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螺絲生產(chǎn)工藝(一)--退火
一、目的：把線材加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，保持一定時(shí)間，再慢慢冷卻，以調(diào)整結(jié)晶組織，降低硬度，改良線材常溫加工性。
二、作業(yè)流程：
（一）、入料：將需要處理的產(chǎn)品吊放爐內(nèi)，注意爐蓋應(yīng)蓋緊。一般一爐可同時(shí)處理7卷（約1.2噸/卷）。
（二）、升溫：將爐內(nèi)溫度緩慢（約3-4小時(shí)）升至規(guī)定溫度。
（三）、保溫：材質(zhì)1018、1022線材在680℃-715℃下保持4-6h，材質(zhì)為10B21，1039，CH38F線材在740℃-760℃下保持5.5-7.5 h。
（四）、降溫：將爐內(nèi)溫度緩慢（約3-4小時(shí)）降至550℃以下，然后隨爐冷卻至常溫。
三、品質(zhì)控制：
1、 硬度：材質(zhì)為1018、1022線材退火后硬度為HV120-170，材質(zhì)為中碳線材退火后硬度為HV120-180。
2、外觀：表面不得有氧化膜及脫碳現(xiàn)象。
螺絲生產(chǎn)工藝(二)--酸洗
一、目的：除去線材表面的氧化膜，并且在金屬表面形成一層磷酸鹽薄膜，以減少線材抽線以及冷墩或成形等加工過(guò)程中，對(duì)工模具的擦傷。
二、作業(yè)流程：
（一）、酸洗：將整個(gè)盤(pán)元分別浸入常溫、濃度為20-25%的三個(gè)鹽酸槽數(shù)分鐘，其目的是除去線材表面的氧化膜。
（二）、清水：清除線材表面的鹽酸腐蝕產(chǎn)物。
（三）、草酸：增加金屬的活性，以使下一工序生成的皮膜更為致密。
（四）、皮膜處理：將盤(pán)元浸入磷酸鹽，鋼鐵表面與化成處理液接觸，鋼鐵溶解生成不溶性的化合物（如Zn2Fe（Po4）2·4H2o），附著在鋼鐵表面形成皮膜。
（五）、清水：清除皮膜表面殘余物。
（六）、潤(rùn)滑劑：由于磷酸鹽皮膜的摩擦系數(shù)并不是很低，不能賦予加工時(shí)充分的潤(rùn)滑性，但與金屬皂（如鈉皂）反應(yīng)形成堅(jiān)硬的金屬皂層，可以增加其潤(rùn)滑性能。
螺絲生產(chǎn)工藝(三)--抽線
一、目的：將盤(pán)元冷拉至所需線徑。實(shí)用上針對(duì)部分產(chǎn)品又可分粗抽（剝殼）和精抽兩個(gè)階段。
二、作業(yè)流程
盤(pán)元經(jīng)酸洗之后，通過(guò)抽線機(jī)冷拉至所需線徑。適用于大螺絲、螺帽、牙條所用線材。
螺絲生產(chǎn)工藝(四)--成型
一、目的：將線材經(jīng)冷間鍛造（或熱間鍛造），以達(dá)到半成品之形狀及長(zhǎng)度（或厚度）。
二、作業(yè)流程：
1、六角螺栓（四模四沖或三模三沖）
（1）、切斷：通過(guò)可動(dòng)的剪刀單向移動(dòng)，將卡于剪模內(nèi)的線材切成所需胚料。
（2）、一沖：后沖模頂住胚料沖模擠壓胚料，初步成型，之后后沖模將胚料推出。
（3）、二沖：胚料進(jìn)入第二打模，二沖模擠壓，胚料呈扁圓狀，之后后沖模將胚料推出。
（4）、三沖：胚料進(jìn)入第三打模，通過(guò)六角三沖模仁剪切，胚料六角頭初步形成，之后，后沖模將胚料推入第三打模，切料自六角頭切斷，六角頭形成。
2、六角螺栓（三模三沖）
3、螺絲（一般頭型一模二沖）
（1）、切斷：通過(guò)可動(dòng)剪刀單向移動(dòng)，將卡于剪模內(nèi)的線材切成所需胚料。
（2）、一沖：打模固定，一沖模將產(chǎn)品頭部初步成型，以使下一沖程能完全成型。當(dāng)產(chǎn)品為一字割溝時(shí)，一沖模為內(nèi)凹、橢圓槽，產(chǎn)品為十字槽時(shí)，一沖模為內(nèi)凹四方槽。
（3）、二沖：一沖之后，沖具整體運(yùn)行，二沖模移向打模正前方，同時(shí)二沖模向前運(yùn)行，將產(chǎn)品最終成型。之后由后沖棒將胚料推出。
三、熱打
1、 加熱：于加熱設(shè)備將胚料需成型一端加熱至白熱狀態(tài)，依據(jù)產(chǎn)品規(guī)格設(shè)定加熱溫度和時(shí)間。一般3/4以下加熱7-10秒，7/8-1＂加熱15秒左右。
2、 成型：將加熱后的胚料迅速移至成型機(jī)，通過(guò)后座，夾模固定，頭模沖擊胚料，加以成型。可以根據(jù)胚料的長(zhǎng)度調(diào)整后座的距離。
3、 束桿：于束桿機(jī)上利用擠壓將產(chǎn)品縮桿。
熱打也稱(chēng)紅打。
四、螺帽成型：
（一）、作業(yè)流程：
1、切斷：由內(nèi)刀模（410）與剪切刀（301）配合，將線材切成所需胚料。
2、一沖：由前沖模（111）、沖程模（411）、后沖棒（211）配合，將變形不平的切斷胚料加以整形，并由后沖棒（211）將胚料推出。
3、二沖：運(yùn)轉(zhuǎn)夾（611）將胚料從一沖夾至二沖，由前沖模（112）、沖程模（412）、后沖棒（412）配合，更進(jìn)一步將胚料整形，并加強(qiáng)第一沖的壓平與飽角作用，之后由后沖棒（212）將胚料推出。
4、三沖：運(yùn)轉(zhuǎn)夾（612）將胚料從二沖夾至三沖，由前沖模（113）、沖程模（413）、后沖棒（213）配合，再次擠壓胚料，以使下沖能完全成型，之后由后沖棒（213）將胚料推出。
5、四沖：運(yùn)轉(zhuǎn)夾（613）將胚料從三沖夾至四沖，由前沖模（114）、沖程模（414）、后沖棒（214）配合，將螺帽完全成型，并藉控制鐵屑厚度來(lái)調(diào)整螺帽的厚度，之后由后沖棒（214）將胚料推出。
6、五沖：運(yùn)轉(zhuǎn)夾（614）將胚料從四沖夾至五沖，由前沖模（119）、脫料盤(pán)（507）配合，將成型完全的胚料沖孔，并使沖斷的鐵屑進(jìn)入打孔模下仁，而最終完成螺帽的成型。螺帽的頭部標(biāo)記在此過(guò)程形成。
螺絲生產(chǎn)工藝(五)--輾牙
一、目的：將已成型的半成品輾制或攻絲以達(dá)到所需的螺紋。實(shí)用上針對(duì)螺栓（螺絲）稱(chēng)為輾牙，牙條稱(chēng)為滾牙，螺帽稱(chēng)為攻牙。
二、輾牙：輾牙即是將一塊牙板固定，另一塊活動(dòng)牙板帶動(dòng)產(chǎn)品移動(dòng)，利用擠壓使產(chǎn)品產(chǎn)生塑性變形，形成所需螺紋。
三、攻牙：攻牙即是將已成型之螺帽，利用絲攻攻絲，形成所需螺紋。
四、滾牙：滾牙是以兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的螺絲滾輪，正向轉(zhuǎn)動(dòng)，利用擠壓使產(chǎn)品產(chǎn)生塑性變形，形成所需螺紋。滾牙通常用于牙條。
螺絲生產(chǎn)工藝(六)-熱處理
一、熱處理方式：根據(jù)對(duì)象及目的不同可選用不同熱處理方式。
調(diào)質(zhì)鋼：淬火后高溫回火（500-650℃）
彈簧鋼：淬火后中溫回火（420-520℃）
滲碳鋼：滲碳后淬火再低溫回火（150-250℃）
低碳和中碳（合金）鋼淬成馬氏體后，隨回火溫度的升高，其一般規(guī)律是強(qiáng)度下降，而塑性、韌性上升。但由于低、中碳鋼中含碳量不同，回火溫度對(duì)其影響程度不同。所以為了獲得良好的綜合機(jī)械性能，可分別采取以下途徑：
（1）、選取低碳（合金）鋼，淬火后進(jìn)行低溫250℃以下回火，以獲得低碳馬氏體。為了提高這類(lèi)鋼的表面耐磨性，只有提高各面層的含碳量，即進(jìn)行表面滲碳，一般稱(chēng)為滲碳結(jié)構(gòu)鋼。
（2）、采取含碳較高的中碳鋼，淬火后進(jìn)行高溫（500-650℃）回火（即所謂調(diào) 質(zhì)處理），使其能在高塑性情況下，保持足夠的強(qiáng)度，一般稱(chēng)這類(lèi)鋼為調(diào)質(zhì)鋼。如果希望獲得高強(qiáng)度，而寧肯降低塑性及韌性，對(duì)含碳量較低的含金調(diào)質(zhì)可采取低溫回火，則得到所謂"超高強(qiáng)度鋼"。
（3）、含碳量介于中碳和高碳之間的鋼種（如60，70鋼）以及一些高碳鋼（如80，90鋼）， 如果用于制造彈簧，為了保證高的彈性極限、屈服極限和疲勞極限，則采用淬火后中溫回火。
（4）、脫碳：指黑色金屬材料（鋼）表面碳的損耗。熱處理后會(huì)有脫碳現(xiàn)象，輕微脫碳是允許的，脫碳層深度影響表面硬度。脫碳層越深，表面硬度值越小。
具體檢測(cè)依據(jù)GB3098.1
二、作業(yè)流程：
退火（珠光體型鋼）
1、預(yù)熱處理：正火
高溫回火（馬氏體型鋼）
（1）、正火目的是細(xì)化晶粒，減少組織中的帶狀程度，并調(diào)整好硬度，便于機(jī)械加工，正火后，鋼材具有等軸狀細(xì)晶粒。
2、淬火：將鋼體加熱到850℃左右進(jìn)行淬火，淬火介質(zhì)可根據(jù)鋼件尺寸大小和該鋼的淬透性加以選擇，一般可選擇水或油甚至空氣淬火。處于淬火狀態(tài)的鋼，塑性低，內(nèi)應(yīng)力大。
3、回火：
（1）、為使鋼材具有高塑性、韌性和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，鋼材在400-500℃左右進(jìn)行高溫回火，對(duì)回火脆性敏感性較大的鋼，回火后必須迅速冷卻，抑制回火脆性的發(fā)生。
（2）、若要求零件具有特別高的強(qiáng)度，則在200℃左右回火，得到中碳回火馬氏體組織。
（二）、彈簧鋼：
1、淬火：于830-870℃進(jìn)行油淬火。
2、回火：于420-520℃左右進(jìn)行回火，獲得回火屈氏體組織。
（三）、滲碳鋼：
1、 滲碳：化學(xué)熱處理的一種，指在一定溫度下，在含有某種化學(xué)元素的活性介質(zhì)中，向鋼件表面滲入C元素。分預(yù)熱（850℃） 滲碳（890℃） 擴(kuò)散（840℃）過(guò)程
2、淬火：碳素和低合金滲碳鋼，一般采用直接淬火或一次淬火。
3、回火：低溫回火以消除內(nèi)應(yīng)力，并提高滲碳層的強(qiáng)度及韌性。
螺絲生產(chǎn)工藝(七)-表面處理
一、表面處理種類(lèi)：
表面處理即是通過(guò)一定的方法在工件表面形成覆蓋層的過(guò)程，其目的是賦以制品表面美觀、防腐蝕的效果，進(jìn)行的表面處理方法都?xì)w結(jié)于以下幾種方法：
1、 電鍍：將接受電鍍的部件浸于含有被沉積金屬化合物的水溶液中，以電流通過(guò)鍍液，使電鍍金屬析出并沉積在部件上。一般電鍍有鍍鋅、銅、鎳、鉻、銅鎳合金等，有時(shí)把煮黑（發(fā)藍(lán)）、磷化等也包括其中。
2、熱浸鍍鋅：通過(guò)將碳鋼部件浸沒(méi)溫度約為510℃的溶化鋅的鍍槽內(nèi)完成。其結(jié)果是鋼件表面上的鐵鋅合金漸漸變成產(chǎn)品外表面上的鈍化鋅。熱浸鍍鋁是一個(gè)類(lèi)似的過(guò)程。
3、機(jī)械鍍：通過(guò)鍍層金屬的微粒來(lái)沖擊產(chǎn)品表面，并將涂層冷焊到產(chǎn)品的表面上。
二、品質(zhì)控制：
電鍍的質(zhì)量以其耐腐蝕能力為主要衡量標(biāo)準(zhǔn)，其次是外觀。耐腐蝕能力即是模仿產(chǎn)品工作環(huán)境，設(shè)置為試驗(yàn)條件，對(duì)其加以腐蝕試驗(yàn)。電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量從以下方面加以控制：
1、外觀：
制品表面不允許有局部無(wú)鍍層、燒焦、粗糙、灰暗、起皮、結(jié)皮狀況和明顯條紋，不允許有針孔麻點(diǎn)、黑色鍍?cè)⑩g化膜疏松、龜裂、脫落和嚴(yán)重的鈍化痕跡。
2、鍍層厚度：
緊固件在腐蝕性大氣中的作業(yè)壽命與它的鍍層厚度成正比。一般建議的經(jīng)濟(jì)電鍍鍍層厚度為0.00015in～0.0005 in(4～12um).
熱浸鍍鋅：標(biāo)準(zhǔn)的平均厚度為54 um（稱(chēng)呼徑≤3/8為43 um），最小厚度為43 um（稱(chēng)呼徑≤3/8為37 um）。
3、鍍層分布：
采用不同的沉積方法，鍍層在緊固件表面上的聚集方式也不同。電鍍時(shí)鍍層金屬不是均勻地沉積在外周邊緣上，轉(zhuǎn)角處獲得較厚鍍層。在緊固件的螺紋部分，最厚的鍍層位于螺紋牙頂，沿著螺紋側(cè)面漸漸變薄，在牙底處沉積最薄，而熱浸鍍鋅正好相反，較厚的鍍層沉積在內(nèi)轉(zhuǎn)角和螺紋底部，機(jī)械鍍的鍍層金屬沉積傾向與熱浸鍍相同，但是更為光滑而且在整個(gè)表面上厚度要均勻得多。
4、氫脆：
緊固件在加工和處理過(guò)程中，尤其在鍍前的酸洗和堿洗以及隨后的電鍍過(guò)程中，表面吸收了氫原子，沉積的金屬鍍層然后俘獲氫。當(dāng)緊固件擰緊時(shí)，氫朝著應(yīng)力最集中的部分轉(zhuǎn)夠，引起壓力增高到超過(guò)基體金屬的強(qiáng)度并產(chǎn)生微小的表面破裂。氫特別活動(dòng)并很快滲入到新形成的裂隙中去。這種壓力-破裂-滲入的循環(huán)一直繼續(xù)到緊固件斷裂。通常發(fā)生在第一次應(yīng)力應(yīng)用后的幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)。
為了消除氫脆的威脅，緊固件要在鍍后盡可能快地加熱烘焙，以使氫從鍍層中滲出，烘焙通常在375-4000F（176-190℃）進(jìn)行3-24小時(shí)。
由于機(jī)械鍍鋅是非電解質(zhì)的，這實(shí)際上消除了氫脆的威脅 。另由于工程標(biāo)準(zhǔn)禁止硬度高于HRC35的緊固件（英制Gr8，公制10.9級(jí)以上）熱浸鍍鋅。所以熱浸鍍的緊固件很少發(fā)生氫脆。
5、粘附性：
以堅(jiān)實(shí)的刀尖和相當(dāng)大的壓力切下或撬下。如果在刀尖前面，鍍層以片狀或皮狀剝落，以致露出了基體金屬，應(yīng)認(rèn)為粘附性不夠。
高強(qiáng)度螺栓制造工藝
高強(qiáng)度螺栓加工工藝為：熱軋盤(pán)條－（冷撥）－球化（軟化）退火－機(jī)械除鱗－酸洗－冷撥－冷鍛成形－螺紋加工－熱處理－檢驗(yàn)
一，鋼材設(shè)計(jì)
在緊固件制造中，正確選用緊固件材料是重要一環(huán)，因?yàn)榫o固件的性能和其材料有著密切的關(guān)系。如材料選擇不當(dāng)或不正確，可能造成性能達(dá)不到要求，使用壽命縮短，甚至發(fā)生意外或加工困難，制造成本高等，因此緊固件材料的選用是非常重要的環(huán)節(jié)。 冷鐓鋼是采用冷鐓成型工藝生產(chǎn)的互換性較高的緊固件用鋼。由于它是常溫下利用金屬塑性加工成型，每個(gè)零件的變形量很大，承受的變形速度也高，因此，對(duì)冷鐓鋼原料的性能要求十分嚴(yán)格。 在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐和用戶使用調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合GB/T6478-2001《冷鐓和冷擠壓用鋼技術(shù)條件》GB/T699-1999《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》及目標(biāo)JISG3507-1991《冷鐓鋼用碳素鋼盤(pán)條》的特點(diǎn)，以8.8級(jí)，9.8級(jí)螺栓螺釘?shù)牟牧弦鬄槔鞣N化學(xué)元素的確定。 C含量過(guò)高，冷成形性能將降低；太低則無(wú)法滿足零件機(jī)械性能的要求，因此定為0.25％－0.55％。 Mn能提高鋼的滲透性，但添加過(guò)多則會(huì)強(qiáng)化基體組織而影響冷成形性能；在零件調(diào)質(zhì)時(shí)有促進(jìn)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向，故在國(guó)際的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高，定為0.45％－0.80％。 Si能強(qiáng)化鐵素體，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定為Si小于等于0.30％。 S.P.為雜質(zhì)元素，它們的存在會(huì)沿晶界產(chǎn)生偏析，導(dǎo)致晶界脆化，損害鋼材的機(jī)械性能，應(yīng)盡可能降低，定為P小于等于0.030％，S小于等于0.035％。 B.含硼量最大值均為0.005％，因?yàn)榕鹪仉m然具有顯著提高鋼材滲透性等作用，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致鋼材脆性增加。含硼量過(guò)高，對(duì)螺栓，螺釘和螺柱這類(lèi)需要良好綜合機(jī)械性能的工件是十分不利的。
二，球化（軟化）退火
沉頭螺釘，內(nèi)六角圓柱頭螺栓采用冷鐓工藝生產(chǎn)時(shí)，鋼材的原始組織會(huì)直接影響著冷鐓加工時(shí)的成形能力。冷鐓過(guò)程中局部區(qū)域的塑性變形可達(dá)60％－80％，為此要求鋼材必須具有良好的塑性。當(dāng)鋼材的化學(xué)成分一定時(shí)，金相組織就是決定塑性優(yōu)劣的關(guān)鍵性因素，通常認(rèn)為粗大片狀珠光體不利于冷鐓成形，而細(xì)小的球狀珠光體可顯著地提高鋼材塑性變形的能力。 對(duì)高強(qiáng)度緊固件用量較多的中碳鋼和中碳合金鋼，在冷鐓前進(jìn)行球化（軟化）退火，以便獲得均勻細(xì)致的球化珠光體，以更好地滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。 對(duì)中碳鋼盤(pán)條軟化退火而言，其加熱溫度多選擇在該鋼材臨界點(diǎn)上下保溫，加熱溫度一般不能太高，否則會(huì)產(chǎn)生三次滲碳體沿晶界析出，造成冷鐓開(kāi)裂，而對(duì)于中碳合金鋼的盤(pán)條采用等溫球化退火，在AC1＋(20-30%)加熱后，爐冷到略低于Ar1，溫度約700攝氏度等溫一段時(shí)間，然后爐冷至500攝氏度左右出爐空冷。鋼材的金相組織由粗變細(xì)，由片狀變球狀，冷鐓開(kāi)裂率將大大減少。 35\45\ML35\SWRCH35K 鋼軟化退火溫度一般區(qū)域?yàn)?15－735攝氏度；而SCM435\40Cr\SCR435鋼球化退火加熱溫度一般區(qū)域?yàn)?40－770攝氏度，等溫溫度680－700攝氏度。
三，剝殼除鱗
冷鐓鋼盤(pán)條去除氧化鐵板工序?yàn)閯兞?，除鱗，有機(jī)械除鱗和化學(xué)酸洗兩種方法。用機(jī)械除鱗取代盤(pán)條的化學(xué)酸洗工序，既提高了生產(chǎn)率，又減少了環(huán)境污染。此除鱗過(guò)程包括彎曲法（普遍使用帶三角形凹槽的圓輪反復(fù)彎曲盤(pán)條），噴九法等，除鱗效果較好，但不能使殘余鐵鱗去凈（氧化鐵皮清除率為97％），尤其是氧化鐵皮粘附性很強(qiáng)時(shí)，因此，機(jī)械除鱗受鐵皮厚度，結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)的影響，使用于低強(qiáng)度緊固件（小于等于6.8級(jí)）用的碳鋼盤(pán)條。高強(qiáng)度緊固件（大于等于8.8級(jí)）用盤(pán)條在機(jī)械除鱗后，為除凈所有的氧化鐵皮，再經(jīng)化學(xué)酸洗工序即復(fù)合除鱗。 對(duì)低碳鋼盤(pán)條而言，機(jī)械除鱗殘留的鐵皮容易造成粒拔模不均勻磨損。當(dāng)粒拔?？子捎诒P(pán)條鋼絲摩擦外溫時(shí)粘附上鐵皮，使盤(pán)條鋼絲表面產(chǎn)生縱向粒痕，盤(pán)條鋼絲冷鐓凸緣螺栓或圓柱頭螺釘時(shí)，頭部出現(xiàn)微裂紋的原因，95％以上是鋼絲表面在拉拔過(guò)程中產(chǎn)生的劃痕所引起。因此，機(jī)械除鱗法不宜用來(lái)高速拉拔。
四，拉拔
拉拔工序有兩個(gè)目的，一是改制原材料的尺寸；二是通過(guò)變形強(qiáng)化作用使緊固件獲得基本的機(jī)械性能，對(duì)于中碳鋼，中碳合金鋼還有一個(gè)目的，即是使盤(pán)條控冷后得到的片狀滲碳體在拉拔過(guò)程中盡可能的破解，為隨后的球化（軟化）退火得到粒狀滲碳體做好準(zhǔn)備，然而，有些廠家為降低成本，任意減少拉拔道次，過(guò)大的減面率增加了盤(pán)條鋼絲的加工硬化傾向，直接影響了盤(pán)條鋼絲的冷鐓性能。 如果各道次的減面率分配不合適，也會(huì)使盤(pán)條鋼絲在拉拔過(guò)程中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)裂紋，這種沿鋼絲縱向分布，周期一定的裂紋在鋼絲冷鐓過(guò)程中暴露。此外，拉拔過(guò)程中如潤(rùn)滑不好，也可造成冷拔盤(pán)條鋼絲有規(guī)律地出現(xiàn)橫裂紋。 盤(pán)條鋼絲出出粒絲模口上卷同時(shí)的切線方向與拉絲模不同心，會(huì)造成拉絲模單邊孔型的磨損加劇，使內(nèi)孔失圓，造成鋼絲圓周方向的拉拔變形不均勻，使鋼絲的圓度超差，在冷鐓過(guò)程中鋼絲橫截面應(yīng)力不均勻而影響冷鐓合格率。 盤(pán)條鋼絲拉拔過(guò)程中，過(guò)大的部分減面率使鋼絲的表面質(zhì)量惡化，而過(guò)低的減面率卻不利于片狀滲碳體的破碎，難以獲得盡可能多的粒狀滲碳體，即滲碳體的球化率低，對(duì)鋼絲的冷鐓性能極為不利，采用拉拔方式生產(chǎn)的棒料和盤(pán)條鋼絲，部分減面率直控制在10％－15％的范圍內(nèi)。
五，冷鍛成形
通常，螺栓頭部的成形采用冷鐓塑性加工，同切削加工相比，金屬纖維（金屬留線）沿產(chǎn)品形狀呈連續(xù)狀，中間無(wú)切斷，因而提高了產(chǎn)品強(qiáng)度，特別是機(jī)械性能優(yōu)良。 冷鐓成形工藝包括切料與成形，分單工位單擊，雙擊冷鐓和多任務(wù)位自動(dòng)冷鐓。一臺(tái)自動(dòng)冷鐓機(jī)分別在幾個(gè)成型凹模里進(jìn)行沖壓，鐓鍛，擠壓和縮徑等多任務(wù)位工藝。 單工位或多任務(wù)位自動(dòng)冷鐓機(jī)使用的原始毛坯的加工特點(diǎn)是由材料尺寸長(zhǎng)5－6米的棒料或重量為1900－2000KG的盤(pán)條鋼絲的尺寸決定的，即加工工藝的特點(diǎn)在于冷鐓成型不是采用預(yù)先切好的單件毛坯，而是采用自動(dòng)冷鐓機(jī)本身由棒料和盤(pán)條鋼絲切取和鐓粗的（必要時(shí)）毛坯。 在擠壓型腔之前，毛坯必須進(jìn)行整形。通過(guò)整形可得到符合工藝要求的毛坯。在鐓鍛，縮徑和正擠壓之前，毛坯不需整形。毛坯切斷后，送到鐓粗整形工位。該工位可提高毛坯的質(zhì)量，可使下一個(gè)工位的成型力降低15－17％，并能延長(zhǎng)模具壽命，制造螺栓可采用多次縮徑。 1.用半封閉切料工具切割毛坯，最簡(jiǎn)單的方法是采用套筒式切料工具；切口的角度不應(yīng)大于3度；而當(dāng)采用開(kāi)口式切料工具時(shí)，切口的斜角可達(dá)5－7度。 2.短尺寸毛坯在由上一個(gè)工位向下一個(gè)成型工位傳遞過(guò)程中，應(yīng)能翻轉(zhuǎn)180度，這樣能發(fā)揮自動(dòng)冷鐓機(jī)的潛力，加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜的緊固件，提高零件精度。 3.在各個(gè)成型工位上都應(yīng)該裝有沖頭退料裝置，凹模均應(yīng)帶有套筒式頂料裝置。 4.成型工位的數(shù)量（不包括切斷工位）一般應(yīng)達(dá)到3－4個(gè)工位（特殊情況下5個(gè)以上）。 5.在有效使用期內(nèi)，主滑塊導(dǎo)軌和工藝部件的結(jié)構(gòu)都能保證沖頭和凹模的定位精度。 6.在控制選料的擋板上必須安裝終端限位開(kāi)關(guān)，必須注意鐓鍛力的控制。 在自動(dòng)冷鐓機(jī)上制造高強(qiáng)度緊固件所使用的冷撥盤(pán)條鋼絲的不圓度應(yīng)在直徑公差范圍內(nèi)，而較為精密的緊固件，其鋼絲的不圓度則應(yīng)限制在1/2直徑公差范圍內(nèi)，如果鋼絲直徑達(dá)不到規(guī)定的尺寸，則零件的鐓粗部分或頭部就會(huì)出現(xiàn)裂痕，或形成毛刺，如果直徑小于工藝所要求的尺寸，則頭部就會(huì)不完整，棱角或漲粗部分不清晰。 冷鐓成型所能達(dá)到的精度還同成型方法的選擇和所采用的工序有關(guān)。此外，它還取決于所用的設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工藝特點(diǎn)及其狀態(tài)，工模具精度，壽命和磨損程度。 冷鐓成型和擠壓使用的高合金鋼，硬質(zhì)合金模具的工作表面粗糙度不應(yīng)大Ra=0.2um,這類(lèi)模具工作表面的粗糙度達(dá)到Ra=0.025-0.050um時(shí)，具有最高壽命。
六，螺紋加工
螺栓螺紋一般采用冷加工，使一定直徑范圍內(nèi)的螺紋坯料通過(guò)搓（滾）絲板（模），由絲板（滾模）壓力使螺紋成形?？色@得螺紋部分的塑性流線不被切斷，強(qiáng)度增加，精度高，質(zhì)量均一的產(chǎn)品，因而被廣泛采用。 為了制出最終產(chǎn)品的螺紋外徑，所需要的螺紋坯徑是不同的，因?yàn)樗苈菁y精度，材料有無(wú)鍍層等因素限制。 滾（搓）壓螺紋是指利用塑性變形使螺紋牙成形的加工方法。它是用帶有和被加工的螺紋同樣螺距和牙形的滾壓（搓絲板）模具，一邊擠壓圓柱形螺坯，一邊使螺坯轉(zhuǎn)動(dòng)，最終將滾壓模具上的牙形轉(zhuǎn)移到螺坯上，使螺紋成形。 滾（搓）壓螺紋加工的共同點(diǎn)是滾動(dòng)轉(zhuǎn)數(shù)不必太多，如果過(guò)多，則效率低，螺紋牙表面容易產(chǎn)生分離現(xiàn)象或者亂扣現(xiàn)象。反之，如果轉(zhuǎn)數(shù)太少，螺紋直徑容易失圓，滾壓初期壓力異常增高，造成模具壽命縮短。 滾壓螺紋常見(jiàn)的缺陷：螺紋部分表面裂紋或劃傷；亂扣；螺紋部分失圓。這些缺陷若大量發(fā)生，就會(huì)在加工階段被發(fā)現(xiàn)。如果發(fā)生的數(shù)量較少，生產(chǎn)過(guò)程注意不到這些缺陷就會(huì)流通到用戶，造成麻煩。因此，應(yīng)歸納加工條件的關(guān)鍵問(wèn)題，在生產(chǎn)過(guò)程控制這些關(guān)鍵因素。
七，熱處理
高強(qiáng)度緊固件根據(jù)技術(shù)要求都要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。熱處理調(diào)質(zhì)是為了提高緊固件的綜合機(jī)械性能，以滿足產(chǎn)品規(guī)定的抗拉強(qiáng)度值和屈強(qiáng)比。 熱處理工藝對(duì)高強(qiáng)度緊固件尤其是它的內(nèi)在質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響，因此，要想生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的高強(qiáng)度緊固件，必須要有先進(jìn)的熱處理技術(shù)裝備。 由于高強(qiáng)度螺栓生產(chǎn)量大，價(jià)格低廉，螺紋部分又是比較細(xì)微相對(duì)精密的結(jié)構(gòu)，因此，要求熱處理設(shè)備必須具備生產(chǎn)能力大，自動(dòng)化程度高，熱處理質(zhì)量好的能力。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)帶有保護(hù)氣氛的連續(xù)式熱處理生產(chǎn)線已占主導(dǎo)地位，震底式，網(wǎng)帶爐尤其適用于中小規(guī)格緊固件的熱處理調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)線除了爐子密封性能好以外，還具有先進(jìn)的氣氛，溫度和工藝參數(shù)計(jì)算機(jī)控制，設(shè)備故障報(bào)警和顯示功能。高強(qiáng)度緊固件從上料－清洗－加熱－淬火－清洗－回火－著色到下線，全部自動(dòng)控制運(yùn)行，有效保證了熱處理質(zhì)量。 螺紋的脫碳會(huì)導(dǎo)致緊固件在未達(dá)到機(jī)械性能要求的抗力時(shí)先發(fā)生脫扣，使螺紋緊固件失效，縮短使用壽命。由于原料的脫碳，如果退火不當(dāng)，更會(huì)使原材料脫碳層加深。調(diào)質(zhì)熱處理過(guò)程中，一般會(huì)從爐外帶進(jìn)來(lái)一些氧化氣體。棒料鋼絲的鐵銹或冷拔后盤(pán)條鋼絲表面上的殘留物，入爐加熱后也會(huì)分解，反應(yīng)生成一些氧化性氣體。例如，鋼絲的表面鐵銹，它的成分是碳酸鐵及氫氧化物，在加熱后將分解成CO2及H2O ，從而加重了脫碳。研究表明，中碳合金鋼的脫碳程度較碳鋼嚴(yán)重，而最快的脫碳溫度在700－800攝氏度之間。由于鋼絲表面的附著物在一定條件下分解化合成CO2 和H2O 的速度很快，如果連續(xù)式網(wǎng)帶爐爐氣控制不當(dāng)，也會(huì)造成螺絲脫碳超差。 高強(qiáng)度緊固件當(dāng)采用冷鐓成形時(shí)，原材料和退火的脫碳層不但仍然存在，而且被擠壓到螺紋的頂部，對(duì)于需要淬火的緊固件表面，得不到所要求的硬度，其機(jī)械性能（特別是強(qiáng)度和耐磨性）降低。另外，鋼絲表面脫碳，表層與內(nèi)部組織不同而具有不同的膨脹系數(shù)，淬火時(shí)有可能產(chǎn)生表面裂紋。 為此，在淬火加熱時(shí)要保護(hù)螺紋頂部不脫碳，還要對(duì)原材料已脫碳的緊固件進(jìn)行適度的覆碳，把網(wǎng)帶爐中的保護(hù)氣氛的優(yōu)勢(shì)調(diào)到和被覆碳的零件原始含碳量基本相等，使已脫碳的緊固件慢慢恢復(fù)到原來(lái)的含碳量，碳勢(shì)設(shè)定在0.42％－0.48％為宜，覆碳溫度與淬火加熱相同，不能在高溫下進(jìn)行，以免晶粒粗大，影響機(jī)械性能。 緊固件在調(diào)質(zhì)淬火過(guò)程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題主要有：淬火態(tài)硬度不足；淬火態(tài)硬度不均；淬火變形超差；淬火開(kāi)裂?，F(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的這類(lèi)問(wèn)題往往與原材料，淬火加熱和淬火冷卻有關(guān)，正確制訂熱處理工藝，規(guī)范生產(chǎn)操作過(guò)程，往往可以避免此類(lèi)質(zhì)量事故。
