوراخ پیش‌کش می‌چسبد و باعث ایجاد علائم دانه‌بندی طولی روی سطح سیم فولادی میله سیم می‌شود، دلیل ایجاد ترک‌های ریز روی سر سیم فولادی میله سیم زمانی که پیچ‌های فلنج سرد یا پیچ‌های سر سیلندر باشد، بیش از 95٪ در اثر خراش روی سطح سیم فولادی در طول فرآیند کشیدن ایجاد می‌شود. بنابراین روش رسوب زدایی مکانیکی برای کشش با سرعت بالا مناسب نیست.

سرد کشیده شده

1) فرآیند کشیدن سرد دو هدف دارد. یکی تغییر اندازه مواد خام است. مورد دیگر بدست آوردن خواص مکانیکی اولیه بست از طریق تغییر شکل و تقویت است. برای فولاد کربن متوسط و فولاد آلیاژی کربن متوسط، هدف دیگری نیز وجود دارد و آن این است که سیمانیت پولکی که پس از خنک شدن کنترل شده میله سیم به دست می آید، در طول فرآیند کشش تا حد امکان شکسته شود تا سیمانیت دانه ای برای کروی شدن بعدی به دست آید. (نرم کننده) بازپخت. سمنتیت آماده است. با این حال، به منظور کاهش هزینه ها، برخی از تولید کنندگان خودسرانه تعداد پاس های ترسیم را کاهش می دهند. کاهش بیش از حد مساحت، تمایل به سخت شدن کار مفتول های فولادی میله سیم را افزایش می دهد، که به طور مستقیم بر عملکرد هد سرد سیم های فولادی میله سیم تأثیر می گذارد.

2) اگر توزیع نرخ کاهش مساحت هر پاس نامناسب باشد، ترک های پیچشی نیز در سیم فولادی میله سیم در طول فرآیند کشش ایجاد می شود. چنین ترک هایی که به صورت طولی در امتداد مفتول فولادی با دوره معین توزیع شده اند، در طول فرآیند سرد شدن سیم فولادی در معرض دید قرار می گیرند. علاوه بر این، اگر روانکاری در طول فرآیند کشش خوب نباشد، ممکن است باعث ایجاد ترک های عرضی منظم در سیم فولادی میله سیم کشی سرد شود.

3) جهت مماسی سیم فولادی میله سیم هنگام خروج از قالب سیم دانه ای و لول شدن با قالب سیم کشی متحدالمرکز نیست، که باعث افزایش سایش سوراخ کناری قالب سیم کشی می شود و باعث ایجاد درونی می شود. سوراخ به دور تبدیل می شود، که منجر به تغییر شکل کشیدن ناهموار سیم فولادی در جهت محیطی می شود. ، گرد بودن مفتول فولادی را از حد تحمل خارج می کند و تنش مقطع سیم فولادی در طول فرآیند سرد شدن سرد ناهموار است که بر سرعت عبور سردرد تأثیر می گذارد.

4) در طول فرآیند کشش سیم فولادی میله سیم، نرخ کاهش جزئی بیش از حد سطح، کیفیت سطح سیم فولادی را بدتر می کند، در حالی که نرخ کاهش بیش از حد سطح پایین برای خرد شدن سیمانیت پولکی مساعد نیست، و به دست آوردن آن را دشوار می کند. تا حد امکان سیمانیت دانه ای بدنه کربنی، یعنی سمنتیت، سرعت کروی شدن پایینی دارد که برای عملکرد سرد سیم فولادی بسیار مضر است. برای سیم‌های فولادی میله‌ای و میله‌ای که توسط کشش تولید می‌شوند، نرخ کاهش سطح جزئی بین 10 تا 15 درصد کنترل می‌شود.

آهنگری سرد

شکل‌دهی سرد فورج معمولاً از پردازش پلاستیک سرد برای تشکیل سر پیچ استفاده می‌کند. در مقایسه با پردازش برش، الیاف فلزی (سیم های فلزی) در طول شکل محصول بدون برش در وسط پیوسته هستند، بنابراین استحکام محصول، به ویژه خواص مکانیکی را بهبود می بخشد. عالی فرآیند شکل دهی سرد شامل برش و شکل دهی، هدینگ سرد تک ایستگاهی تک کلیکی، هدینگ سرد دوبار کلیک و هدینگ سرد خودکار چند ایستگاهی است.

1) از یک ابزار برش نیمه بسته برای برش قسمت خالی استفاده کنید. ساده ترین راه استفاده از ابزار برش آستینی است. زاویه برش نباید بیشتر از 3 درجه باشد. و هنگامی که از ابزار برش نوع باز استفاده می شود، زاویه اریب برش می تواند به 5 درجه برسد. ~7 درجه

2) بلنک با اندازه کوتاه باید بتواند در طول فرآیند انتقال از ایستگاه قبلی به ایستگاه شکل دهی بعدی، 180 درجه بچرخد. این می تواند پتانسیل ماشین سرد خودکار را آزاد کند، اتصال دهنده ها با ساختارهای پیچیده را پردازش کند و دقت قطعه را بهبود بخشد.

3) هر ایستگاه قالب گیری باید مجهز به دستگاه پرتاب پانچ باشد و قالب مقعر باید مجهز به دستگاه پرتاب آستین باشد.

4) تعداد ایستگاه های شکل دهی (به استثنای ایستگاه های برش) به طور کلی باید به 3 تا 4 ایستگاه (بیش از 5 در موارد خاص) برسد.

5) در طول دوره موثر استفاده، ساختار ریل اسلاید اصلی و اجزای فرآیند می تواند از دقت موقعیت پانچ و قالب اطمینان حاصل کند.

6) یک سوئیچ حد ترمینال باید روی بافل نصب شود که انتخاب مواد را کنترل می کند و باید به کنترل نیروی ناراحت کننده توجه شود. خارج از گرد بودن سیم های شماره گیری سرد مورد استفاده برای ساخت بست های با استحکام بالا در ماشین های هدینگ سرد اتوماتیک باید در محدوده تحمل قطر باشد، در حالی که برای اتصال دهنده های دقیق تر، دور بودن سیم های فولادی باید در محدوده تحمل قطر باشد. محدود به محدوده تحمل قطر 1/2. اگر قطر سیم فولادی به اندازه تعیین شده نرسد، در قسمت یا سر قطعه، ترک یا سوراخ ایجاد می شود. اگر قطر کوچکتر از اندازه مورد نیاز فرآیند باشد، سر ناقص، زاویه دار یا ضخیم می شود. مشخص نیست.

7) دقتی که قالب‌گیری سرد به دست می‌آید نیز به انتخاب روش قالب‌گیری و فرآیند مورد استفاده مربوط می‌شود. علاوه بر این، به ویژگی های ساختاری تجهیزات مورد استفاده، ویژگی های فرآیند و وضعیت آن، دقت ابزار و قالب، عمر و درجه سایش نیز بستگی دارد. برای فولادهای پر آلیاژ مورد استفاده در هدینگ سرد و اکستروژن، زبری سطح کار قالب‌های کاربید سیمانی نباید بیشتر از Ra{1}}.2μm باشد. این نوع قالب زمانی که زبری سطح کار به Ra{3}} برسد، بیشترین طول عمر را دارد.025~0.050μm.

پردازش نخ

1) رزوه های پیچ معمولاً به صورت سرد پردازش می شوند، به طوری که رشته رزوه ای در محدوده قطر معینی از صفحه سیم نورد (غلط) عبور می کند (قاتل) و رزوه با فشار صفحه سیم (قالب نورد) تشکیل می شود. خطوط جریان پلاستیکی قسمت رزوه ای قطع نمی شود، استحکام افزایش می یابد، محصول با دقت بالا و کیفیت یکنواخت است، بنابراین به طور گسترده استفاده می شود.

2) برای تولید قطر بیرونی رزوه محصول نهایی، قطر بلانک رزوه مورد نیاز متفاوت است، زیرا با عواملی مانند دقت رزوه و روکش بودن یا نبودن مواد محدود می شود.

3) نورد نخ (مالش) به روشی اطلاق می شود که از تغییر شکل پلاستیکی برای تشکیل دندانه های نخ استفاده می کند. از قالب نورد (صفحه رزوه ای) با گام و شکل دندانه ای مشابه با رزوه در حال پردازش استفاده می کند، در حالی که بلنک پیچ استوانه ای را اکسترود می کند، در حالی که بلنک پیچ را می چرخاند، و در نهایت شکل دندانه روی قالب نورد را به On the screw blank منتقل می کند. ، نخ تشکیل می شود.

4) نقطه مشترک پردازش نخ نورد (مالش) این است که تعداد دورهای نورد نیازی به زیاد شدن ندارد. اگر بیش از حد باشد، راندمان پایین خواهد بود و سطح رزوه به راحتی جدایی یا کمانش تصادفی ایجاد می کند. برعکس، اگر تعداد دورها خیلی کم باشد، قطر رزوه به راحتی از حالت گرد خارج می شود و فشار در مراحل اولیه نورد به طور غیر عادی افزایش می یابد و در نتیجه عمر قالب کوتاه می شود.

5) عیوب رایج رزوه های نورد شده: ترک یا خراش سطحی روی قسمت رزوه، کمانش تصادفی و دور بودن قسمت رزوه. اگر این عیوب به مقدار زیاد رخ دهند، در مرحله پردازش کشف خواهند شد. اگر تعداد موارد کم باشد، این عیوب بدون توجه به فرآیند تولید به کاربران منتقل می شود و باعث ایجاد مشکل می شود. بنابراین، مسائل کلیدی شرایط فرآوری باید خلاصه شده و این عوامل کلیدی در طول فرآیند تولید کنترل شوند.

حرارت درمانی

1) بست های با استحکام بالا عملیات حرارتی شده باید مطابق با الزامات فنی خنثی شوند.

2) عملیات حرارتی و تلطیف برای بهبود خواص مکانیکی جامع اتصال دهنده ها برای برآورده کردن مقدار مقاومت کششی و نسبت تسلیم مشخص شده توسط محصول است.

3) 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 ضروری است.

4) با توجه به حجم تولید زیاد و قیمت پایین پیچ و مهره های با مقاومت بالا و قسمت رزوه شده ساختاری نسبتاً ظریف و دقیق است، تجهیزات عملیات حرارتی باید دارای ظرفیت تولید زیاد، درجه اتوماسیون بالا و کیفیت عملیات حرارتی خوب باشد.

5) کربن زدایی رزوه ها باعث می شود بست ها قبل از برآورده شدن الزامات عملکرد مکانیکی از بین بروند و باعث از کار افتادن بست های رزوه شده و کوتاه شدن عمر مفید آن ها شود. به دلیل کربن زدایی مواد اولیه، در صورتی که آنیلینگ نامناسب باشد، لایه کربن زدایی مواد اولیه عمیق تر می شود. در طی فرآیند عملیات حرارتی کوئنچ و تمپرینگ، معمولاً مقداری گاز اکسید کننده از خارج از کوره وارد می شود.

6) زنگ روی سیم فولادی میله ای یا باقیمانده روی سطح سیم فولادی میله سیم کشی سرد نیز پس از گرم شدن در کوره تجزیه می شود و واکنش مقداری گاز اکسید کننده تولید می کند. به عنوان مثال، زنگ سطحی سیم فولادی از کربنات آهن و هیدروکسید تشکیل شده است که پس از گرم شدن به CO2 و H2O تجزیه می شود و در نتیجه کربن زدایی را تشدید می کند. تحقیقات نشان می‌دهد که درجه کربن‌زدایی فولاد آلیاژی با کربن متوسط جدی‌تر از فولاد کربنی است و سریع‌ترین دمای کربن‌زدایی 700 درجه تا 800 درجه است.

7) از آنجایی که اتصالات روی سطح مفتول فولادی تحت شرایط خاص بسیار سریع CO2 و H2O را تجزیه و سنتز می کنند، اگر کنترل گاز کوره تسمه مشبک پیوسته نامناسب باشد، باعث می شود که کربن زدایی پیچ بیش از حد تحمل شود.

8) هنگامی که بست های با استحکام بالا توسط هدینگ سرد تشکیل می شوند، ماده خام و لایه کربن زدایی شده آنیل شده نه تنها هنوز وجود دارد، بلکه به بالای نخ نیز اکسترود می شود. برای سطح بست که باید خاموش شود، سختی لازم را نمی توان بدست آورد. خواص مکانیکی آن (به ویژه استحکام و مقاومت در برابر سایش) کاهش می یابد. علاوه بر این، سطح مفتول فولادی کربن زدایی شده و لایه سطحی و ساختار داخلی دارای ضرایب انبساط متفاوتی هستند که ممکن است باعث ایجاد ترک های سطحی در هنگام کوئنچ شوند.

9) مشکلات کیفی اصلی که ممکن است در طول فرآیند کوئنچ و تمپرینگ بست ها رخ دهد عبارتند از: سختی ناکافی در حالت کوئنچ، سختی ناهموار در حالت کوئنچ، تغییر شکل بیش از حد کوئنچ و ترک خوردگی خاموش.

10) چنین مشکلاتی که در محل رخ می دهد اغلب مربوط به مواد اولیه، گرمایش خاموش و سرمایش خاموش است. فرمول‌بندی صحیح فرآیند عملیات حرارتی و استانداردسازی فرآیند تولید اغلب می‌تواند از چنین حوادث کیفی جلوگیری کند.