CN104551561A - 一种螺母的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种螺母的加工工艺，包括材料准备、球化处理、冷镦成型、热处理、攻牙和表面处理，具体步骤：(a)材料准备：准备合金材料，分割成均匀的小段，得到螺母预毛坯；(b)球化处理：将螺母预毛坯进行球化退火处理；(c)冷镦成型：进行冷镦塑性加工，冷镦成型后得到螺母毛坯；(d)热处理：先进行预热，然后进行淬火和回火处理；(e)攻牙：在螺纹攻牙机上自动进行攻牙加工出内螺纹；(f)表面处理：对螺母成品进行表面的防锈处理。本发明对调了热处理和攻牙工序，螺母的加工不仅需要获得标准规定的形状，更重要的是保证螺纹的精度以便与其它零件配合，改进后的加工方法不易损坏牙形，产品精度高，尺寸稳定，力学性能好。

Description

一种螺母的加工工艺
【技术领域】
本发明涉及螺母紧固件加工的技术领域，特别是螺母的加工工艺的技术领域。
【背景技术】
普通的螺母主要有三种生产工艺：冷镦、热镦和机加工，机加工在比较特殊的情况下选择，是效率最慢的一种，使用较少。热镦适用于较大的规格，一般在M16～M160，甚至更大的，材料一般为圆钢，不用冷拔和酸洗，生产工艺过程主要是：下料，经冲床镦打，攻牙，如有特定要求，可以将螺母的两面进行倒角，再经热处理，表面处理。
冷镦的规格通常在M3～M30，生产工艺过程主要是：选好线材，酸洗冷拔，根据冷镦机中的模具会打出相应大小的六角毛坯，倒入攻牙机中进行攻牙，进行热处理和表面处理，调整螺母的硬度和表面的防锈处理。冷镦成型是几种加工方法中效率最快的，也是成本最低的生产工艺。热镦大体分为以下步骤：下料-红打-倒角-车孔-攻牙-热处理-表面处理或下料-镦球-退火、磷化-成形-冲孔-攻牙-热处理-表面处理。冷镦大体分为以下步骤：球化处理-冷镦-攻牙-热处理-表面处理。现有的生产过程存在的问题是，先进行攻牙再进行热处理，热处理时易损坏牙形，影响螺母的精度。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种螺母的加工工艺，不易损坏牙形，产品精度高，尺寸稳定，力学性能好。
为实现上述目的，本发明提出了一种螺母的加工工艺，包括材料准备、球化处理、冷镦成型、热处理、攻牙和表面处理，具体步骤如下：
(a)材料准备：准备合金材料，根据加工图纸中螺母的规格选取圆盘料，对选取的圆盘料进行分段，分割成均匀的小段，得到螺母预毛坯；
(b)球化处理：将螺母预毛坯进行球化退火处理，预毛坯加热至720～740℃，保温2～4小时，然后再冷却到680～700℃的温度下保持4～6小时，出炉空冷至常温；
(c)冷镦成型：将经过球化处理的螺母预毛坯放置在冷镦机上进行冷镦塑性加工，冷镦成型后得到螺母毛坯，对成型后的螺母毛坯进行检测；
(d)热处理：螺母毛坯放入预热炉内先进行预热，然后进行淬火和回火处理，将预热后的螺母毛坯置于700～780℃的中性盐浴炉中，淬入NaCl溶液，保温2～3小时进行淬火，首先恒温淬火至420～450℃，再放入回火炉进行回火处理，回火后空冷至常温；
(e)攻牙：将热处理后的螺母毛坯放置在螺纹攻牙机上，自动进行攻牙加工出内螺纹，攻牙完成后进行检测，检测合格后得到成品，检测未合格的进行报废处理；
(f)表面处理：对螺母成品进行表面的防锈处理，再在螺母成品表面涂覆润滑层。
作为优选，所述(a)步骤中，合金中各组分包括碳0.55～0.95％，铜10～15％，锰0.8～1.2％，硅1.3～1.8％，镁0.2～0.4％，磷小于0.08％，硫小于0.08％，硼小于0.005％，余量为铁。
作为优选，所述(a)步骤中，圆盘料的直径10～16mm，为预毛坯的长度为12.5mm，根据螺母的规格来具体确定。
作为优选，所述(c)步骤中，根据螺母毛坯检测结果判断，检测合格的螺母毛坯继续下步操作，不合格的螺母毛坯进行报废。
作为优选，所述(d)步骤中，预热温度为250～280℃，预热时间为1～2小时。
作为优选，所述(d)步骤中，NaCl溶液的浓度为8％～10％，回火处理时回火炉的温度为480～520℃，回火保温时间为3～5小时。
作为优选，所述(f)步骤中，螺母成品表面的防锈处理包括电镀、氧化、磷化、非电解锌片涂层处理。
作为优选，所述(f)步骤中，螺母成品表面涂覆的润滑层材料为十八醇极性蜡润滑剂。
本发明的有益效果：本发明对调了热处理和攻牙工序，螺母的加工不仅需要获得标准规定的形状，更重要的是保证螺纹的精度以便与其它零件配合，常规情况下，先进行攻牙再进行热处理易损坏牙形，影响螺母的精度，改进后的加工方法不易损坏牙形，产品精度高，尺寸稳定，力学性能好。
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
本发明，包括材料准备、球化处理、冷镦成型、热处理、攻牙和表面处理，具体步骤如下：
(a)材料准备：准备合金材料，根据加工图纸中螺母的规格选取圆盘料，对选取的圆盘料进行分段，分割成均匀的小段，得到螺母预毛坯；
(b)球化处理：将螺母预毛坯进行球化退火处理，预毛坯加热至720～740℃，保温2～4小时，然后再冷却到680～700℃的温度下保持4～6小时，出炉空冷至常温；
(c)冷镦成型：将经过球化处理的螺母预毛坯放置在冷镦机上进行冷镦塑性加工，冷镦成型后得到螺母毛坯，对成型后的螺母毛坯进行检测；
(d)热处理：螺母毛坯放入预热炉内先进行预热，然后进行淬火和回火处理，将预热后的螺母毛坯置于700～780℃的中性盐浴炉中，淬入NaCl溶液，保温2～3小时进行淬火，首先恒温淬火至420～450℃，再放入回火炉进行回火处理，回火后空冷至常温；
(e)攻牙：将热处理后的螺母毛坯放置在螺纹攻牙机上，自动进行攻牙加工出内螺纹，攻牙完成后进行检测，检测合格后得到成品，检测未合格的进行报废处理；
(f)表面处理：对螺母成品进行表面的防锈处理，再在螺母成品表面涂覆润滑层。
所述(a)步骤中，合金中各组分包括碳0.55～0.95％，铜10～15％，锰0.8～1.2％，硅1.3～1.8％，镁0.2～0.4％，磷小于0.08％，硫小于0.08％，硼小于0.005％，余量为铁。所述(a)步骤中，圆盘料的直径10～16mm，为预毛坯的长度为12.5mm，根据螺母的规格来具体确定。所述(c)步骤中，根据螺母毛坯检测结果判断，检测合格的螺母毛坯继续下步操作，不合格的螺母毛坯进行报废。所述(d)步骤中，预热温度为250～280℃，预热时间为1～2小时。所述(d)步骤中，NaCl溶液的浓度为8％～10％，回火处理时回火炉的温度为480～520℃，回火保温时间为3～5小时。所述(f)步骤中，螺母成品表面的防锈处理包括电镀、氧化、磷化、非电解锌片涂层处理。所述(f)步骤中，螺母成品表面涂覆的润滑层材料为十八醇极性蜡润滑剂。
实施例1
材料准备：准备合金材料，各组分包括碳0.6％，铜15％，锰0.8％，硅1.3％，镁0.3％，磷小于0.08％，硫小于0.08％，硼小于0.005％，余量为铁。根据加工图纸中螺母的规格选取圆盘料直径16mm，对选取的圆盘料进行分段，分割成均匀长度为12.5mm的小段，得到螺母预毛坯；
球化处理：将螺母预毛坯进行球化退火处理，预毛坯加热至740℃，保温2小时，然后再冷却到680℃的温度下保持4小时，出炉空冷至常温；
冷镦成型：将经过球化处理的螺母预毛坯放置在冷镦机上进行冷镦塑性加工，冷镦成型后得到螺母毛坯，对成型后的螺母毛坯进行检测；
热处理：螺母毛坯放入预热炉内先进行预热，预热温度为280℃，预热时间为1小时然后进行淬火和回火处理，将预热后的螺母毛坯置于780℃的中性盐浴炉中，淬入NaCl溶液，NaCl溶液的浓度为8％～10％，保温2小时进行淬火，首先恒温淬火至420℃，再放入回火炉进行回火处理，回火处理时回火炉的温度为480℃，回火保温时间为3小时，回火后空冷至常温；
攻牙：将热处理后的螺母毛坯放置在螺纹攻牙机上，自动进行攻牙加工出内螺纹，攻牙完成后进行检测，检测合格后得到成品，检测未合格的进行报废处理；
表面处理：对螺母成品进行表面的非电解锌片涂层防锈处理，再在螺母成品表面涂覆润滑层，润滑层材料为十八醇极性蜡润滑剂。
实施例2
材料准备：准备合金材料，各组分包括碳0.65％，铜10％，锰1.2％，硅1.5％，镁0.4％，磷小于0.08％，硫小于0.08％，硼小于0.005％，余量为铁。根据加工图纸中螺母的规格选取圆盘料直径12mm，对选取的圆盘料进行分段，分割成均匀长度为12.5mm的小段，得到螺母预毛坯；
球化处理：将螺母预毛坯进行球化退火处理，预毛坯加热至740℃，保温2小时，然后再冷却到680℃的温度下保持4小时，出炉空冷至常温；
冷镦成型：将经过球化处理的螺母预毛坯放置在冷镦机上进行冷镦塑性加工，冷镦成型后得到螺母毛坯，对成型后的螺母毛坯进行检测；
热处理：螺母毛坯放入预热炉内先进行预热，预热温度为260℃，预热时间为1.5小时然后进行淬火和回火处理，将预热后的螺母毛坯置于800℃的中性盐浴炉中，淬入NaCl溶液，NaCl溶液的浓度为8％～10％，保温3小时进行淬火，首先恒温淬火至450℃，再放入回火炉进行回火处理，回火处理时回火炉的温度为520℃，回火保温时间为4小时，回火后空冷至常温；
攻牙：将热处理后的螺母毛坯放置在螺纹攻牙机上，自动进行攻牙加工出内螺纹，攻牙完成后进行检测，检测合格后得到成品，检测未合格的进行报废处理；
表面处理：对螺母成品进行表面的电镀防锈处理，再在螺母成品表面涂覆润滑层，润滑层材料为十八醇极性蜡润滑剂。
本发明工作过程：
本发明一种螺母的加工工艺在工作过程中，对调了热处理和攻牙工序，螺母的加工不仅需要获得标准规定的形状，更重要的是保证螺纹的精度以便与其它零件配合，常规情况下，先进行攻牙再进行热处理易损坏牙形，影响螺母的精度，改进后的加工方法不易损坏牙形，产品精度高，尺寸稳定，力学性能好。
极性蜡是指十六醇、十八醇等蜡类润滑剂。因为它带有极性，因而能以干薄膜的形态粘附在成品锁紧螺母上。极性蜡的润滑功能极佳，它能使旋合螺纹的摩擦系数降低三倍，因此能显著地降低并稳定全金属锁紧螺母的第一次拧入最大力矩以及提高多次装拆后的拧出最小力矩，它对稳定紧固系统的扭—拉关系也有良好的效果。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种螺母的加工工艺，其特征在于：包括材料准备、球化处理、冷镦成型、热处理、攻牙和表面处理，具体步骤如下：
(a)材料准备：准备合金材料，根据加工图纸中螺母的规格选取圆盘料，对选取的圆盘料进行分段，分割成均匀的小段，得到螺母预毛坯；
(b)球化处理：将螺母预毛坯进行球化退火处理，预毛坯加热至720～740℃，保温2～4小时，然后再冷却到680～700℃的温度下保持4～6小时，出炉空冷至常温；
(c)冷镦成型：将经过球化处理的螺母预毛坯放置在冷镦机上进行冷镦塑性加工，冷镦成型后得到螺母毛坯，对成型后的螺母毛坯进行检测；
(d)热处理：螺母毛坯放入预热炉内先进行预热，然后进行淬火和回火处理，将预热后的螺母毛坯置于700～780℃的中性盐浴炉中，淬入NaCl溶液，保温2～3小时进行淬火，首先恒温淬火至420～450℃，再放入回火炉进行回火处理，回火后空冷至常温；
(e)攻牙：将热处理后的螺母毛坯放置在螺纹攻牙机上，自动进行攻牙加工出内螺纹，攻牙完成后进行检测，检测合格后得到成品，检测未合格的进行报废处理；
(f)表面处理：对螺母成品进行表面的防锈处理，再在螺母成品表面涂覆润滑层。
2.如权利要求1所述的一种螺母的加工工艺，其特征在于：所述(a)步骤中，合金中各组分包括碳0.55～0.95％，铜10～15％，锰0.8～1.2％，硅1.3～1.8％，镁0.2～0.4％，磷小于0.08％，硫小于0.08％，硼小于0.005％，余量为铁。
3.如权利要求1所述的一种螺母的加工工艺，其特征在于：所述(a)步骤中，圆盘料的直径10～16mm，为预毛坯的长度为12.5mm，根据螺母的规格来具体确定。
4.如权利要求1所述的一种螺母的加工工艺，其特征在于：所述(c)步骤中，根据螺母毛坯检测结果判断，检测合格的螺母毛坯继续下步操作，不合格的螺母毛坯进行报废。
5.如权利要求1所述的一种螺母的加工工艺，其特征在于：所述(d)步骤中，预热温度为250～280℃，预热时间为1～2小时。
6.如权利要求1所述的一种螺母的加工工艺，其特征在于：所述(d)步骤中，NaCl溶液的浓度为8％～10％，回火处理时回火炉的温度为480～520℃，回火保温时间为3～5小时。
7.如权利要求1所述的一种螺母的加工工艺，其特征在于：所述(f)步骤中，螺母成品表面的防锈处理包括电镀、氧化、磷化、非电解锌片涂层处理。
8.如权利要求1所述的一种螺母的加工工艺，其特征在于：所述(f)步骤中，螺母成品表面涂覆的润滑层材料为十八醇极性蜡润滑剂。
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