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1、 主讲：彭真真紧固件加工工艺n什么是工艺?n工艺是劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行增 值加工或处理，最终使之成为制成品的方法与过程。n制定工艺的原则是：技术上的先进和经济上的合理。由于 不同的工厂的设备生产能力、精度以及工人熟练程度等因 素都大不相同，所以对于同一种产品而言，不同的工厂制 定的工艺可能是不同的；甚至同一个工厂在不同的时期做 的工艺也可能不同。可见，就某一产品而言，工艺并不是 唯一的，而且没有好坏之分。这种不确定性和不唯一性， 和现代工业的其他元素有较大的不同，反而类似艺术。所 以，有人将工艺解释为“做工的艺术”。 一般紧固件加工的工艺n(原材料进厂检验)盘元退火酸洗磷
2、 化皂化拉丝冷镦车加工制牙( 搓丝、滚丝)热处理表面处理终检 包装发货运输交付n（退火酸洗磷化皂化拉丝）为材 料改制阶段n冷镦车加工制牙(搓丝、滚丝)为毛坯 成型阶段盘元n盘元又称线材或盘料，是钢胚加热轧延制 而成。依含碳量不同区分为高、中、低碳盘 元，其中含碳量在0.45%以上者为高碳盘元 含碳量在0.22%0.45% 区间者为中碳盘元， 含碳量在0.22%以下 者为低碳盘元 。退火退火：将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时 间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却， 有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目 的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材 料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分
3、均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性 能。退火工艺随目的之不同而有多种，如重结 晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、 去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火 、磁场退火等等。 球化退火 设备：球化退火炉n球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺 。n将钢加热到Ac1以上2030，保温一段时间，然后缓慢 冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化 物的组织。n钢经轧制、锻造后空冷，所得组织是片层状珠光体与网状 渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切削加工，且在以后 淬火过程中也容易变形和开裂。而经球化退火得到的是球 状珠光体组织，其中的渗碳体呈球状颗粒，弥散分布在铁 素体基体上，
4、和片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削 加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时 工件变形和开裂倾向小 井式退火炉拉丝前的酸洗，磷、皂化n设备：酸洗池，磷化池，皂化池n除去线材表面的氧化膜，锈渍，并且在 金属表面形成一层磷酸盐薄膜，以减少 线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中 ，对工模具的擦伤，起到润滑作用。拉丝n设备：拉丝机，拉丝模n将前处理过的线材用合适线径的盘元模具 挤压达到所需要的形状（包括外观和料径 ）。卧式拉丝机立式拉丝机冷镦n设备：冷镦机 冷镦模n冷镦是利用模具在常温下对金属棒料镦挤成形的锻造 方法。通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉和螺母等。可 以减少或代替切削加工。n冷镦材
5、料利用率可达8090。冷镦多在专用的冷镦 机上进行便于实现连续多工位自动化生产。在 冷镦机上能顺序完成切料镦头聚积成形倒角 搓丝缩径和切边等工序。生产效率高。棒料由送 料机构自动送进一定度切断机构将其切断成坯料 然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进 行冷镦成形。 多工位冷镦机冷镦机双击冷镦机冷镦成型工艺(例)n看附件:六角螺栓 1六角螺栓 2六角螺母 1六角螺母 2内六角圆柱头螺钉 毛坯成行各阶段基本概念车加工n车加工是机加工的一种，主要是运用车 削设备对工件毛坯进行车削作业获得理 想的工件外型。n车加工由于工件是固定伴随机床主轴进 行圆周旋转所以一般用于加工工件的外 圆、内圆。仪表
6、车加工n仪表车加工是运用仪表车床进行工件的 车削加工。n仪表车床属于简单的卧式车床，一般来 说最大工件加工直径在250mm以下的机 床，多属于仪表车床。 n 仪表车床采用弹簧夹头快速夹紧，电动机直接带动主轴 ，大小圆盘快速手扳式操作，纵横向定位控制车削，部分仪 表车床配有法兰、尾架装置、压模跟车螺纹装置，能加工外 圆、内圆、切断、端面、割槽、车锥度、钻孔、铰孔、攻螺 纹、铣削、磨削等功能。广泛用于电器、紧固件、汽车、摩 托车配件、仪器仪表、五金电器、文教用品、影视器材、机 电产品、水暖管件、 阀门、轴承套圈、轴类等小零件、眼镜 制造等小型工件的生产加工，是五金机械加工行业最理想的 高效率设备。
7、n 由于采用手推式进刀，弹簧夹头快速装夹，顶针式限位 装置，快速手板式操作，电机直接带动主轴运转，定位控制 车削，对单一固定种类的工件与外型进行连续加工，可比普 通车床提高工效10倍以上，特别适用于大批量、小零件的加 工。可代替其他机床，以节省能源消耗。仪表车床弹簧夹头螺纹成型设备：滚丝机、滚丝轮，搓丝机、搓丝板，攻丝 机、丝攻等 螺纹成型方法：滚丝，搓丝，攻丝等，其中滚丝 ，搓丝主要用于制造外螺纹，攻丝用于制造内 螺纹。 滚丝、搓丝：是通过挤压材料的方法获得螺纹， 用于制造外螺纹。比如螺栓的螺纹。 攻丝：通过挤压材料或切削材料的方法获得螺纹 ，用于制造内螺纹。比如螺母的螺纹。滚丝机滚丝轮滚丝
8、加工搓丝机搓丝板搓丝示意图丝锥攻 丝 机热处理n热处理是将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通 过改变材料表面或内部的组织结构,来控制其性能的一种综 合工艺过程。 n金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化 学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的 不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一 种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而 具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢 铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。 n整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却， 以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处 理大致有退火
9、、正火、淬火和回火四种基本工艺。 n 退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保 温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状 态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。n 正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退 火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用 于对一些要求不高的零件作为最终热处理。n 淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等 淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。n 回火是为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于 650的某一适当温度进行长时间的保温
10、，再进行冷却，这种工艺称为回 火。n 退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与 回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。 连续式可控气氛网带炉表面处理 n表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与 基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工 艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性 、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。 表面处理的种类n基於不同物质的表面性质有差异，而完成品所 需表面新的性质要求也各有不同，所以表面处 理过程有很多种类。 紧固件表面处理的种类n1、电镀n电镀(镀锌,镍,铜,铬,锌镍合金等):就是利用电解原理在某些金属表 面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电
11、解作用使金属 或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀, 提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。电镀的主要用途n 1、 提高金属制品或者零件的耐蚀性能。例如钢铁制品或者零件表 面镀锌。n 2、 提高金属制品的防护-装饰性能。例如钢铁制品表面镀铜、镀镍 镀铬等。n 3、 修复金属零件尺寸。例如轴、齿轮等重要机械零件使用后磨损 ，可采用镀铁、镀铬等修复其尺寸。n 4、 电镀还可赋予某种制品或零件某种特殊的功能。例如镀硬铬可 提高其耐磨性能等。n电镀方式 n电镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式， 主要与待镀件的尺寸和批量有关。n挂镀:适用于一般尺寸的制品,如汽车的保险杠, 自
12、行车的车把等。n滚镀:适用于小件，如紧固件、垫圈、销子等。n连续镀:适用于成批生产的线材和带材。n刷镀:适用于局部镀或修复。电镀液有酸性的、 碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液n无论采用何种镀覆方式，与待镀制品和镀液接 触的镀槽、吊挂具等应具有一定程度的通用性滚镀线n2、磷化n磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸 盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐 转化膜称之为磷化膜。n磷化的目的主要是：给基体金属提供保 护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用 于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与 防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减 摩润滑使用。n磷化分类 n1、按磷化处理 温度 分类：高温型、中温型、低温型 、常温
13、型 。n2、按磷化液 成分 分类 ：锌系磷化、锌钙系磷化、铁 系磷化、锰系磷化、复合磷化（ 磷化液由锌、铁、钙 、镍、锰等元素组成） 。n3、按磷化 处理方法 分类：化学磷化、电化学磷化n4、按施工方法分类 ：浸渍磷化、喷淋磷化、 刷涂磷 化防蚀的塑料桶n氧化n氧化又叫发黑或发蓝，工件在空气、水蒸气或 化学药物的溶液中在室温或加热到适当温度， 在工件表面形成一层蓝色或黑色氧化膜，以改 善其耐蚀性和外观的表面处理工艺。 n 机械制造上常用NaOH溶液加热来对工件 进行发黑处理，相对于镀锌镀铬成本较低，效 果不错。n 发黑形成的黑色氧化膜，其厚度为0.5- 1.5m，抗腐蚀能力比其它化学膜低 n锌
14、铝铬涂层n锌（铝）铬涂层又称达克罗、达克锈、 迪克龙。国内又命名为锌铬涂层，是一 种以锌粉、铝粉、铬酸和去离子水为主 要成分的新型的防腐涂料。达克罗是一种新型的表面处理技术，与传统的电镀工 艺相比，达克罗是一种“绿色电镀”。其优势有以下几点：n 1.超强的耐蚀性能：达克罗膜层的厚度仅为4-8m， 但其防锈效果却是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7- 10倍以上。采用达克罗工艺处理的标准件、管接件经耐盐 雾试验1200h以上未出现红锈。n 2.无氢脆性：达克罗的处理工艺决定了达克罗没有氢 脆现象，所以达克罗非常适合受力件的涂覆。n 3.高耐热性：达克罗可以耐高温腐蚀，耐热温度可达 300以上。而
15、传统的镀锌工艺，温度达到100时就已经 起皮报废了。n 4.结合力及再涂性能好：达克罗涂层与金属 基体有良好的结合力，而且与其他附加涂层有 强烈的粘着性，处理后的零件易于喷涂着色， 与有机涂层的结合力甚至超过了磷化膜。n 5.良好的渗透性：由于静电屏蔽效应，工件 的深孔、狭缝，管件的内壁等部位难以电镀上 锌，因此工件的上述部位无法采用电镀的方法 进行保护。达克罗则可以进入工件的这些部位 形成达克罗涂层。n 6.无污染和公害：达克罗在生产加工及工件 涂覆的整个过程中，不会产生对环境有污染的 废水废气，不用三废治理，降低了处理成本。n 达克罗虽然有许多优点，但它也有一些不足之处，主要体现为：n 1
16、.达克罗中含有对环境和人体有害的铬离子，尤其是六价铬离子具有致癌作 用。n 2.达克罗的烧结温度较高、时间较长，能耗大。n 3.达克罗的表面硬度不高、耐磨性不好，而且达克罗涂层的制品不适合与铜 、镁、镍和不锈钢的零部件接触与连接，因为它们会产生接触性腐蚀，影响制品 表面质量及防腐性能。n 4.达克罗涂层的表面颜色单一，只有银白色和银灰色，不适合汽车发展个性 化的需要。不过，可以通过后处理或复合涂层获得不同的颜色，以提高载重汽车 零部件的装饰性和匹配性。 n 5.达克罗涂层的导电性能不是太好，因此不宜用于导电连接的零件，如电器 的接地螺栓等。 n达克罗涂覆的工艺流程 n有机溶剂除油机械抛丸喷涂烘烤二次喷涂烘烤干燥 达克罗生产线其余工序与设备n1、红镦n2、磨削n3、抛丸 喷砂 喷丸n4、压锁紧点n5、铆尼龙圈n6 、打标识n 其他红镦（热镦，红打）n设备：红镦设备（冲床），加热设备（
