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1、螺紋電鍍前尺寸精度的控制2011/6/27/ 來源：中國電鍍助劑網 曾志彬 (福建龍溪軸承(集團)股份有限公司,福建漳州363000) 摘要：螺紋作為最重要的機械緊固件,其表面大多採用電鍍層來進行防腐和裝飾,而鍍鋅是最為普遍的電鍍方式,控制好螺紋電鍍前的尺寸是鍍後尺寸合格的根本保證,也是許多螺紋加工企業的一大難題。本文就多年來螺紋產品電鍍前尺寸精度控制的方法加以歸納和總結。 關鍵字：螺紋;電鍍;尺寸精度;控制 中圖分類號：TG501.2文獻標誌碼：A 許
2、多杆端關節軸承產品都帶有螺紋結構,其表面大都採用電鍍層來進行防腐和裝飾,如何保證電鍍後螺紋尺寸合格是生產過程中的難題。在長期的生產實踐過程中,在螺紋電鍍尺寸控制方面掌握了一些經驗,在此加以歸納和總結。 1·電鍍層對螺紋幾何參數的影響 假設鍍層厚度在螺紋上是均勻分佈的,則鍍層對螺紋中徑尺寸產生的影響如圖1所示.圖1鍍層對螺紋中徑尺寸產生的影響 (外螺紋,以常用牙形角60°為例),其中:d為電鍍前螺紋中徑;d1為電鍍後螺紋中徑;t為電鍍層厚度;Δd為電鍍後螺紋中徑單邊增量。按幾何關
3、係: 則電鍍後螺紋中徑總的增量為: d1-d=2Δd=4t 也就是說螺紋中徑的增大量是鍍層厚度的4倍。 同樣道理,內螺紋電鍍後,其中徑減少量也是鍍層厚度的4倍。 實際上,電鍍過程中由於零件的突出部位容易發生電力線過度集中,即產生所謂的“尖端效應”,在齒尖部位容易鍍得厚些,如圖2所示。因此在制定電鍍工藝時必須加以考慮。 2·螺紋電鍍前尺寸的控制 為了使螺紋零件電鍍後的尺寸合格,可以通過以下途徑。 1)在耐腐蝕性能允許的條件下適當地減小鍍層厚度,可以減
4、少鍍層厚度對配合尺寸的影響。 2)在零件性能允許的條件下,採用酸洗和化學拋光等工藝,事先對零件進行處理,預留零件需要電鍍的厚度,以保證電鍍後零件尺寸在圖樣要求範圍內。 3)在零件機械加工過程中預留足夠的鍍層厚度尺寸。 4)選用耐腐蝕性更好的基體材料以減薄鍍層厚度,或選用高耐蝕性鍍層(在較低鍍層厚度的情況下可達到同樣的防護性能)來保證零件尺寸精度。 在實際生產過程中有2種較為常用的方法使零件表面預留出接近於鍍層的尺寸餘量,即化學尺寸拋光和機械加工過程中預留足夠的鍍層厚度尺寸
5、,以下加以詳細說明。 2.1化學尺寸拋光 化學尺寸拋光就是使金屬製品在特定的溶液中通過有規則的溶解以達到規定尺寸的一種加工方法。在化學拋光過程中,螺紋齒尖部位的溶解速度大於螺紋斜面和齒根部位元的溶解速度,與電鍍後齒尖部位鍍層分佈較厚相補償,有利於修正電鍍後齒尖幾何形狀。化學拋光能使粗糙的表面得到整平,有利於提高鍍層的平滑度、降低孔隙率、提高耐蝕性[1];化學拋光還可以起到除鏽作用。化學尺寸拋光操作比較簡單,生產效率高,可以和電鍍作業連為一體,只需在原有設備中增加一個化學拋光槽和清洗槽
6、即可。 建議使用下列配方的拋光液: 磷酸60%(體積分數) 硫酸30%(體積分數) 硝酸10%(體積分數) 鉻酸5~10g/L 溫度120~140℃ 一般溶解速度為5μ/min,生產中可根據零件需鍍覆的厚度來計算溶解時間,並通過生產試驗加以驗證總結,可以有效控制螺紋的電鍍品質。 2.2機械加工過程中預留足夠的鍍層厚度尺寸 解決有配合要求的零件鍍後尺寸配合問題必須與產品設計和工藝部門一道協商零件鍍前工藝尺寸,事先預留鍍層厚度及其鍍覆尺寸偏差。應
7、特別注意的是,在預留厚度的同時還應考慮因零件形狀不同而引起的鍍層厚度不均勻性的問題。 因鍍層厚度和均勻性控制不好引起公差配合問題的部件,其中最普遍的是螺紋零件和緊固件等。 當螺紋零件進行電鍍時,如前所述,其螺紋的牙尖和穀底的鍍層厚度是不一樣的。因此螺紋經電鍍後出現配合障礙主要原因是鍍層厚度不均造成的牙型角變形,其次才是鍍層厚度增厚的問題。 在實際生產過程中往往是將以上2種方法結合起來,必須掌握一套有效的操作規程,以保證螺紋的電鍍品質。 3·鍍層厚度規定 普通螺紋可容
8、納的鍍層厚度取決於螺距和螺紋公差帶的位置。 1)最大鍍層厚度可在GB/T5267-85《螺紋緊固件電鍍層》[2]表格中選取。 2)電鍍層的最小厚度:電鍍層必須達到一定厚度才有應用價值,具體可根據國家的鹽霧試驗標準GB/T10125《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》來加以衡量,一般控制在3~5μm,可依據GB/T5267-85《螺紋緊固件電鍍層》中的表格按螺距和公差帶位置具體確定。 4·實際精度控制 1)內螺紋緊固件 對於內螺紋來說,一般常用的等級精度為H級,通常情況下,電
