Boutproductieproces met hoge sterkte

De verwerkingstechnologie van bouten met hoge weerstand is: warmgewalst walsdraad- (koud trekken) - sferoïdiserend (verzachtend) gloeien-mechanisch ontkalken-beitsen-koud trekken-koud smeden-draadverwerking-warmtebehandeling-inspectie

1. Ontwerp van staalconstructies

Bij de fabricage van bevestigingsmiddelen is de juiste keuze van bevestigingsmaterialen een belangrijke schakel, omdat de prestatie van bevestigingsmiddelen nauw verband houdt met de materialen. Als het materiaal niet correct of correct is geselecteerd, voldoen de prestaties mogelijk niet aan de vereisten, kan de levensduur worden verkort, kunnen er ongelukken gebeuren of is de verwerking moeilijk en kunnen de fabricagekosten hoog zijn. Daarom is de selectie van bevestigingsmaterialen een zeer belangrijke schakel. Staal met koude kop is een zeer verwisselbaar bevestigingsstaal dat wordt geproduceerd door het vormingsproces met koude kop. Omdat het metaal bij kamertemperatuur plastisch wordt verwerkt en gevormd, heeft elk onderdeel een grote mate van vervorming en is de vervormingssnelheid ook snel. Daarom zijn de prestatie-eisen van grondstoffen voor koude kopstaal zeer streng. Op basis van langdurige productiepraktijken en gebruikersonderzoek, gecombineerd met GB/T6478-2001 "Technical Conditions for Cold Heading and Cold Extrusion Steel", GB/T699-1999 "High Quality Carbon Structural Steel" en het doel van JISG3507-1991 "Cold Heading" De kenmerken van koolstofstalen walsdraad voor staal, waarbij we de materiaalvereisten van klasse 8.8 en klasse 9.8 bouten en schroeven als voorbeeld nemen, bepalen verschillende chemische elementen. Als het C-gehalte te hoog is, zullen de koudvervormingsprestaties afnemen; als het te laag is, kan niet aan de mechanische prestatie-eisen van de onderdelen worden voldaan, dus wordt het ingesteld op 0.25 procent {{10}}.55 procent . Mn kan de doorlaatbaarheid van staal verbeteren, maar te veel toevoegen zal de matrixstructuur versterken en de koudvormprestaties beïnvloeden; het heeft de neiging om de groei van austenietkorrels te bevorderen tijdens het afschrik- en ontlaatproces van onderdelen, en het moet internationaal op passende wijze worden verhoogd. 0.45 procent -0.80 procent . Si kan ferriet versterken en de afname van de koudvormprestaties bevorderen. Er werd vastgesteld dat de vermindering in rek van het materiaal kleiner was dan of gelijk was aan {{20}},30 procent Si. SP is een onzuiverheidselement, hun bestaan zal segregeren langs de korrelgrens, korrelgrensverbrossing veroorzaken en de mechanische eigenschappen van staal beschadigen. Het moet zoveel mogelijk worden verminderd. P Minder dan of gelijk aan 0,030 procent, S Minder dan of gelijk aan 0,035 procent. B. Het maximale boorgehalte is 0,005 procent, want hoewel boor de doorlaatbaarheid van staal aanzienlijk kan verbeteren, zal het ook de brosheid van staal verhogen.

2. Sferoïdiserend (verzachtend) gloeien

Wanneer koude kopschroeven en binnenzeskantbouten produceren, heeft de oorspronkelijke structuur van het staal direct invloed op het vormvermogen tijdens koude kop. De lokale plastische vervorming in het koudekopproces kan oplopen tot 60 procent -80 procent. Hiervoor moet staal een goede plasticiteit hebben. Wanneer de chemische samenstelling van het staal constant is, is de metallografische structuur de sleutelfactor om de plasticiteit te bepalen. Algemeen wordt aangenomen dat dik schilferig perliet niet bevorderlijk is voor koude stroming, terwijl fijn bolvormig perliet het plastische vervormingsvermogen van staal aanzienlijk kan verbeteren. Voor medium-koolstofstaal en medium-koolstof gelegeerd staal met grote hoeveelheden zeer sterke bevestigingsmiddelen, wordt sferoïdiserend (verzachtend) gloeien uitgevoerd vóór koude kop om uniform en fijn sferoïdisch perliet te verkrijgen, dat beter kan voldoen aan de werkelijke productiebehoeften. Voor het ontharden van walsdraad van medium koolstofstaal wordt de verwarmingstemperatuur meestal gekozen op de bovenste en onderste kritieke punten van het staal. De verwarmingstemperatuur is over het algemeen niet te hoog. Anders zal het tertiaire cementiet neerslaan langs de korrelgrens, waardoor er koude scheurvorming ontstaat. Walsdraad van medium koolstofgelegeerd staal maakt gebruik van isotherme sferoïdiserende uitgloeiing. Nadat AC1 plus (20-30 procent) is verwarmd, wordt de oven afgekoeld tot iets lager dan Ar1, wordt de temperatuur gedurende een bepaalde tijd op ongeveer 700 graden Celsius gehouden en vervolgens wordt de oven afgekoeld tot ongeveer 500 graden Celsius en luchtgekoeld. De metallografische structuur van het staal verandert van grof naar fijn, van plaat naar bolvormig, en de scheursnelheid bij koude kop zal sterk worden verminderd. De verwekingsgloeitemperatuur van 3545ML35SWRCH35K staal is over het algemeen 715-735 graden Celsius; terwijl de bolvormige gloeitemperatuur van SCM43540CrSCR435-staal over het algemeen 740-770 graden Celsius is en de isotherme temperatuur 680-700 graden Celsius.

3. Schillen en ontkalken

Het proces van het verwijderen van ijzeraanslag van walsdraad met koude kop laat de aanslag los. Er zijn twee methodes: mechanisch ontroesten en chemisch beitsen. Het vervangen van het chemische beitsproces van walsdraad door mechanisch ontkalken verbetert niet alleen de productiviteit, maar vermindert ook de milieuvervuiling. Dit ontkalkingsproces omvat een buigmethode (meestal met behulp van een rond wiel met een driehoekige groef om de draad herhaaldelijk te buigen), negen methoden spuiten, enz. Het ontkalkingseffect is beter, maar de resterende ijzeraanslag kan niet worden verwijderd (de verwijderingssnelheid van het oxide schaal is 97 procent)), vooral wanneer de schaalhechting sterk is. Daarom wordt mechanische roestverwijdering beïnvloed door de dikte, structuur en spanningstoestand van de ijzeren plaat. Koolstofstaaldraad voor bevestigingsmiddelen met lage sterkte (minder dan of gelijk aan 6,8). Nadat de zeer sterke bevestigingsmiddelen (groter dan of gelijk aan 8,8) mechanisch zijn ontroest, wordt de aanslag volledig verwijderd met walsdraad en vervolgens wordt de roest verergerd door een chemisch beitsproces. Bij walsdraad van zacht staal zal de ijzeraanslag die door mechanische ontkalking is achtergelaten, waarschijnlijk een ongelijkmatige slijtage van de graantrek veroorzaken. Wanneer de draadstaaldraad tegen de buitentemperatuur wrijft om het doorgaande gat van het graan aan de ijzeren plaat te laten hechten, worden longitudinale korrelsporen geproduceerd op het oppervlak van de draadstaaldraad. Wanneer de walsdraad een flensbout met koude kop of cilindrische kopschroef is, wordt meer dan 95 procent van de redenen voor microscheurtjes op de kop veroorzaakt door krassen op het oppervlak van de walsdraad tijdens het trekproces. Dus,

4. Tekenen

Het tekenproces dient twee doelen. Een daarvan is om de grootte van de grondstof te veranderen; de andere is om de mechanische basiseigenschappen van het bevestigingsmiddel te verkrijgen door middel van vervormingsversterking. Voor medium-koolstofstaal en medium-koolstof gelegeerd staal is er een ander doel, namelijk om het vlokkige cementiet verkregen na gecontroleerde afkoeling van de draad zoveel mogelijk te kraken tijdens het trekproces, om de daaropvolgende sferoïdisatie (verzachting) voor te bereiden ) uitgloeien. korrelig cementiet. Om de kosten te drukken, verminderen sommige fabrikanten echter tekeningen zonder toestemming. Voor de pass verhoogt de buitensporige verkleining van het oppervlak de neiging tot werkverharding van de walsdraad, wat een rechtstreekse invloed heeft op de koude kopprestaties van de walsdraad. Als de verdeling van de reductieverhouding van elke passage niet geschikt is, zal dit er ook voor zorgen dat de walsdraad verdraaid raakt tijdens het trekproces. De scheuren die in de lengterichting over het walsdraad zijn verdeeld met een bepaalde periode, komen bloot te liggen tijdens het koudvervormingsproces van het walsdraad. Als de smering tijdens het trekproces niet goed is, ontstaan er bovendien regelmatig dwarsscheuren in het koudgetrokken walsdraad. De raaklijnrichting van de draaduitlaatwikkelmatrijs is niet concentrisch met de draadtrekmatrijs, wat de slijtage van het eenzijdige gat van de draadtrekmatrijs zal vergroten, het binnenste gat niet rond zal maken en ervoor zal zorgen dat de draadtrekvervorming ongelijkmatig is in de omtreksrichting van de draad. De ronding van de staaldraad is te slecht en de kracht op de dwarsdoorsnede van de staaldraad is ongelijkmatig tijdens het koude kopproces, wat de gekwalificeerde snelheid van koude kop beïnvloedt. Tijdens het draadtrekproces zal een te grote oppervlaktereductiesnelheid de oppervlaktekwaliteit van staaldraad verslechteren, terwijl een te lage oppervlaktereductiesnelheid niet bevorderlijk is voor het breken van schilferig cementiet, en het is moeilijk om zoveel mogelijk korrelig cementiet te verkrijgen. mogelijk. Dat wil zeggen, de sferoïdisatiesnelheid van cementiet is laag, wat buitengewoon ongunstig is voor de koude kopprestaties van staaldraad. Voor staven en walsdraad geproduceerd door middel van trekken, wordt de lokale oppervlaktereductie rechtstreeks geregeld binnen het bereik van 10 procent -15 procent. Een te lage oppervlaktereductiesnelheid is echter niet bevorderlijk voor het breken van schilferig cementiet en het is moeilijk om zoveel mogelijk korrelig cementiet te verkrijgen. Dat wil zeggen, de sferoïdisatiesnelheid van cementiet is laag, wat buitengewoon ongunstig is voor de koude kopprestaties van staaldraad. Voor staven en walsdraad geproduceerd door middel van trekken, wordt de lokale oppervlaktereductie rechtstreeks geregeld binnen het bereik van 10 procent -15 procent. Een te lage oppervlaktereductiesnelheid is echter niet bevorderlijk voor het breken van schilferig cementiet en het is moeilijk om zoveel mogelijk korrelig cementiet te verkrijgen. Dat wil zeggen, de sferoïdisatiesnelheid van cementiet is laag, wat buitengewoon ongunstig is voor de koude kopprestaties van staaldraad. Voor staven en walsdraad geproduceerd door middel van trekken, wordt de lokale oppervlaktereductie rechtstreeks geregeld binnen het bereik van 10 procent -15 procent.

5. Koud smeden

Gewoonlijk wordt de boutkop vervaardigd uit plastic met koude kop. Vergeleken met het snijproces loopt de metaalvezel (draad) continu langs de vorm van het product zonder in het midden te snijden, wat de sterkte van het product verbetert, vooral de mechanische eigenschappen. Het proces voor het vormen van koude koppen omvat snijden, vormen, koud koppen met één klik op één station, dubbelklikken op koude koppen en multi-task automatische koude koppen. Automatische koudkopmachines voeren multitasking-processen uit, zoals stampen, stuiken, extrusie en verkleinen in meerdere vormmatrijzen. De verwerkingskarakteristieken van grondstoffen die worden gebruikt in een-station of multi-station automatische koudkopmachines worden bepaald door de grootte van staven met een lengte van 5-6 meter of draden met een gewicht van 5-6 meter. 1900-2000KG, dat wil zeggen de kenmerken van de verwerkingstechnologie. Koud koppen maakt geen gebruik van voorgesneden stukken uit één stuk, maar gebruikt de automatische machine voor koud koppen zelf om de stukken van de staaf (indien nodig) en walsdraad te snijden en te buigen. Voordat de holte wordt geëxtrudeerd, moet de plano worden gevormd. Door middel van vormgeving kan een plano worden verkregen die voldoet aan de proceseisen. De knuppel hoeft niet te worden gevormd vóór stuiken, verkleinen van de diameter en voorwaartse extrusie. Nadat de plano is gesneden, wordt deze naar het stuikstation gestuurd. Dit station kan de kwaliteit van de mal verbeteren, de vormkracht van het volgende station met 15-17 procent verminderen en de levensduur van de mal verlengen. Bouten kunnen worden vervaardigd in verschillende diameterreducties. 1. Gebruik een semi-gesloten mes om de plano te snijden. De makkelijkste manier is om een doppensnijder te gebruiken; de hoek van de snede mag niet groter zijn dan 3 graden; bij gebruik van een open mes kan de schuine hoek van de snede 5-7 graden bedragen. 2. Wanneer het korte materiaal wordt overgebracht van het vorige station naar het volgende vormstation, moet het 180 graden kunnen draaien, om het potentieel van de automatische koude kopmachine uit te oefenen, bevestigingsmiddelen met complexe structuren te verwerken en de precisie te verbeteren van onderdelen. 3. Elk vormstation moet zijn uitgerust met een ponsuitwerper en de mal moet zijn uitgerust met een kokeruitwerper. 4. Vormstations (exclusief snijstations) moeten over het algemeen 3-4 stations bereiken (meer dan 5 stations in speciale gevallen). 5. Tijdens de effectieve gebruiksperiode kunnen de structuur van de geleiderail van de hoofdschuif en de procescomponenten de positioneringsnauwkeurigheid van de pons en matrijs garanderen. 6. Er moeten eindschakelaars op het schot worden geïnstalleerd om de materiaalkeuze te regelen en er moet aandacht worden besteed aan de beheersing van de stuikkracht. De onrondheid van koudgetrokken draad die wordt gebruikt voor zeer sterke bevestigingsmiddelen op automatische koudkopmachines moet binnen het tolerantiebereik van de diameter liggen, terwijl de onrondheid van walsdraad die wordt gebruikt voor nauwkeurigere bevestigingsmiddelen binnen de diameter moet liggen tolerantie bereik. Het moet worden beperkt binnen het tolerantiebereik van de 1/2 diameter, als de draaddiameter niet de gespecificeerde maat bereikt, zullen er scheuren of bramen verschijnen op de kop van het onderdeel. Als de diameter kleiner is dan de vereiste maat voor het proces, zal de kop onvolledig zijn en zullen de randen en hoeken of gezwollen delen niet duidelijk zijn. De precisie die met koud koppen kan worden bereikt, hangt ook samen met de keuze van de vormmethode en het gebruikte proces. Daarnaast hangt het ook af van de structurele kenmerken, proceskenmerken en staat van de gebruikte apparatuur, de precisie, levensduur en slijtagegraad van de matrijs. Voor hooggelegeerd staal voor koud koppen en extrusie mag de ruwheid van het werkoppervlak van de hardmetalen mal niet groter zijn dan Ra=0.2um. Wanneer de ruwheid van het werkoppervlak van dit type mal Ra=0.025-0.050um bereikt, is de levensduur het hoogst.

6. Draadbehandeling

Boutdraden worden over het algemeen koud verwerkt, zodat de schroefdraad binnen een bepaald diameterbereik door de draadplaat (matrijs) wordt gerold (gerold) en de draad wordt gevormd door de druk van de draadplaat (rolmatrijs). De plastic stroomlijn van het schroefdraadgedeelte is niet gesneden, wat de sterkte, hoge precisie en uniforme kwaliteit verhoogt, dus het wordt veel gebruikt. Om de buitendiameter van de schroefdraad van het eindproduct te maken, is de vereiste diameter van de onbewerkte schroefdraad anders omdat deze wordt beperkt door factoren zoals schroefdraadnauwkeurigheid en of het materiaal al dan niet is gecoat. Rollende (rollende) draad verwijst naar een verwerkingsmethode die plastische vervorming gebruikt om draadtanden te vormen. Het maakt gebruik van rollende matrijzen met dezelfde spoed en tandvorm als de te verwerken draad. Het roteert de onbewerkte schroef terwijl de cilindrische onbewerkte schroef wordt geëxtrudeerd en brengt uiteindelijk het tandprofiel op de rollende matrijs over naar de onbewerkte schroef om schroefdraad te vormen. Het gemeenschappelijke punt van rollende (wrijvende) draadverwerking is dat het aantal rollende omwentelingen niet te veel nodig heeft. Als er te veel zijn, is de efficiëntie laag en is het draadoppervlak gemakkelijk te scheiden of willekeurig te knikken. Integendeel, als het aantal omwentelingen te klein is, is de diameter van de draad waarschijnlijk onrond en wordt de initiële roldruk abnormaal verhoogd, wat de levensduur van de matrijs zal verkorten. Veelvoorkomende defecten van opgerolde draden: scheuren of krassen op het draadoppervlak; willekeurig knikken; draad onrondheid. Als deze defecten in grote aantallen voorkomen, worden ze tijdens de verwerkingsfase opgevangen. Als het aantal gevallen klein is, worden deze defecten tijdens het productieproces onbedoeld doorgegeven aan gebruikers, wat problemen veroorzaakt. Daarom moeten de belangrijkste kwesties van verwerkingsomstandigheden worden samengevat en moeten deze sleutelfactoren tijdens het productieproces worden gecontroleerd.

7. Warmtebehandeling

Bevestigingsmiddelen met hoge sterkte moeten worden afgeschrikt en getemperd volgens technische vereisten. Warmtebehandeling en ontlaten zijn bedoeld om de uitgebreide mechanische eigenschappen van bevestigingsmiddelen te verbeteren om te voldoen aan de gespecificeerde treksterktewaarde en vloeiverhouding van het product. Het warmtebehandelingsproces heeft een cruciale invloed op zeer sterke bevestigingsmiddelen, met name hun interne kwaliteit. Daarom zijn geavanceerde warmtebehandelingstechnologie en apparatuur vereist om hoogwaardige, zeer sterke bevestigingsmiddelen te produceren. Vanwege het grote productievolume en de lage prijs van zeer sterke bouten, is de structuur van het schroefdraadgedeelte relatief fijn en nauwkeurig, dus de warmtebehandelingsapparatuur moet een grote productiecapaciteit, een hoge mate van automatisering en een warmtebehandeling van goede kwaliteit hebben . Sinds de jaren 199{{23}s domineren lijnen voor continue warmtebehandeling met beschermende atmosfeer. Schudbodemgaasbandoven is met name geschikt voor warmtebehandeling en ontlaten van kleine en middelgrote bevestigingsmiddelen. Naast de goede afdichtingsprestaties van de oven, heeft de blus- en ontlaatlijn ook geavanceerde microcomputercontrole van atmosfeer-, temperatuur- en procesparameters, en alarm- en weergavefuncties voor apparatuurstoringen. Bevestigingsmiddelen met hoge sterkte worden volledig automatisch aangestuurd van laden-reinigen-verwarmen-blussen-reinigen-temperen-kleuren tot offline, wat de kwaliteit van de warmtebehandeling effectief garandeert. Ontkoling van de schroefdraad kan ervoor zorgen dat het bevestigingsmiddel als eerste eruit springt wanneer niet wordt voldaan aan de weerstand die vereist is voor de mechanische eigenschappen, waardoor het bevestigingsmiddel met schroefdraad defect raakt en de levensduur wordt verkort. Door de ontkoling van de grondstof zal de ontkolingslaag van de grondstof dieper worden als de uitgloeiing niet goed is. Tijdens de afschrik- en ontlaatwarmtebehandeling worden meestal enkele oxiderende gassen van buiten de oven naar binnen gebracht. De roest van de staafstaaldraad of het residu op het oppervlak van de walsdraad na koudtrekken zal ook ontleden na verwarming in de oven, en de reactie zal enkele oxiderende gassen genereren. De roest op het oppervlak van staaldraad bestaat bijvoorbeeld uit ijzercarbonaat en ijzerhydroxide, die na verhitting worden ontleed in CO2 en H2O, wat de ontkoling zal intensiveren. Studies hebben aangetoond dat de mate van ontkoling van staal met een gemiddelde koolstoflegering ernstiger is dan die van koolstofstaal, en dat de snelste ontkolingstemperatuur tussen 700-800 graden Celsius ligt. Aangezien de bevestiging op het oppervlak van de staaldraad onder bepaalde omstandigheden snel CO2 en H2O zal ontbinden en synthetiseren, zal het, als het ovengas met continue gaasband niet goed wordt gecontroleerd, ook overmatige ontkoling van de schroef veroorzaken. Wanneer zeer sterke bevestigingsmiddelen koudkopig zijn, blijft de ontkoolde laag van de grondstof en het uitgloeien niet alleen achter, maar wordt deze ook geëxtrudeerd naar de bovenkant van de draad. Voor het oppervlak van het bevestigingsmiddel dat moet worden afgeschrikt, kan de vereiste hardheid niet worden bereikt. Mechanische eigenschappen (vooral sterkte en slijtvastheid) zijn verminderd. Bovendien is het oppervlak van de staaldraad ontkoold en zijn de uitzettingscoëfficiënten van de oppervlaktelaag en de interne structuur verschillend en kunnen er tijdens het afschrikken oppervlaktescheuren optreden. Om deze reden is het noodzakelijk om de bovenkant van de draad te beschermen tegen ontkoling tijdens het afschrikken en verwarmen, en om de bevestigingsmiddelen waarvan de grondstoffen zijn ontkoold goed te carboniseren, om de voordelen van de beschermende atmosfeer in de gaasbandoven aan te passen aan het oorspronkelijke niveau. Koolstof gecoate onderdelen. Het koolstofgehalte is in principe hetzelfde, waardoor de ontkoolde bevestigingsmiddelen langzaam terugkeren naar het oorspronkelijke koolstofgehalte. Het koolstofpotentieel was vastgesteld op 0,42 procent -0,48 procent. De temperatuur van de koolstofcoating is dezelfde als die van afschrikken en kan niet bij hoge temperatuur worden uitgevoerd. , om de mechanische eigenschappen als gevolg van grove korrels niet te beïnvloeden. De kwaliteitsproblemen die kunnen optreden tijdens het afschrik- en ontlaatproces van bevestigingsmiddelen omvatten voornamelijk: onvoldoende hardheid in de afgeschrikte toestand; ongelijkmatige hardheid in uitgedoofde toestand; overmatige dovende vervorming; dovend kraken. Dergelijke problemen op locatie hebben vaak te maken met grondstoffen, blussende verwarming en blussende koeling. Het correct formuleren van het warmtebehandelingsproces en het standaardiseren van het productieproces, kan vaak het optreden van dergelijke kwaliteitsongevallen voorkomen.

8. Conclusie

Samengevat, de procesfactoren die van invloed zijn op de kwaliteit van zeer sterke bevestigingsmiddelen zijn onder meer staalontwerp, sferoïdiserend gloeien, afpellen en roestverwijdering, trekken, koude kop, draadverwerking, warmtebehandeling, enz., en soms is het de superpositie van verschillende factoren . . We weten dat defecten aan bevestigingsmiddelen worden veroorzaakt door schommelingen in de kwaliteitskenmerken van het product. Alleen door de technologische factoren in het productieproces van het product nauwkeurig te begrijpen en een enorme drijvende kracht te genereren voor continue kwaliteitsverbetering, kunnen we meer winst en een sterker concurrentievermogen behalen door continue kwaliteitsverbetering!