CN110142571A - 一种螺栓的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种螺栓的加工方法，包括机加工、清洗、淬火、清洗、回火、抛光、滚丝、清洗、防锈处理等步骤，其中淬火时电加热至835‑860℃，回火时电加热至120‑135℃或电加热至190‑215℃。本发明加工方法简单，易于操作，在加工过程中，不会出现裂纹等问题，并能保持零件尺寸的稳定性以及精准性，组织结构稳定，制备得到的螺栓硬度高，可达到HRC50‑56，有效满足发动机对螺栓高硬度的要求。
Description
技术领域
本发明涉及紧固件加工技术领域，具体涉及一种螺栓的加工方法。
背景技术
螺栓作为一种机械零件，是配用螺母的圆柱形带螺纹的紧固件。由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。
螺栓在日常生活当中和工业生产制造当中是必不可少的，螺栓也被称为工业之米，可见螺栓的运用之广泛。螺栓的运用范围有电子产品、机械产品、数码产品、电力设备、机电机械产品、船舶、车辆、水利工程等，甚至化学实验上也有用到螺栓。而随着高强螺栓加工行业的发展，一些环境下对所使用的螺栓质量要求也越来越高。
申请号为201310295194.8的中国专利公开了一种汽车轮毂螺栓及其加工工艺，加工工艺依次包括有如下工艺步骤：冷镦、热处理、辗牙和发黑去氢。该发明所述的汽车轮毂螺栓加工工艺采用先热处理后再进行辗牙处理，能更好的保全产品螺纹部位的金属流线和热处理后均匀组织的连续性，可以有效防止产品发生脱碳、增碳、裂纹等不良风险；通过该发明的汽车轮毂螺栓加工工艺制造的汽车轮毂螺栓强度较高，使用的安全性能好，但是其热处理后的硬度为34-38HRC，硬度偏低，无法满足一些机械对螺栓高硬度的要求。
申请号为201310170042.5的中国专利公开了一种高强度螺栓及其加工方法，该螺栓是加工钢板而成的螺栓，钢板的成分包括碳、硅、锰、铬、钼、钒、铜等元素，其制备方法包括备料、软化脱货、冷锻成型、螺纹加工、热处理、机械强化和表面处理等步骤，制备得到的螺栓具有高强度，同时可够耐磨损、耐疲劳，使使用过程的连接安全可靠，不易因折断等问题。但是由其检测结果可知，该螺栓的的为47HRC以下，硬度还略偏低。
现有技术中，钢棒经过再次加工，应用于制备螺栓、弹簧、轴承、电缆和其他与安全有关的基础配件，例如汽车发动机和传动系统的零部件。对于在发动机中使用的螺栓，其对螺栓硬度要求很高。市场上很难找到达到硬度的螺栓，为满足发动机里面的调整螺栓需要，对于开发螺栓新的加工方法势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种螺栓的加工方法，加工方法简单，易于操作，在加工过程中，不会出现裂纹等问题，并能保持零件尺寸的稳定性以及精准性，组织结构稳定，制备得到的螺栓硬度高，可达到HRC50-56，有效满足发动机对螺栓高硬度的要求。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种螺栓的加工方法，包括以下步骤：
(1)机加工：将钢棒放入车床，进行机加工；
(2)清洗：将经步骤(1)所得零件放入喷淋式清洗机中清洗；
(3)淬火：将零件放入淬火机中，电加热至835-860℃，保持一段时间，调整零件的尺寸和形状精度，然后置于快速冷却油中，待温度降至室温后取出；
(4)清洗：将零件放入超声波清洗机中清洗；
(5)回火：将零件放入回火机中，电加热至120-135℃或电加热至190-215℃，保持一段时间后，出炉自然冷却；
(6)抛光：将零件放入抛光机中对其进行精加工；
(7)滚丝：将零件放入滚丝机中，对零件进行螺纹滚压；
(8)清洗：将零件放入高压喷淋式清洗机中清洗，得成品零件；
(9)防锈处理：将成品零件浸入防锈油中进行防锈处理；
(10)检验：对成品零件进行检验；
(11)包装、入库：对成品零件进行包装、入库。
优选地，所述步骤(1)中，钢棒的材料为S45C。
优选地，所述步骤(1)中，机加工过程在切削油或切削液里加工。
优选地，所述步骤(3)中，电加热至835-860℃时，保持50-70min。
优选地，所述步骤(3)中，电加热至850℃。
优选地，所述步骤(5)中，电加热至120-135℃，保持110-135min；电加热至190-215℃时，保持75-90min。
优选地，所述步骤(5)中，电加热至130℃或电加热至200℃。
优选地，所述步骤(2)中，清洗用清洗水25-35天更换一次；所述步骤(4)中，清洗用清洗水5-6个工作日更换一次；所述步骤(8)中，清洗用清洗水5-6个工作日更换一次。
本发明中个步骤中所用清洗水均为清洗剂与自来水按常规比例配置而成。
本发明的有益效果是：
本发明在对路栓进行加工时，依次进行机加工、清洗、淬火、清洗、回火、抛光、滚丝、清洗、防锈处理等步骤，在加工过程中，不会出现裂纹等问题，并能保持零件尺寸的稳定性以及精准性，组织结构稳定。
本发明采用的钢棒为S45C高级优质碳钢，在制备螺栓的过程中，在淬火时，将所得零件电加热至835-860℃，使微观组织致密性均匀度增加，使晶粒细化，硬度增加。在回火阶段，将电加热温度设置为120-135℃或190-215℃时，硬度得到明显提高，并使零件在加工过程中的残余应力基本消除，并使力学性能有所增强。本发明加工方法简单，易于操作，制备得到的螺栓硬度高，可达到HRC50-56，有效满足发动机对螺栓高硬度的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工艺流程示意图；
图2为本发明螺栓的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明下述实施例1-6中，所用钢棒均为S45C，为一种高级优质碳钢。其工艺流程示意图如图1所示。
实施例1：
一种螺栓的加工方法，包括以下步骤：
(1)机加工：将钢棒放入车床，进行机加工；机加工过程在切削油里加工，不产生粉尘，但会产生油雾废气，该过程产生废料S1，有机废气G1(油雾)；
(2)清洗：将经步骤(1)所得零件放入喷淋式清洗机(有效容积120L)中清洗；清洗水一个月更换一次，该过程会产生清洗废液S2；
(3)淬火：将零件放入淬火机中，电加热至850℃，保持65min，调整零件的尺寸和形状精度，然后置于快速冷却油中，待温度降至室温后取出；快速冷却油正常情况下不更换，该过程会产生有机废气G2(油雾)；
(4)清洗：将零件放入超声波清洗机中清洗；清洗水6个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S3；
(5)回火：将零件放入回火机中，电加热至130℃，保持120min；出炉自然冷却；
(6)抛光：将零件放入抛光机中对其进行精加工；该过程会产生废料S4，废气G3(粉尘)；
(7)滚丝：将零件放入滚丝机中，对零件进行螺纹滚压；该过程会产生废料S5；
(8)清洗：将零件放入高压喷淋式清洗机中清洗，得成品零件；清洗水6个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S6；
(9)防锈处理：将成品零件浸入防锈油中进行防锈处理；该过程不产生污染物；
(10)检验：对成品零件尺寸等参数进行检验；该过程会产生不合格品S7，不合格品外售处置；
(11)包装、入库：对成品零件进行包装、入库。
实施例2：
一种螺栓的加工方法，包括以下步骤：
(1)机加工：将钢棒放入车床，进行机加工；机加工过程在切削油里加工，不产生粉尘，但会产生油雾废气，该过程产生废料S1，有机废气G1(油雾)；
(2)清洗：将经步骤(1)所得零件放入喷淋式清洗机(有效容积120L)中清洗；清洗水一个月更换一次，该过程会产生清洗废液S2；
(3)淬火：将零件放入淬火机中，电加热至850℃，保持65min，调整零件的尺寸和形状精度，然后置于快速冷却油中，待温度降至室温后取出；快速冷却油正常情况下不更换，该过程会产生有机废气G2(油雾)；
(4)清洗：将零件放入超声波清洗机中清洗；清洗水5个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S3；
(5)回火：将零件放入回火机中，电加热至200℃时，保持85min。出炉自然冷却；
(6)抛光：将零件放入抛光机中对其进行精加工；该过程会产生废料S4，废气G3(粉尘)；
(7)滚丝：将零件放入滚丝机中，对零件进行螺纹滚压；该过程会产生废料S5；
(8)清洗：将零件放入高压喷淋式清洗机中清洗，得成品零件；清洗水5个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S6；
(9)防锈处理：将成品零件浸入防锈油中进行防锈处理；该过程不产生污染物；
(10)检验：对成品零件尺寸等参数进行检验；该过程会产生不合格品S7，不合格品外售处置；
(11)包装、入库：对成品零件进行包装、入库。
实施例3：
一种螺栓的加工方法，包括以下步骤：
(1)机加工：将钢棒放入车床，进行机加工；机加工过程在切削液里加工，不产生粉尘，但会产生油雾废气，该过程产生废料S1，有机废气G1(油雾)；
(2)清洗：将经步骤(1)所得零件放入喷淋式清洗机(有效容积120L)中清洗；清洗水一个月更换一次，该过程会产生清洗废液S2；
(3)淬火：将零件放入淬火机中，电加热至860℃，保持55min，调整零件的尺寸和形状精度，然后置于快速冷却油中，待温度降至室温后取出；快速冷却油正常情况下不更换，该过程会产生有机废气G2(油雾)；
(4)清洗：将零件放入超声波清洗机中清洗；清洗水5个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S3；
(5)回火：将零件放入回火机中，电加热至135℃，保持120min；出炉自然冷却；
(6)抛光：将零件放入抛光机中对其进行精加工；该过程会产生废料S4，废气G3(粉尘)；
(7)滚丝：将零件放入滚丝机中，对零件进行螺纹滚压；该过程会产生废料S5；
(8)清洗：将零件放入高压喷淋式清洗机中清洗，得成品零件；清洗水5个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S6；
(9)防锈处理：将成品零件浸入防锈油中进行防锈处理；该过程不产生污染物；
(10)检验：对成品零件尺寸等参数进行检验；该过程会产生不合格品S7，不合格品外售处置；
(11)包装、入库：对成品零件进行包装、入库。
实施例4：
一种螺栓的加工方法，包括以下步骤：
(1)机加工：将钢棒放入车床，进行机加工；机加工过程在切削油里加工，不产生粉尘，但会产生油雾废气，该过程产生废料S1，有机废气G1(油雾)；
(2)清洗：将经步骤(1)所得零件放入喷淋式清洗机(有效容积120L)中清洗；清洗水一个月更换一次，该过程会产生清洗废液S2；
(3)淬火：将零件放入淬火机中，电加热至835℃，保持70min，调整零件的尺寸和形状精度，然后置于快速冷却油中，待温度降至室温后取出；快速冷却油正常情况下不更换，该过程会产生有机废气G2(油雾)；
(4)清洗：将零件放入超声波清洗机中清洗；清洗水6个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S3；
(5)回火：将零件放入回火机中，电加热至190℃时，保持75min。出炉自然冷却；
(6)抛光：将零件放入抛光机中对其进行精加工；该过程会产生废料S4，废气G3(粉尘)；
(7)滚丝：将零件放入滚丝机中，对零件进行螺纹滚压；该过程会产生废料S5；
(8)清洗：将零件放入高压喷淋式清洗机中清洗，得成品零件；清洗水5个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S6；
(9)防锈处理：将成品零件浸入防锈油中进行防锈处理；该过程不产生污染物；
(10)检验：对成品零件尺寸等参数进行检验；该过程会产生不合格品S7，不合格品外售处置；
(11)包装、入库：对成品零件进行包装、入库。
实施例5：
一种螺栓的加工方法，包括以下步骤：
(1)机加工：将钢棒放入车床，进行机加工；机加工过程在切削液里加工，不产生粉尘，但会产生油雾废气，该过程产生废料S1，有机废气G1(油雾)；
(2)清洗：将经步骤(1)所得零件放入喷淋式清洗机(有效容积120L)中清洗；清洗水一个月更换一次，该过程会产生清洗废液S2；
(3)淬火：将零件放入淬火机中，电加热至840℃，保持50min，调整零件的尺寸和形状精度，然后置于快速冷却油中，待温度降至室温后取出；快速冷却油正常情况下不更换，该过程会产生有机废气G2(油雾)；
(4)清洗：将零件放入超声波清洗机中清洗；清洗水6个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S3；
(5)回火：将零件放入回火机中，电加热至215℃时，保持85min。出炉自然冷却；
(6)抛光：将零件放入抛光机中对其进行精加工；该过程会产生废料S4，废气G3(粉尘)；
(7)滚丝：将零件放入滚丝机中，对零件进行螺纹滚压；该过程会产生废料S5；
(8)清洗：将零件放入高压喷淋式清洗机中清洗，得成品零件；清洗水6个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S6；
(9)防锈处理：将成品零件浸入防锈油中进行防锈处理；该过程不产生污染物；
(10)检验：对成品零件尺寸等参数进行检验；该过程会产生不合格品S7，不合格品外售处置；
(11)包装、入库：对成品零件进行包装、入库。
实施例6：
一种螺栓的加工方法，包括以下步骤：
(1)机加工：将钢棒放入车床，进行机加工；机加工过程在切削油里加工，不产生粉尘，但会产生油雾废气，该过程产生废料S1，有机废气G1(油雾)；
(2)清洗：将经步骤(1)所得零件放入喷淋式清洗机(有效容积120L)中清洗；清洗水一个月更换一次，该过程会产生清洗废液S2；
(3)淬火：将零件放入淬火机中，电加热至845℃，保持60min，调整零件的尺寸和形状精度，然后置于快速冷却油中，待温度降至室温后取出；快速冷却油正常情况下不更换，该过程会产生有机废气G2(油雾)；
(4)清洗：将零件放入超声波清洗机中清洗；清洗水6个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S3；
(5)回火：将零件放入回火机中，电加热至120℃，保持135min；出炉自然冷却；
(6)抛光：将零件放入抛光机中对其进行精加工；该过程会产生废料S4，废气G3(粉尘)；
(7)滚丝：将零件放入滚丝机中，对零件进行螺纹滚压；该过程会产生废料S5；
(8)清洗：将零件放入高压喷淋式清洗机中清洗，得成品零件；清洗水6个工作日更换一次；该过程会产生清洗废液S6；
(9)防锈处理：将成品零件浸入防锈油中进行防锈处理；该过程不产生污染物；
(10)检验：对成品零件尺寸等参数进行检验；该过程会产生不合格品S7，不合格品外售处置；
(11)包装、入库：对成品零件进行包装、入库。
本发明中个步骤中所用清洗水均由清洗剂与自来水按常规比例配置而成即可。
使用实施例1-6中的加工方法制备如图2所示的螺栓，制备得到的螺栓其结构尺寸如图2所示，每一尺寸的单位为mm，同时对其进行性能测试，具体为采用洛式硬度计测定表面硬度，使用磁气探伤机进行裂痕检查，
具体检测结果如表1所示。
表1：
| 实施例 | 洛式硬度(HRC) | 裂痕检查 |
| 实施例1 | 56 | 无裂痕 |
| 实施例2 | 56 | 无裂痕 |
| 实施例3 | 50 | 无裂痕 |
| 实施例4 | 53 | 无裂痕 |
| 实施例5 | 54 | 无裂痕 |
| 实施例6 | 55 | 无裂痕 |
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种螺栓的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)机加工：将钢棒放入车床，进行机加工；
(2)清洗：将经步骤(1)所得零件放入喷淋式清洗机中清洗；
(3)淬火：将零件放入淬火机中，电加热至835-860℃，保持一段时间，调整零件的尺寸和形状精度，然后置于快速冷却油中，待温度降至室温后取出；
(4)清洗：将零件放入超声波清洗机中清洗；
(5)回火：将零件放入回火机中，电加热至120-135℃或电加热至190-215℃，保持一段时间后，出炉自然冷却；
(6)抛光：将零件放入抛光机中对其进行精加工；
(7)滚丝：将零件放入滚丝机中，对零件进行螺纹滚压；
(8)清洗：将零件放入高压喷淋式清洗机中清洗，得成品零件；
(9)防锈处理：将成品零件浸入防锈油中进行防锈处理；
(10)检验：对成品零件进行检验；
(11)包装、入库：对成品零件进行包装、入库。
2.根据权利要求1所述的螺栓的加工方法，其特征在于，所述步骤(1)中，钢棒的材料为S45C。
3.根据权利要求1所述的螺栓的加工方法，其特征在于，所述步骤(1)中，机加工过程在切削油或切削液里加工。
4.根据权利要求1所述的螺栓的加工方法，其特征在于，所述步骤(3)中，电加热至835-860℃时，保持50-70min。
5.根据权利要求1所述的螺栓的加工方法，其特征在于，所述步骤(3)中，电加热至850℃。
6.根据权利要求1所述的螺栓的加工方法，其特征在于，所述步骤(5)中，电加热至120-135℃，保持110-135min；电加热至190-215℃时，保持75-90min。
7.根据权利要求1所述的螺栓的加工方法，其特征在于，所述步骤(5)中，电加热至130℃或电加热至200℃。
8.根据权利要求1所述的螺栓的加工方法，其特征在于，所述步骤(2)中，清洗用清洗水25-35天更换一次；所述步骤(4)中，清洗用清洗水5-6个工作日更换一次；所述步骤(8)中，清洗用清洗水5-6个工作日更换一次。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190820 |