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防拆螺絲的工藝(yì)設計


一、形狀、尺寸(cùn)

1.螺絲圓(yuán)角(jiǎo)半徑――取直(zhí)徑(jìng)的1/20~1/5。冷鍛時圓角(jiǎo)過大反而難鍛造。

2. 鐓粗頭部和法蘭(lán)部尺寸――頭部或法蘭部體積V在2D3(D為坯料直徑)以(yǐ)下時(shí)用單擊鐓鍛機,3.5D3以下時可用雙擊鐓鍛機加工,而不會產(chǎn)生縱向彎曲。如V為4.7D3必須經三道鐓粗工序。這部分的直徑(jìng)D1,(鐓粗後直徑)對於C<0.2%的碳素鋼,不經中間退火能夠鐓(duì)粗到2.5D。超過上述範圍必須中間退火(huǒ)。側麵尺寸由於難以控製,公差(chà)要盡可能放寬。

3. 鐓粗部分的形狀――頭部或頭下部的高(gāo)度比直徑(jìng)大時,側壁上向上和(hé)向下設(shè)置2°左右(yòu)的(de)錐度,使材料填充良好。球形頭部(bù)頂上允(yǔn)許設計成小平麵。

螺栓

4. 擠壓件坯料和(hé)擠出部分斷麵(miàn)積之比A0/A1,即擠壓比R,對(duì)S10C、BSW1的實心、空心正擠壓(yā)件,如在5~10以下,對(duì)反擠壓杯形件,如(rú)在1.3~4間,能夠一次成形。自由擠壓件的R如在1.25~1.4以下,能經一道工序加(jiā)工。杯形件反擠壓時的衝(chōng)頭壓力(lì),當R約為(wéi)1.7時最小。

螺栓

5.擠壓件斷麵變化部分的錐度如圖1,但對於變形抗力高的(de)材料,從(cóng)模具強度上考慮,α(度(dù))要取較大值。

螺栓(shuān)

6. 反擠壓杯形件(jiàn)的側壁高度――側壁高度H和衝頭(tóu)直徑d的比H/d,對S10C、BSW1如在2~3以下,對更硬的(de)材料(liào)如在1~2以下,均可一次成(chéng)形。

7. 凹穴的尺寸和位置――在材料(liào)的集中部分附加的凹穴深度取小於(yú)直徑,隻有一(yī)個(gè)凹穴時,必須布置在製件的對稱中心。

8. 底、法蘭、幅板的厚度――厚度和直徑之比T/D對S10C、BSW1如在1/10以上,可一次(cì)加工成形。比上述界限薄時,沿材料流動方向設置3°~5°斜度使厚度逐漸(jiàn)增加。

螺栓(shuān)

9. 尺寸公差――雖盡可能鬆些為好,如(rú)需標注,選(xuǎn)取與一般能夠(gòu)得到的精度相符合(hé)的公差。

10. 一(yī)次縮徑的極(jí)限變形為0.36,凹模導入(rù)角為2a≤30°,多次縮徑時,總極限(xiàn)壓縮為0.96~1.36。第一次和第二次縮徑的極限壓縮為0.29~0.35,第三次和第四次可提高到0.36~0.40。(ε=(D2-d2)/D2),D-材料直徑;d-縮徑後直徑。

11. Φ22搓花t=1.5可增大0.44mm。

12. 如果一序凹(āo)模圓角半(bàn)徑大而二序(xù)凹模圓角半徑小,會造成根部折疊;

13. 減(jiǎn)徑(jìng)擠壓時,由於斷麵減縮率較小,此時中(zhōng)心層金屬的流動速度反而慢於表層金屬,中心層產生附加拉應力,可(kě)能會造成內部裂紋;

14. 減徑擠壓時,凹模工作帶厚度不均勻會造成杆(gǎn)部彎曲;

15. 由於摩擦的影響而導致附加應(yīng)力和殘餘應力,當它們的值超過擠壓材料的許可值時,就可能產生環形魚(yú)鱗狀裂紋;(材料潤滑不(bú)良)

16. 頭部的文字對頭部變形有影響(受(shòu)力不均產生);

17. 冷擠壓零件(jiàn)的結構工(gōng)藝性

1)對稱性:最好是軸(zhóu)對稱旋轉體,其次是(shì)對(duì)稱(chēng)的非旋(xuán)轉體(tǐ);

2)斷麵積差:在零件不同斷麵上,特別是在相鄰斷麵上的斷麵積差(chà)設計的越小越有利;  

螺栓

3)斷麵過渡及圓角過渡:冷擠壓件斷麵有差別(bié)時,應設計從一個斷麵緩慢的過渡到另一個斷麵,避免急劇變化(huà)。可用錐形麵或中間台階(jiē)來逐步過渡,且過渡處要有足夠大的圓角。

螺(luó)栓

4)斷麵(miàn)形狀:錐形問題,錐形件冷擠壓會(huì)產生一個有害的水平分力,故應先冷擠加工成(chéng)圓筒形,然後單獨鐓出外部錐(zhuī)體或車削加工出內錐體。

螺栓

18.各種鐓粗方式的(de)加工(gōng)界限;

19.在上下固定的凹模間隙內,將(jiāng)材料鐓出凸緣的加工界限(xiàn);

螺栓

20.反擠壓(yā)杯形件時,形狀畸變(biàn)的形(xíng)式主(zhǔ)要有(yǒu)孔口斷麵坡口和底棱缺肉;如果要獲得口端平整的杯(bēi)形件,可以先在毛坯上(shàng)預成形一個凹窩,使凹窩的(de)深度大於出現坡口時的深度,然後對(duì)端麵實行(háng)封(fēng)閉,將端麵擠平;

螺栓

21.杆長100mm及以下螺栓采用搓絲工藝。

22.圓頭(tóu)不切邊零件的三序上模外圓尺寸要比零件頭部外圓尺寸大0.4mm左右,因為外圓充不滿(mǎn)。

螺栓
二、坯料準備

A. 熱處理

球化退火――鋼材,特別是含碳量0.3%以上的鋼材,需作珠光體細球化(huà)處理(珠光(guāng)體4~6級)。預先經過冷加工(拉拔、鐓粗(cū))的材料,珠光體球化最容易。熱軋(zhá)材料的球化(huà),要預(yù)先經正火或淬火-回火處理(lǐ)。(使鋼中碳化物球狀化而進行的退(tuì)火工藝。

1. 完全退火――用於含碳量0.2%以下(xià)的(de)鋼及非鐵金屬。

2. 正(zhèng)火――為使鋼材組織均勻(yún)化、晶粒細化而進行正火。可作為(wéi)退火的前處理(lǐ),低碳鋼隻要作此處理就可鍛造。

3. 淬火――除可用來作(zuò)為球化處理的(de)前處(chù)理外,為使SUS27等奧氏體(tǐ)不鏽鋼軟化,可加熱到約1100℃再水冷。

4. 軟化退火――用來作為冷鍛工序的中間退火處理。

B. 潤滑處(chù)理

1.磷酸鹽被膜處理――脫脂-水洗-酸洗-水洗-中和-水洗(xǐ)-薄膜處理-水洗-中和-水洗-潤(rùn)滑處理

被膜處理過的坯(pī)料,一般用被膜潤滑劑潤滑。被膜潤滑(huá)劑是以脂肪酸鈉肥皂為主要成分,和(hé)磷酸鹽起反應會產生金(jīn)屬皂而起潤(rùn)滑(huá)效果。精壓印時,被膜處理(lǐ)後,薄薄地塗上一層(céng)低粘度(dù)的動植物(wù)油(yóu)(蓖麻(má)油、羊毛(máo)脂、棕櫚油)。在長(zhǎng)行程的正擠壓和齒(chǐ)形擠壓時,用被膜潤滑劑大多不能滿足要求,這(zhè)時可按要求的二硫化鉬和石墨的微粒粉末(mò)厚度計算出(chū)能(néng)塗敷的量,將其溶於四鉛化碳(tàn)、酒精等揮發性溶劑中,用滾筒塗(tú)敷,可以獲得良好的結果。

C.坯料製備

1.坯料切斷法――鋸斷(duàn)、剪斷、衝裁。

2.坯料的體(tǐ)積、尺寸、形狀――坯料體(tǐ)積的計算,以製件體(tǐ)積為基礎。再加上(shàng)由於鍛後的切(qiē)邊、衝(chōng)裁、切削(xuē)加工等引起損失的體積(jī)(5~50%)。鍛造後即使(shǐ)不再加工,也要考慮因中間(jiān)退火、酸洗造成的損失。而且,還需考慮坯料體積的誤差,要求即使在最(zuì)小體積的情況下也不產生缺肉,必須(xū)預(yù)留體積餘量。多餘的體積由橫向或縱向擠出或形成飛邊來調節。但是,特別是出現橫向飛邊時,飛邊大小會引起(qǐ)變形力的變化,從而使製(zhì)件本身產生尺寸誤(wù)差,因此體積公差,一般希望在0.5%左右。采用不同直徑的坯料能夠製造同樣的製(zhì)件。選取坯料直徑的原則是(shì),所選直徑使在完成(chéng)終鍛件前材料的移動量或變(biàn)形量、加工工序數盡量少,製件(jiàn)內部(bù)的變形分布盡量均一。

考慮坯料裝入模具時,比模具內徑過小的坯料定心困難,另一方麵,和模(mó)具內(nèi)徑過(guò)於(yú)接近的坯料裝入時,不(bú)僅(jǐn)特別是自動裝入困難(nán),而且還擔心坯料的潤滑坯膜被擦落(luò)。因此,坯料直徑一般比模具內徑小0.1~0.2mm。

3.整形――坯料切斷(duàn)時產生的(de)毛刺,是製件出現缺陷、工具磨損的原(yuán)因(yīn),應利用滾筒清理等除去。並且,即使沒有(yǒu)毛刺(cì),尖角也是鍛造時產生折疊或引起(qǐ)潤滑膜(mó)中斷的原因,因此,要(yào)盡可能取(qǔ)大(dà)圓角或進行倒角。為製作深杯形件用帶(dài)壓出凹穴的坯料,用模具預成形中心(xīn)孔,可(kě)防止衝頭偏心。

三、自動鍛壓機的型號

Z47-12B

Z――自動鐓壓機類

4――多工位自動冷鐓機

7――多工位螺栓聯合自動冷鐓機

12――主要參數:最(zuì)大鐓製規格12mm

B――結構(gòu)改進次序-第二次改進

自動鐓鍛機別組劃分表

螺栓

帶搓絲的叫螺栓聯合自動冷鐓機。

螺栓聯(lián)合自動冷(lěng)鐓機能完成線材的送進、切斷、初鐓、縮徑或擠壓、終鐓、切邊、倒角、搓絲等工序。

四、凹模孔的直徑

為了使切下的(de)毛坯能順利進入凹模孔內,要(yào)求線材直徑與凹模孔徑之間有(yǒu)一定的間隙,此時(shí)所需要的最小間(jiān)隙(單邊)為0.01~0.10mm,這個數值的大小與線材直徑、與線材進入凹(āo)模的長度成正比,即線材直徑(jìng)越大,則所需要的最小間隙也越大。

製造全螺紋用(yòng)的凹(āo)模孔(kǒng)的直(zhí)徑(jìng),可以根據滾絲或搓絲前所要的螺坯的最小尺寸來確定。製造粗杆半螺紋用的模孔直徑(jìng),根據產品光杆直徑的最小尺寸來確(què)定。前(qián)者凹模孔的最小(xiǎo)尺寸應當等於或略小於螺(luó)坯最小尺寸,後者的模孔最小尺寸應當等於或略小於光杆部分的最小尺寸。對於全螺紋用的線材尺寸要求比半螺紋(wén)用的線材尺寸公差小;長杆工件用線材直徑公差較短杆工件要小些。


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