螺丝制作工艺及设计准则详述

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1、1螺丝制作工艺及设计准则详述目录一、螺丝基础知识二、螺丝工艺流程三、螺丝材质四、螺丝表面处理五、标准螺丝选用指导2一、螺丝基础知识A.螺丝的有关术语1.螺丝、螺钉、螺栓、紧固件的区别2.常见的英文表示Screw/Bolt/Fastener(螺丝/螺钉)(螺栓)(紧固件)3.螺纹的定义螺纹是一种在固体外表面或内表面上，有均匀螺旋线凸起的形状B.螺纹作用1.紧固和连接作用适用于现阶段大部分螺丝产品2.传动作用(位移作用)如QC检查尺寸用的千分尺3.密封作用如管道的连接密封马达板螺丝杆部直线运动旋转头螺旋运动3一、螺丝基础知识C.螺纹的发展史机牙螺丝

2、(MachineScrew)自攻螺丝(SelfTappingScrew)自钻螺丝(SelfDrillingTappingScrew)4一、螺丝基础知识机牙螺纹装配时先在装配物上钻孔攻牙,所攻内牙与螺丝的外牙规格一致,使用较小力矩装配。自攻螺纹装配时先在装配物上钻孔,不需攻内牙,使用较大力矩装配。自钻螺纹直接在装配物上使用,螺丝钻孔攻牙一次成型。C.螺纹的发展史561.车削加工(Turning)通过去除材料的方法使材料达到预想之形状优点:加工精度高,无模具限制不足:生产成本高,加工速度慢2.锻造加工(Forging)通过外力挤压材料使之发生变形以

3、达到预想之形状优点:生产速度快,成本低,适合大批量生产不足:成形受模具限制,复杂产品的模具费用高3.冷镦:是在金属线材不加热的状态下,使用模具借助外力对其挤压变形的过程冷镦工艺只是锻造工艺的一种D.螺丝的加工方式一、螺丝基础知识二、螺丝工艺流程选别冷镦(打头)线材(盘元)搓牙热处理电镀（外发）（外发）－＋零件-阳极＋－℃t包装入库/出货抽线7盘元工序8盘元工序：指原材料制造厂商购入的原始盘条，一个盘元主要包括以下参数：Ａ、厂牌Ｂ、品名Ｃ、规格Ｄ、材质Ｅ、炉号或批号Ｆ、数量或重量碳钢盘元的主要化学成分有：Ｃ、Ｍn、P、S、Si、Cu、Al、其中C

4、u、Al的含量越低越好二、螺丝工艺流程抽线工序9抽线工序：为了达到我们需要的线材直径(如至3.5mm抽线)．二、螺丝工艺流程冷镦(打头)工序10冷镦(打头)工序：通过模具之间的相互作用,使之成型.先将线材切断，镦成螺丝坯件，形成头部，十字槽（或其它头型）螺纹坯径及杆长，头下圆角等。说明：可根据客户的需求进行设计,常用的头型为Ｐ头，Ｂ头Ｆ头Ｔ头等常用的槽型有十字槽，一字槽，梅花槽，内六角槽等二、螺丝工艺流程冷镦(打头)工序11二、螺丝工艺流程普通螺丝大变形量螺丝搓牙工序12搓丝工序：将冷镦好的坯件搓出螺纹(通过活动牙板与固定牙板的相互作用,使之牙

5、纹成型。)二、螺丝工艺流程搓牙工序13二、螺丝工艺流程光钉活动块固定块搓牙工序14二、螺丝工艺流程搓牙前后的变化冷镦工序之后的光杆牙板挤压后形成螺纹AABC牙板牙板A:冷镦工序后螺杆的外径B:螺纹的底径C:最终期望的螺纹外径热处理工序15二、螺丝工艺流程1.目的:为使螺丝在冷镦加工后得到更高的硬度和强度2.作用:实现对金属的自攻锁付提高金属件机械性能,如抗扭、抗拉、耐磨3.分类:A.退火B.渗碳热处理(向金属件中添加碳元素,以提高其表面硬度,针对含碳量低的金属材料)C.调质热处理(不向金属中添加元素,以温度的变化来改变金属内部结构,以得到更好的

6、机械性能)热处理工序16A.退火:(700℃x4hr):拉长组织----正多边形化冷加工组织形态二、螺丝工艺流程熱處理工序17B.滲碳熱處理1.滲碳過程滲劑的反應:活性碳原子滲劑的擴散:活性碳原子由滲碳介質遷移到工件表面相界面的反應:碳原子擴散:由於表面—芯部濃度梯度而向內部擴散金屬中的反應:碳在鐵中達到一定程度后形成新相二、螺丝工艺流程熱處理工序182.滲碳工藝滲碳溫度的選擇碳溶解度/滲層深度/晶粒度滲碳時間滲層深度碳氣氛:紅外線法或氧探頭法控制爐內碳勢二、螺丝工艺流程熱處理工序19C滲碳后淬回火(调质）:直接淬火+低溫回火預冷--減少變形,

7、表面析出碳化物而減少殘余奧氏體量,要避免芯部析出先共析鐵素體低回:180度二、螺丝工艺流程熱處理工序20B.滲碳熱處理二、螺丝工艺流程渗碳热处理FeFe渗碳前渗碳后碳原子表层表层芯部渗碳后,会呈现金属件表面硬(碳原子多)而芯部软(碳原子少),从而引出表面硬度和芯部硬度两个指标热处理工序21表面:马氏体基体(黑色)+少量碳化物+残余奥氏体过渡层:马氏体+残余奥氏体芯部:低碳马氏体或索氏体,珠光体+铁素体组织螺丝渗碳热处理后组织二、螺丝工艺流程热处理工序22通过渗碳处理,使螺丝表面及中心抗压,抗断能力增加.淬火炉的温度一般是880℃,渗碳所用到的气

8、体是甲醇.丙酮.普通螺丝所需热处理的一般是2-3小时.经过为、淬火后螺丝硬度很高,此时螺丝较脆，需用水或油进行冷却,然后将螺丝进行回火.回火后螺丝的表