고강도 볼트 제조 공정

고강도 볼트 제조 공정

고강도 볼트의 가공 기술은 다음과 같습니다.

1. 강구조 설계

패스너 제조에서 패스너 재료의 올바른 선택은 패스너의 성능이 재료와 밀접한 관련이 있기 때문에 중요한 연결 고리입니다. 재료를 적절하거나 정확하게 선택하지 않으면 성능이 요구 사항을 충족하지 못하고 수명이 단축되며 사고가 발생하거나 가공이 어려워지고 제조 비용이 높아질 수 있습니다. 따라서 패스너 재료의 선택은 매우 중요한 연결 고리입니다. 냉간압조강은 냉간압조성형 공정으로 생산되는 호환성이 높은 화스너강입니다. 금속은 상온에서 소성가공 및 성형하기 때문에 각 부품의 변형량이 많고 변형속도도 빠릅니다. 따라서 냉간 압조 철강 원료의 성능 요구 사항은 매우 엄격합니다. GB/T6478-2001 "냉간 압조 및 냉간 압출 강철의 기술 조건", GB/T699-1999 "고품질 탄소 구조 강철"과 결합된 장기 생산 관행 및 사용자 연구를 기반으로 합니다. 및 JISG3507-1991 "냉간 압조"의 목표 철강용 탄소강 선재의 특성은 8.8 등급 및 9.8 등급 볼트 및 나사의 재료 요구 사항을 예로 들어 다양한 화학 원소를 결정합니다. C 함량이 너무 높으면 냉간 성형 성능이 저하됩니다. 너무 낮으면 부품의 기계적 성능 요구 사항을 충족할 수 없으므로 0.25퍼센트 {{10}}.55퍼센트로 설정합니다. Mn은 강철의 투자율을 향상시킬 수 있지만 너무 많이 첨가하면 매트릭스 구조가 강화되고 냉간 성형 성능에 영향을 미칩니다. 부품의 퀜칭 및 템퍼링 과정에서 오스테나이트 결정립의 성장을 촉진하는 경향이 있으므로 국제적으로 적절하게 증가시켜야 합니다. 0.45퍼센트 -0.80퍼센트 . Si는 페라이트를 강화하고 냉간 성형 성능 저하를 촉진할 수 있습니다. 재료의 연신율 감소는 {{20}}.30% Si 이하인 것으로 결정되었습니다. SP는 불순물 원소이며, 그 존재는 입계를 따라 편석되어 입계 취성을 유발하고 강철의 기계적 특성을 손상시킵니다. 최대한 줄여야 합니다. P 0.030퍼센트 이하, S 0.035퍼센트 이하. B. 최대 붕소 함량은 0.005%입니다. 붕소가 강철의 침투성을 크게 향상시킬 수 있지만 강철의 취성을 증가시키기 때문입니다.

2. 구형화(연화) 어닐링

콜드 헤딩이 접시 머리 나사와 육각 소켓 헤드 볼트를 생산할 때 강철의 원래 구조는 콜드 헤딩 중 성형 능력에 직접적인 영향을 미칩니다. 냉간 압조 공정의 국부적 소성 변형은 60%-80%에 도달할 수 있습니다. 이를 위해 강철은 우수한 가소성을 가져야 합니다. 강철의 화학 조성이 일정할 때 금속 조직은 가소성을 결정하는 핵심 요소입니다. 일반적으로 두꺼운 플레이크 펄라이트는 냉간 압조에 도움이 되지 않는 반면 미세한 구형 펄라이트는 강의 소성 변형 능력을 크게 향상시킬 수 있다고 생각됩니다. 대량의 고강도 패스너가 있는 중탄소강 및 중탄소 합금강의 경우 냉간 압조 전에 구상화(연화) 어닐링을 수행하여 실제 생산 요구를 더 잘 충족할 수 있는 균일하고 미세한 구상화 펄라이트를 얻습니다. 중간 탄소강 선재의 연화 어닐링을 위해 가열 온도는 일반적으로 강철의 상한 및 하한 임계점에서 선택됩니다. 가열 온도는 일반적으로 너무 높지 않습니다. 그렇지 않으면 3차 시멘타이트가 입계를 따라 침전되어 냉간 압조 균열을 일으킵니다. 중 탄소 합금강 선재는 등온 구형화 어닐링을 채택합니다. AC1 플러스(20-30퍼센트 )를 가열한 후 가열로를 Ar1보다 약간 낮게 냉각하고 온도를 일정 시간 동안 약 700도에서 유지한 다음 약 500도로 냉각합니다. 공냉식. 강철의 금속 구조는 조대에서 미세로, 시트에서 구형으로 변경되며 냉간 압조 균열 속도가 크게 감소합니다. 3545ML35SWRCH35K 강의 연화 어닐링 온도는 일반적으로 섭씨 715-735도입니다. SCM43540CrSCR435 강의 구상화 어닐링 온도는 일반적으로 섭씨 740-770도이고 등온 온도는 섭씨 680-700도입니다.

3. 필링 및 스케일 제거

냉간압조강선재에서 철스케일을 제거하는 공정이 스케일 박리이다. 기계적 녹 제거와 화학적 산세척의 두 가지 방법이 있습니다. 선재의 화학적 산세 공정을 기계적 스케일 제거로 대체하면 생산성이 향상될 뿐만 아니라 환경 오염도 감소합니다. 이 스케일 제거 공정에는 벤딩 방식(일반적으로 삼각형 홈이 있는 둥근 바퀴를 사용하여 와이어를 반복적으로 구부림), 스프레이 9가지 방법 등이 포함됩니다. 스케일 제거 효과는 더 좋지만 잔류 철 스케일을 제거할 수 없습니다(산화물의 제거율 스케일은 97% )), 특히 스케일 접착력이 강한 경우. 따라서 기계적 녹 제거는 철판의 두께, 구조 및 응력 상태에 영향을 받습니다. 저강도 패스너용 탄소강선(6.8 이하). 고강도 패스너(8.8 이상)의 녹을 기계적으로 제거한 후 선재로 스케일을 완전히 제거한 다음 화학적 산세 공정을 통해 녹을 합성합니다. 연강 선재의 경우 기계적인 스케일 제거에 의해 남겨진 철 스케일은 그레인 드래프트의 불균일한 마모를 유발할 가능성이 있습니다. 와이어 강선이 외부 온도와 마찰하여 결정립의 관통 구멍이 철판에 부착되면 와이어 강선 표면에 세로 방향 결정 흔적이 생성됩니다. 선재가 냉간압조플랜지볼트나 원통머리나사인 경우 헤드의 미세균열 원인의 95%이상은 인발과정에서 선재표면의 흠집이 원인이다. 그래서,

4. 그리기

드로잉 프로세스는 두 가지 용도로 사용됩니다. 하나는 원료의 크기를 변경하는 것입니다. 다른 하나는 변형 강화를 통해 패스너의 기본 기계적 특성을 얻는 것입니다. 중탄소강 및 중탄소 합금강의 경우 인발 공정 중에 가능한 한 와이어의 제어 냉각 후 얻은 박편 세멘타이트를 균열시켜 후속 구상화(연화)를 준비하는 또 다른 목적이 있습니다. ) 어닐링. 입상 시멘타이트. 그러나 비용을 줄이기 위해 일부 제조업체는 무단으로 도면을 축소합니다. 패스의 경우 표면적의 과도한 감소는 선재의 가공 경화 경향을 증가시켜 선재의 냉간 압조 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 각 패스의 압하율 분포가 적절하지 않으면 인발 공정 중에 선재가 꼬이는 원인이 되기도 합니다. 일정 주기로 선재를 따라 종방향으로 분포된 크랙은 선재의 냉간압조 과정에서 노출된다. 또한 인발 공정 중에 윤활이 좋지 않으면 냉간 인발 선재에 규칙적인 가로 균열이 발생합니다. 와이어 아웃렛 와인딩 다이의 접선 방향은 와이어 드로잉 다이와 동심원이 아니므로 와이어 드로잉 다이의 일방적 구멍의 마모가 증가하고 내부 구멍이 둥글지 않으며 와이어 드로잉 변형이 고르지 않게 됩니다. 와이어의 원주 방향. 강선의 진원도가 너무 낮고 냉간 압조 공정 중에 강선 단면에 가해지는 힘이 고르지 않아 냉간 압조의 적격 비율에 영향을 미칩니다. 와이어 인발 공정 중에 너무 큰 표면 감소율은 강선의 표면 품질을 악화시키는 반면, 너무 낮은 표면 감소율은 박편 세멘타이트의 분쇄에 도움이 되지 않으며 가능한 한 많은 입상 세멘타이트를 얻기가 어렵습니다. 가능한. 즉, 세멘타이트의 구상화율이 낮아 강선의 냉간압조 성능에 극히 불리하다. 신선에 의해 생산되는 봉 및 선재의 경우 국부 표면감소율을 10%-15% 범위 내에서 직접 제어한다. 그러나 너무 낮은 표면 감소율은 박편 세멘타이트의 분쇄에 도움이 되지 않으며, 입상 세멘타이트를 최대한 많이 얻기가 어렵습니다. 즉, 세멘타이트의 구상화율이 낮아 강선의 냉간압조 성능에 극히 불리하다. 신선에 의해 생산되는 봉 및 선재의 경우 국부 표면감소율을 10%-15% 범위 내에서 직접 제어한다. 그러나 너무 낮은 표면 감소율은 박편 세멘타이트의 분쇄에 도움이 되지 않으며, 입상 세멘타이트를 최대한 많이 얻기가 어렵습니다. 즉, 세멘타이트의 구상화율이 낮아 강선의 냉간압조 성능에 극히 불리하다. 신선에 의해 생산되는 봉 및 선재의 경우 국부 표면감소율을 10%-15% 범위 내에서 직접 제어한다.

5. 냉간 단조

일반적으로 볼트 헤드는 콜드 헤딩 플라스틱으로 가공됩니다. 절단 공정에 비해 금속 섬유(와이어)가 중간에 절단되지 않고 제품의 형상을 따라 연속되어 있어 제품의 강도, 특히 기계적 특성이 향상됩니다. 콜드 헤딩 성형 공정에는 절단 성형, 단일 스테이션 단일 클릭 콜드 헤딩, 더블 클릭 콜드 헤딩 및 다중 작업 자동 콜드 헤딩이 포함됩니다. 자동 콜드 헤딩 기계는 여러 성형 다이에서 스탬핑, 업세팅, 압출 및 축소와 같은 멀티태스킹 프로세스를 수행합니다. 단일 스테이션 또는 다중 스테이션 자동 콜드 헤딩 머신에 사용되는 원료의 가공 특성은 5-6m 길이의 막대 또는 5-6m 무게의 와이어 크기에 따라 결정됩니다. 1900-2000KG, 즉 처리 기술의 특성입니다. 콜드 헤딩은 사전 절단된 일체형 블랭크를 사용하지 않지만 자동 콜드 헤딩 기계 자체를 사용하여 바(필요한 경우) 및 선재의 블랭크를 절단하고 뒤집습니다. 캐비티를 압출하기 전에 블랭크를 성형해야 합니다. 성형을 통해 공정 요구 사항을 충족하는 블랭크를 얻을 수 있습니다. 빌릿은 업세팅, 직경 축소 및 전방 압출 전에 성형할 필요가 없습니다. 블랭크가 잘린 후 화난 스테이션으로 보내집니다. 이 스테이션은 블랭크의 품질을 개선하고 다음 스테이션의 성형력을 15-17% 감소시키며 금형 수명을 연장할 수 있습니다. 볼트는 여러 직경 축소로 제조할 수 있습니다. 1. 반폐쇄 커터를 사용하여 블랭크를 자릅니다. 가장 쉬운 방법은 소켓형 커터를 사용하는 것입니다. 절단 각도는 3도를 넘지 않아야 합니다. 개방형 절단기를 사용할 때 절단의 베벨 각도는 5-7도에 도달할 수 있습니다. 2. 짧은 재료가 이전 스테이션에서 다음 성형 스테이션으로 이송될 때 자동 콜드 헤딩 머신의 잠재력을 발휘하고 복잡한 구조의 패스너를 처리하며 정밀도를 향상시키기 위해 180도 회전할 수 있어야 합니다. 부품의. 3. 각 성형 스테이션에는 펀치 이젝터가 장착되어 있어야 하며 금형에는 슬리브 이젝터가 장착되어 있어야 합니다. 4. 성형 스테이션(절단 스테이션 제외)은 일반적으로 3-4 스테이션(특수한 경우 5 스테이션 이상)에 도달해야 합니다. 5. 유효 사용 기간 동안 메인 슬라이더의 가이드 레일 구조와 공정 구성 요소는 펀치와 다이의 위치 정확도를 보장할 수 있습니다. 6. 재료 선택을 제어하기 위해 배플에 단자 리미트 스위치를 설치해야 하며 역화력 제어에 주의해야 합니다. 자동 콜드 헤딩 머신의 고강도 패스너에 사용되는 냉간 인발 와이어의 진원도는 직경 공차 범위 내에 있어야 하며 보다 정밀한 패스너에 사용되는 선재의 진원도는 직경 공차 범위 내에 있어야 합니다. 공차 범위. 직경의 1/2 공차 범위 내에서 제한되어야 하며, 와이어 직경이 지정된 크기에 도달하지 않으면 업셋 또는 부품 헤드에 균열 또는 버가 나타납니다. 직경이 공정에서 요구하는 크기보다 작으면 헤드가 불완전해지고 가장자리와 모서리 또는 부풀어 오른 부분이 선명하지 않습니다. 냉간 압조가 달성할 수 있는 정밀도는 성형 방법 및 사용된 공정의 선택과도 관련이 있습니다. 또한 구조적 특성, 공정 특성 및 사용 장비의 상태, 금형의 정밀도, 수명 및 마모 정도에 따라 달라집니다. 냉간 압조 및 압출용 고합금강의 경우 초경합금 금형의 작업 표면 거칠기가 Ra=0.2um보다 크지 않아야 합니다. 이 유형의 금형의 작업 표면 거칠기가 Ra=0.025-0.050um에 도달하면 서비스 수명이 가장 높습니다.

6. 실 처리

볼트 스레드는 일반적으로 냉간 가공되므로 특정 직경 범위 내의 스레드 블랭크가 와이어 플레이트(다이)를 통해 롤링(롤링)되고 와이어 플레이트(롤링 다이)의 압력에 의해 스레드가 형성됩니다. 나사산 부분의 소성 유선형을 절단하지 않아 강도, 고정밀도, 품질 균일성을 높여 널리 사용되고 있다. 최종 제품의 나사산 외경을 만들기 위해 필요한 나사산 블랭크 직경은 나사산 정확도 및 재료 코팅 여부와 같은 요인에 의해 제한되기 때문에 다릅니다. 롤링(rolling) 스레드는 소성 변형을 사용하여 스레드 톱니를 형성하는 가공 방법을 말합니다. 가공할 스레드와 동일한 피치 및 톱니 모양을 가진 롤링 다이를 사용합니다. 원통형 스크류 블랭크를 압출하는 동안 스크류 블랭크를 회전시키고 마지막으로 롤링 다이의 톱니 프로파일을 스크류 블랭크로 전송하여 나사산을 형성합니다. 롤링(러빙) 실 가공의 공통점은 롤링 회전수가 너무 많이 필요하지 않다는 것입니다. 너무 많으면 효율성이 낮아지고 실 표면이 무작위로 분리되거나 구부러지기 쉽습니다. 반대로 회전수가 너무 적으면 나사산의 직경이 둥글지 않고 압연 초기압력이 비정상적으로 높아져 다이의 수명이 단축된다. 압연 스레드의 일반적인 결함: 스레드 표면의 균열 또는 스크래치; 무작위 좌굴; 나사산 진원도. 이러한 결함이 대량으로 발생하면 처리 단계에서 발견됩니다. 발생 횟수가 적으면 이러한 결함이 생산 과정에서 무심코 사용자에게 전달되어 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 가공 조건의 주요 문제를 요약하고 이러한 주요 요소를 생산 공정 중에 제어해야 합니다.

7. 열처리

고강도 패스너는 기술 요구 사항에 따라 담금질 및 템퍼링해야 합니다. 열처리 및 템퍼링은 제품의 지정된 인장 강도 값 및 항복비를 충족시키기 위해 패스너의 포괄적인 기계적 특성을 향상시키는 것입니다. 열처리 공정은 고강도 패스너, 특히 내부 품질에 결정적인 영향을 미칩니다. 따라서 고품질의 고강도 화스너를 생산하기 위해서는 고도의 열처리 기술과 장비가 필요합니다. 고강도 볼트는 생산량이 많고 가격이 저렴하기 때문에 나사부의 구조가 비교적 미세하고 정밀하므로 열처리 장비는 대량 생산 능력, 고도의 자동화 및 양질의 열처리가 필요합니다. . 1990 이후 보호 대기 연속 열처리 라인이 지배적이었습니다. 쉐이킹 바텀 메쉬 벨트 퍼니스는 중소형 패스너의 열처리 및 템퍼링에 특히 적합합니다. 용광로의 우수한 밀봉 성능 외에도 담금질 및 템퍼링 라인에는 대기, 온도 및 공정 매개 변수, 장비 고장 경보 및 표시 기능에 대한 고급 마이크로 컴퓨터 제어 기능이 있습니다. 고강도 패스너는 로딩-클리닝-히팅-담금질-클리닝-템퍼링-채색에서 오프라인까지 완전 자동으로 제어되어 열처리 품질을 효과적으로 보장합니다. 스레드 탈탄은 기계적 특성에 필요한 저항이 충족되지 않을 때 패스너가 먼저 튀어 나오게 할 수 있으며, 이로 인해 스레드 패스너가 실패하고 수명이 단축됩니다. 원료의 탈탄으로 인해 어닐링이 적절하지 않으면 원료의 탈탄층이 깊어진다. 담금질 및 템퍼링 열처리 중에 일부 산화 가스는 일반적으로 용광로 외부에서 유입됩니다. 막대 강선의 녹 또는 냉간 인발 후 선재 표면의 잔류 물도 용광로에서 가열 한 후 분해되며 반응으로 일부 산화 가스가 생성됩니다. 예를 들어, 강선 표면의 녹은 탄산철과 수산화철로 구성되어 있으며 가열 후 CO2와 H2O로 분해되어 탈탄을 강화합니다. 연구에 따르면 중탄소 합금강의 탈탄 정도는 탄소강보다 심각하며 가장 빠른 탈탄 온도는 섭씨 700-800도 사이입니다. 강선 표면의 부착물은 특정 조건에서 CO2와 H2O를 빠르게 분해하고 합성하기 때문에 연속 메쉬 벨트로 가스가 적절하게 제어되지 않으면 나사의 과도한 탈탄도 발생합니다. 고강도 패스너가 냉간 가공되면 원료 및 풀림의 탈탄층이 남을 뿐만 아니라 스레드 상단까지 압출됩니다. 담금질이 필요한 패스너 표면의 경우 필요한 경도를 얻을 수 없습니다. 기계적 특성(특히 강도 및 내마모성)이 감소합니다. 또한 강선의 표면이 탈탄되어 표층과 내부조직의 팽창계수가 다르고 담금질시 표면균열이 나타날 수 있다. 이러한 이유로 담금질 및 가열시 탈탄으로부터 실의 상단을 보호하고, 원료가 탈탄된 패스너를 적절하게 탄화시켜 메쉬 벨트로에서 보호 분위기의 장점을 다음과 같이 조정합니다. 원래 수준. 카본 코팅 부품. 탄소 함량은 기본적으로 동일하므로 탈탄 패스너는 천천히 원래 탄소 함량으로 돌아갑니다. 탄소 포텐셜은 0.42% -0.48% 로 설정되었습니다. 탄소 코팅 온도는 담금질과 동일하며 고온에서 수행할 수 없습니다. , 거친 입자로 인한 기계적 특성에 영향을 미치지 않도록. 패스너의 담금질 및 템퍼링 공정 중에 발생할 수 있는 품질 문제는 주로 다음과 같습니다. 담금질 상태의 경도 부족; 담금질 상태에서 불균일한 경도; 과도한 담금질 변형; 담금질 균열. 이러한 현장 문제는 종종 원료, 담금질 가열 및 담금질 냉각과 관련이 있습니다. 열처리 공정을 올바르게 공식화하고 생산 작업 공정을 표준화하면 종종 이러한 품질 사고의 발생을 피할 수 있습니다.

8. 결론

요약하면, 고강도 패스너의 품질에 영향을 미치는 공정 요인에는 강재 설계, 구형화 어닐링, 박리 및 녹 제거, 인발, 냉간 압조, 나사 가공, 열처리 등이 포함되며 때로는 다양한 요인의 중첩입니다. . . 패스너 결함은 제품 품질 특성의 변동으로 인해 발생한다는 것을 알고 있습니다. 제품 제조 과정에서 기술적인 요소를 정확하게 파악하고 지속적인 품질 향상을 위한 큰 원동력을 생성해야만 지속적인 품질 향상을 통해 더 많은 이익과 더 강한 경쟁력을 얻을 수 있습니다!