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1、1螺栓制程简介螺栓制程简介1. 1.螺栓制程流程螺栓制程流程 : : 一般而言一般而言, , 螺栓制程流程如下图螺栓制程流程如下图. .2. 2.螺栓制造所使用的线材螺栓制造所使用的线材 : :2.1.2.1.低强度低强度( ( 500500 N/mmN/mm2 2 以下或以下或 6000060000 psipsi 以下以下 ) )的螺栓使用一般软钢材的螺栓使用一般软钢材, , 一般使用一般使用 SAESAE 10081008 或是或是 JISJIS SWRMSWRM 8( 8( 或或 SWRCHSWRCH 8 8 ). ).2.2.2.2.较低强度较低强度( ( 600600 N/mmN/m
2、m2 2 或或 7400074000 psipsi ) )的螺栓使用一般软钢材的螺栓使用一般软钢材, , 但限定含碳量等级但限定含碳量等级, , 一般使一般使線線材材成成型型輾輾牙牙外外加加工工製製程程包包裝裝出出貨貨各各類類線線材材各各類類成成型型機機及及成成型型法法各各類類輾輾牙牙機機及及輾輾牙牙法法各各類類外外加加工工方方式式2用用 SAESAE 10101010 - - 10151015 或是或是 JISJIS SWRMSWRM 1010 - - 15(15( 或或 SWRCHSWRCH 1010 1515 ). ).2.3.2.3.较低强度较低强度( ( 600600 N/mmN/m
3、m2 2 或或 7400074000 psipsi ) )的螺栓使用一般软钢材的螺栓使用一般软钢材, , 但限定含碳量等级但限定含碳量等级, , 一般使一般使 用用 SAESAE 10101010 - - 10151015 或是或是 JISJIS SWRMSWRM 1010 - - 15(15( 或或 SWRCHSWRCH 1010 1515 ). ).2.4.2.4.较高强度较高强度( ( 800800 N/mmN/mm2 2 或或 125000125000 psipsi ) )的螺栓中碳钢的螺栓中碳钢, , 低碳硼钢加淬火及回火低碳硼钢加淬火及回火, , 一般使用一般使用 SAESAE 1
4、0351035 - - 10401040 或是或是 SWRCHSWRCH 35K35K 40K.40K.2.5.2.5.高强度高强度( ( 900900 N/mmN/mm2 2以上或以上或 150000150000 psipsi 以上以上) )的螺栓使用中碳合金钢或是低碳硼钢的螺栓使用中碳合金钢或是低碳硼钢, , 在应在应 用上用上, , 公制公制 ClassClass 10.910.9 级使用低碳硼钢者级使用低碳硼钢者, , 其印记需在级数印记下加上底线成为其印记需在级数印记下加上底线成为 10.910.9 , , 英制英制 8.28.2 级其印记也和一般级其印记也和一般 GradeGrad
5、e 8 8 螺栓使用印记不同螺栓使用印记不同, , 以便于识别以便于识别, , 使用低碳硼钢制使用低碳硼钢制 作之高强度螺栓不可用于高温状态下使用作之高强度螺栓不可用于高温状态下使用. . 设计强度超过设计强度超过 ClassClass 12.912.9 或是或是 ASTMASTM A574A574 超高强度螺栓限用中碳合金钢加淬火及回火超高强度螺栓限用中碳合金钢加淬火及回火. .2.6.2.6.各种强度所使用的线材其间又有很多变化各种强度所使用的线材其间又有很多变化, , 各地如上海地区与台湾地区的使用状况又各地如上海地区与台湾地区的使用状况又 必须依实际状况去做调整必须依实际状况去做调整,
6、 , 实际上的做法只能重实作中去累积经验实际上的做法只能重实作中去累积经验, , 并非三言两语可以并非三言两语可以 说清楚说清楚. .3. 3.成型制程及成型法成型制程及成型法 : :3.1.3.1.基本上螺栓成型机为一种特殊的卧式冲床基本上螺栓成型机为一种特殊的卧式冲床, , 一般来说其特征为多段长冲程一般来说其特征为多段长冲程, , 运转夹不能运转夹不能 翻转翻转, , 大部分成型机为大部分成型机为 3 3 段式设计段式设计. . 超过超过 4 4 段之成型机大多设计成运转夹可以翻转段之成型机大多设计成运转夹可以翻转, , 此此 时改称为时改称为 PartsParts FormerForm
7、er 而不是而不是 BoltsBolts Former.Former.3.2.3.2.螺栓成型法通常有两种螺栓成型法通常有两种, , 锻打及拉伸锻打及拉伸, , 有时候两种并用有时候两种并用, , 锻打的方式为将长度较大锻打的方式为将长度较大, , 外外 径较小的胚料在冲模及成型模之间在胚料之一端施加锻打使之外径变大之一种加工方径较小的胚料在冲模及成型模之间在胚料之一端施加锻打使之外径变大之一种加工方 式式, , 拉伸的方式则为将直径较大的胚料通过较小直径的模孔使材料缩减成模孔大小的拉伸的方式则为将直径较大的胚料通过较小直径的模孔使材料缩减成模孔大小的 一种加工方式一种加工方式. .4. 4.
8、辗牙制程及辗牙法辗牙制程及辗牙法 : :4.1.4.1.基本上辗牙机型态分为下列几种基本上辗牙机型态分为下列几种 : : a) a)往复式辗牙机往复式辗牙机 : : 使用两片牙板将胚料推入并藉由往复式动作将螺纹辗制成型使用两片牙板将胚料推入并藉由往复式动作将螺纹辗制成型. . 一一 次只能生产一支次只能生产一支. . b) b)行星式辗牙机行星式辗牙机 : : 使用一个牙轮使用一个牙轮, , 一个半月型牙板将胚料推入并藉由周转式动作将一个半月型牙板将胚料推入并藉由周转式动作将 螺纹辗制成型螺纹辗制成型, , 生产速度视推杆速度而定生产速度视推杆速度而定, , 通常速度非常高通常速度非常高, ,
9、 产量约为往复式辗牙产量约为往复式辗牙 机之机之 3 3 4 4 倍倍, , 但模具成本也高出约但模具成本也高出约 4 4 倍倍. . c) c)轮式辗牙轮式辗牙( ( 锟纹锟纹 ) )机机 : : 有通过式有通过式( ( 自动自动 ) )及非通过式及非通过式( ( 手动手动 ) )两种两种. . 双轮式辗牙机双轮式辗牙机, , 使用双牙轮及一块铁板支撑使用双牙轮及一块铁板支撑, , 将胚料送入并藉由周转式动作将螺纹将胚料送入并藉由周转式动作将螺纹 辗制成型辗制成型, , 适用于牙条或无头类外螺纹紧固件适用于牙条或无头类外螺纹紧固件. . 三轮式辗牙机三轮式辗牙机, , 使用三个牙轮及一块铁板
10、支撑使用三个牙轮及一块铁板支撑, , 将胚料送入并藉由周转式动作将螺将胚料送入并藉由周转式动作将螺 纹辗制成型纹辗制成型, , 适用于牙条或无头类外螺纹紧固件适用于牙条或无头类外螺纹紧固件. . 所辗制成螺纹由于导程长所辗制成螺纹由于导程长, , 因此因此 螺纹成型程度为所有辗牙设备之冠螺纹成型程度为所有辗牙设备之冠, , 适合于生产高级螺丝适合于生产高级螺丝( ( 尤其是内六角孔固定螺尤其是内六角孔固定螺 丝丝. .35. 5.热处理加工制程热处理加工制程 : :5.1.5.1.热处理制程热处理制程 : : 成型及辗牙制程都是改变形状的制程成型及辗牙制程都是改变形状的制程, , 热处理制程则
11、不改变形状热处理制程则不改变形状( ( 虽然虽然 会有一点变形会有一点变形 ), ), 而是改变产品的物理特性而是改变产品的物理特性. .5.2.5.2.热处理对各种螺栓的变形量很难加以计算热处理对各种螺栓的变形量很难加以计算, , 其因素不外乎其因素不外乎 : : a) a)淬火时螺栓互相碰撞造成变形淬火时螺栓互相碰撞造成变形. . b) b)热涨冷缩所造成的残余变形量热涨冷缩所造成的残余变形量. . c) c)锻打及攻牙后造成的应力变形量因为应力消除之后所造成的弹性回复锻打及攻牙后造成的应力变形量因为应力消除之后所造成的弹性回复. . 一般而言一般而言, , 热处理变形量均甚小不致于对尺寸
12、造成重大改变热处理变形量均甚小不致于对尺寸造成重大改变, , 但如果是长螺丝但如果是长螺丝( ( 大约是大约是 1515 倍径以上倍径以上 ), ), 即必需注意热处理弯曲量即必需注意热处理弯曲量, , 其公差可依照标准进行计算其公差可依照标准进行计算. .5.3.5.3.螺栓热处理大部分都是调质热处理螺栓热处理大部分都是调质热处理, , 少部分如四角固定螺丝等会使用到渗碳热处理少部分如四角固定螺丝等会使用到渗碳热处理. . 一一 般而言般而言, , 螺栓由于是实心的螺栓由于是实心的, , 所以热处理时质量效果所造成的淬火效果硬度分布曲线较所以热处理时质量效果所造成的淬火效果硬度分布曲线较 大
13、大, , 在超过某一尺寸以上在超过某一尺寸以上, , 就必须改用材料才可以符合规范要求就必须改用材料才可以符合规范要求. . 一般调质热处理使用一般调质热处理使用 的材料及淬火回火状况如下的材料及淬火回火状况如下 : : a) a) 10351035 - - 10401040 类中碳钢类中碳钢( ( 10351035 适用于适用于 3/8”3/8”或或 M10M10 以下以下, , 10401040 适用于适用于 1/2”1/2”或或 M12M12 以以 上上 ) ) 淬火温度淬火温度 : : 880880o o 900900o o C.C. 淬火后硬度淬火后硬度 : : 5252 5555
14、HRC.HRC. 回火温度回火温度 : : 470470o o 520520o o C(C( 视回火后目标强度而定视回火后目标强度而定 ). ). b) b) 10451045 中碳钢中碳钢( ( 热锻适用热锻适用 ) ) : : 淬火温度淬火温度 : : 880880o o 900900o o C.C. 淬火后硬度淬火后硬度 : : 5454 5858 HRC.HRC. 回火温度回火温度 : : 520520o o 550550o o C(C( 视回火后目标强度而定视回火后目标强度而定 ). ). c) c) 10B2110B21 低碳硼钢低碳硼钢 : : 淬火温度淬火温度 : : 8808
15、80o o 900900o o C.C. 淬火后硬度淬火后硬度 : : 4747 5252 HRC.HRC. 回火温度回火温度 : : 300300o o C C 左右左右( ( 视回火后目标强度而定视回火后目标强度而定 ). ). 上述数据仅供参考上述数据仅供参考, , 热处理参数条件之设定与材料化学成分息息相关热处理参数条件之设定与材料化学成分息息相关, , 并非三言两语可并非三言两语可 以说清以说清, , 反正我们不作热处理反正我们不作热处理, , 我们只需了解其概略状况即可我们只需了解其概略状况即可, , 但是要记住但是要记住, , 发热处理发热处理 外协时必须将所需处理强度及要求讲清楚外协时必须将所需处理强度及要求讲清楚, , 另外还要把材料化学成分表送到外协厂以另外还要把材料化学成分表送到外协厂以 便于其设定参数便于其设定参数. .6. 6.电镀及表面被覆加工制程电镀及表面被覆加工制程 : :6.1.6.1.电镀加工制程是一种改善产品使用效能电镀加工制程是一种改善产品使用效能( ( PerformacePerformace ) )的一种加工制程的一种加工制程, , 一般而言并不改一般而言并不
