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邯郸德标螺母制造过程,看完长见识了!

发布者:admin2022-05-27

螺母就是螺帽,与螺栓或螺杆拧在一起用来起紧固作用的零件,是所有制造机械****用的一种元件。

一、常用螺母冷镦工艺分类六角螺母也是一种使用面很广的紧固件,它的方法较多,M24以下规格的螺母普遍采用冷镦(压)方法。常用的螺母冷镦工艺有以下几种:a.用较小直径的线材冷镦螺母这是一种冷镦螺母中用得多的方法。使用线材直径do=0.60s~0.70s,s—螺母对方尺寸。采用切料、整形、镦球、压六方、冲孔的工位(工序),见图36-23。

在三工位、四工位自动冷镦机,也可在压力机上分序。在三工位冷镦机上可省去整形,但大于M12以上规格的螺母,不经整形,端面质量及秃角的均匀性都不好控制。b.用较大直径的线材冷镦螺母这种工艺使用线材直径do≈0.9s,经切断、整形、初镦、预成形、精成形、冲孔而成,一般在五工位自动冷镦机上,夹钳带翻转机构,见图36-24。c.六方钢成形工艺这种工艺方法用的较少,一般用于M20以上大规格螺母的,在压力机上用分序冷压的方法完成。工艺流程按切料、初压、精压、冲孔进行。二、螺母冷镦(压)工艺分析a.切断在自动冷镦机多工位或压力机上分序,切断都是**道工序,也是较关键的工序。因为切料断口的平整性、切刀板压下所形成的马蹄印大小(见图36-25),都对下序的整形、镦球有直接的影响。

由公式36-22可计算出切料长度

式中 Lo——切料长度mm V型——螺母冲孔前坯料体积(mm³)Fo——线材截面积m㎡这仅是一个计算值,实际中还要通过调整档料柱来修正切断长度。有时还用称重法来衡量切料是否准确,即坯料重相当于切断的料柱重。切断模的孔径应比料的直径大0.05~0.1mm,刀板与切断模之间的间隙为0.1mm左右。b.整形如图36-26所示,整形是把料柱的端面镦平,在下端镦(压)出1~2×45°的倒角,目的是将切料的缺陷进行修整,保证下一压球工序的质量。整形的尺寸d=do+(0.1~0.25)(mm)式中 do——线材直径mm。

c.镦球镦球是将整形后的料柱镦(压)成鼓形球状,见图36-27,它的质量影响螺母的端面、秃角、棱边的清晰和质量。在确定鼓形球几何尺寸时,按经验,在倒角40°确定的情况下,dM、h尺寸应尽可能小。这样,在压六方时,相应部位的摩擦力要小,金属在压型力的作用下,金属流动性好,容易充满六方。如果dM、h偏大,则在压六方时,不易充满六角。如果为了使六方充满而增加压型力,则螺母端面就会产生飞边。鼓形球尺寸按经验数据如下:dM=(0.7~0.8)d径Dmax≤Smin式中 d径——螺母公称直径mmDmax——鼓形球直径mmsmin——螺母s方小尺寸mm根据dM、D的尺寸和螺母坯料体积,鼓形球的其它尺寸可通过计算得出:

d.压型压型,即镦压成型螺母的六方,使之满足六方螺母外形尺寸的要求。变形尺寸是否合理,直接影响产品的质量和模具的寿命。压六方的尺寸要考虑的主要因素有:六方坯在六方凹模里的脱模及下序冲孔的胀方。因此,要求螺母侧面要有一个倾斜角γ(见图36-28),其大小随规格的增加而偏大,如M10以上的螺母,γ一般取0°.30′~1°,如γ角过大,六方凹模上、下端口尺寸相差较多,会使六方下冲(又称压型下模)在套模内定位不稳,容易造成镦压螺母坯料偏心,使螺母的垂直度(β)超差,同时经冲孔胀方后s尺寸也达不到标准要求。γ取0°.30′~1°实际是由实际经验摸索而定的。压型除这个尺寸以外,还有很多尺寸与螺母的外形尺寸及产品的外观等有直接关系(见图36-29),表示出了螺母压型坯件的尺寸。其中,两端凹穴的几何形状尺寸很重要。d1是一个关键尺寸,偏小,冲孔容易产生毛刺;偏大,冲孔容易出现喇叭口,影响内螺纹的完整。经验数据为:<m8:d1=d小max+(0.02~0.04)mmm8~m14:d1=d小max+(0.05~0.10)mmm14~m18:d1=d小max+(010~0.15)mmm18~m24:d1=d小max+(0.15~0.30)mm式中:d小max——螺母内螺纹小径尺寸(mm)d=(1.05~1.1)d径式中 p="" d径——螺母公称直径(mm)<="">

d尺寸过小,不利于螺母镦压成型,不利于金属流动,六棱角不清晰;d尺寸过大,螺母支承面减小,影响外观及紧固强度。d1和d尺寸确定后,按标准螺母内倒角≈120°,一般取为106°,其原因是内倒角取小一点,按公式计算,h尺寸就可大一些,这样既可节省钢材,螺母压型时变形有利,又可缩小冲孔连皮(即冲孔冲出的铁豆)厚度,有利于冲孔。h=(d--d1)tg37° (公式36-25)凹穴中另一重要尺寸为h1和α角,它们对螺母镦压成型后,从六角凹模顶出的六方下冲有影响。h1不宜过高,过高将影响螺母六方型坯及时从六方下模冲脱开,接着下一个型坯又进入凹模,从而引起重帽,而产生故障。经验数据为:<m6:
h1<0.30mmm8~m10:h1= h1="(0.6~1.0)mmM18~M24:h1=(1.2~1.6)mm</p"">
对M20以上螺母,压型上模的h1可比下模高(0.30~0.50)mm,更有利于冷镦变形。α一般取10°~15°。h1、α确定后,d2尺寸可按下式计算凹穴顶部为一圆锥,锥角取为150°,则圆锥的角度为tg15°,整个凹穴的高度为:h2=h+h1+tg15° (公式36-27)凹穴尺寸一般不作为检验依据,由模具的尺寸来保证。上述数据依据为GB/T6170-2000标准螺母。对于其他型式的螺母不完全适用。e.冲孔冲孔尺寸大小、质量,都是为了满足下序攻螺纹的要求。螺母内孔直径一般按小径尺寸决定。考虑到钢材硬度要影响冲孔质量,孔径可定在螺母小径小尺寸与尺寸之间,由操作者在其公差范围内灵活掌握。实际上考虑到攻丝的因素,冲孔尺寸的公差要小于小径的公差。三、冲孔****注意的问题1 螺母冲孔后s方胀方问题冲孔实际上是对坯料进行冲切。内孔冲裁表面有冲切面还有撕裂面(图36-30)。孔冲对内孔产生的冲切力导致孔冲与内孔的接触面产生摩擦力,与孔冲向下冲切方向相反,这样形成的附加应力所导致径向张力,使s方径向扩张,即胀方。很显然,胀方的大小与孔冲刚度、刃部锋利情况有关,还与螺坯的材质有关。低碳钢比中碳钢胀方要大,普碳钢比相同含碳量的钢胀方要大。这可从钢材的切削性能随含碳量的增加而提高,解释。当然,由于钢材含碳量增加,强度增加,它对孔冲的强韧性要求也更高。此外,胀方与螺母对方尺寸(即对边宽度)s与螺母高度m的比值有关,表36-4列出了部分规格螺母冲孔后的胀方值。

即使注意到了这些问题,但往往由于螺母材质发生变化(材质为中碳钢或合金钢),一般也解决不了因胀方而使s方超差的问题,在M16及以上规格更突出。为了解决s方因冲孔胀方而超差的问题,可采取以下措施:a.减小冲孔尺寸,增加铰孔,铰孔余量在0.5~1mm;b.采用两次冲孔,**次冲孔余量在1毫米左右。**次冲孔不存在胀方;c.冲孔孔模前加一六方凹模片,可防止螺母s面胀方,六方凹模片厚度略高于螺母高度m,模口倒圆角,以利于坯料进入凹模。模腔要有0°10′~0°15′的出模锥度。采用此种结构,即使是六角厚螺母(GB/T56D=16,m=25;D=20,m=32;D=24,m=38),也可用冷镦。

表36-4 部分规格螺母冲孔后的胀方值。

镦压螺母的六方凹模要有锥度,一是使螺坯容易顶出脱模,一是补偿冲孔的胀方值,使螺母s方尺寸不因胀方而超差。如图36-31所示,M10以上γ角取0°30′~1°,随着螺母规格的增大,γ角也增大,不宜超过1°d.改进压六方冲头的凸台尺寸,即螺母压型后坯料两端凹穴尺寸中的h1。适当加高h1部位,即减少冲孔连皮厚度,可改善冲孔时的胀方情况,但h1不宜过高,过高对坯料脱离凸台不利,容易产生重料(即**个坯料没脱离开,**个坯料就来了)而造成事故。e.采用反冲孔,可解决胀方问题。2 孔的粗糙度和圆整度为了使粗糙度达到小及较圆整的内孔,冷镦螺母冲孔凸凹模之间的间隙要求比一般冲裁模的间隙要小,希望孔内壁80%以上呈光亮带(参见图36-30),撕裂带不超过孔壁的20%。采用小间隙冲孔,有时会出现另一个质量问题:“槽孔”,见图36-32。“槽孔”是由于冲孔时产生二次光亮带引起的。

冲孔内孔的质量与采用冲孔凸凹模的几何形状及凸凹模间隙有关。中使用的冷镦螺母冲孔凹模大体有三种型式:a.凸台式冲孔凹模如图36-33所示。

这种凹模刃口部分有一凸台,适用于M12以下的中、小规格螺母冲孔用,凸凹模间隙取(0.03~0.15)mm。它的优点是冲孔时容易定位,冲出的孔断裂带少,“喇叭口”不严重。缺点是,当冲孔速度较慢时会产生“槽孔”,当更换新孔冲,孔冲的刃口较锋利时,也可能出现“槽孔”,这时,只要用砂纸将孔冲刃口砂成圆角,可在冲孔时起挤光冲切面的作用,可避免“槽孔”的出现。采用这种凹模,压六方的下冲头凸台h1不宜太高,过高,冲孔时容易产生铁屑,粘在凹模面上,使螺母端面产生压痕,影响外观。b.平直式冲孔凹模如图36-34所示,这类凹模的间隙可稍大于上述凹模,寿命也较长。缺点是:在冲孔速度较慢时容易产生毛刺,或单面撕裂一块,超过普通断裂带,有时一直延伸到螺母内倒角处,(参见图36-30),造成攻丝时扣不完整。这种现象在低强度螺母冲孔时容易发生,造成质量不稳。c.带圆角的冲孔凹模如图36-35所示,这类凹模内孔端口有一r=(2~3)mm的圆角,凸、凹模间隙可取得大一些,一般用于M14以上。缺点是冲出的孔断裂带较大,即“喇叭口”大,一般通过铰孔,使孔圆整光洁,达到尺寸要求。对低强度螺母冲孔时,也会单面撕裂到内倒角处。优点是模具寿命较长。


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