CN110340625A - 一种副车架螺栓的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及螺栓加工领域，尤其涉及一种副车架螺栓的生产工艺，包括以下步骤：钢材坯料的加工、螺栓的头部和杆部成型、热处理、杆部加工、探伤处理、螺纹加工、螺杆毛刺处理和防腐处理，螺杆毛刺处理步骤中使用螺杆毛刺处理装置进行处理，当需要对毛刷内的铁屑和毛刺进行清理时，转动支杆而使支杆上的毛刷朝向外侧，使用卡紧件将支杆卡住在圆盘上，然后使钢丝刷进入到毛刷中，给钢丝刷内的第一电磁铁通电，并使圆盘转动。本方案便于对毛刷内的铁屑和毛刺进行清除。

Description

一种副车架螺栓的生产工艺

技术领域

本发明涉及螺栓加工领域，尤其涉及一种副车架螺栓的生产工艺。

背景技术

现目前，螺栓的生产步骤主要有钢材坯料的加工、螺栓的头部和杆部成型、热处理、杆部加工、探伤处理、螺纹加工、螺杆毛刺处理、表面机械强化和防腐处理。

其中当螺杆上的螺纹加工完毕之后，螺杆的表面会产生毛刺和铁屑，因此为了使螺杆上的螺纹的表面比较光滑，需要对螺杆的表面进行打磨处理，现目前的打磨方式主要是人工进行打磨，这样效率较低，且打磨的工作强度较大，人工成本较高。

虽然授权号为CN107253110B的发明专利“一种螺栓加工表面处理装置”已经公开了使用装置自动对螺杆的外表面进行打磨，该专利中使用的是毛刷对螺杆进行打磨处理，由于毛刷比较柔软，故毛刷可对螺杆上的毛刺清除掉的同时，毛刷不会对螺纹造成划伤。但是毛刷使用时间久了，毛刷内会存积一定的毛刺和铁屑，需要对毛刷内的毛刺和铁屑进行清理，否则毛刷在对螺杆进行打磨过程中，毛刷内的毛刺和铁屑会对螺杆上的螺纹造成划伤，而该专利中毛刷内的铁屑和毛刺的清理需要将毛刷拆卸下来逐个进行清理，操作比较麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种副车架螺栓的生产工艺,以便于对毛刷内的铁屑和毛刺进行清除。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种副车架螺栓的生产工艺，包括以下步骤：钢材坯料的加工、螺栓的头部和杆部成型、热处理、杆部加工、探伤处理、螺纹加工、螺杆毛刺处理和防腐处理，螺杆毛刺处理步骤中使用螺杆毛刺处理装置进行处理，当需要对毛刷内的铁屑和毛刺进行清理时，转动支杆而使支杆上的毛刷朝向外侧，使用卡紧件将支杆卡在圆盘上，然后使钢丝刷进入到毛刷中，给钢丝刷内的第一电磁铁通电，并使圆盘转动。

本方案的工作原理和效果为：钢材坯料的加工主要是选材，并将钢材的长度和形状进行加工。螺栓头部和杆部的成型步骤是使钢材坯料成型呈螺栓的初步形状。通过热处理步骤可以改变螺栓表面和内部的化学成分与组织，使得螺栓的表面的硬度变大，利于提高螺栓的使用寿命。杆部加工使得杆部的直径与最后产品的螺杆的直径相同。探伤处理可检测工件的表面是否有伤痕裂纹，对于不符合要求的产品可挑选取来。螺纹加工是指在杆部的表面加工出螺纹。螺杆毛刺处理是指将螺杆的表面上的毛刺和铁屑去除掉。防腐处理可提高产品的表面形成一层保护膜，提高抗腐蚀、抗氧化的能力，从而提高了螺栓的性能。

在螺杆毛刺处理过程中，使用螺杆毛刺处理装置对螺杆表面上的毛刺自动进行处理，无需人工处理，操作简单方便，降低了劳动成本，提高了螺杆表面的毛刺和铁屑的处理效率。当毛刷使用一段时间后，毛刷内会存蓄一定量的铁屑和毛刺，这样转动支杆而使支杆上的毛刷朝向外侧，从而能够使位于支杆外侧的钢丝刷进入到毛刷中，卡紧件用于将支杆固定在圆盘上，避免圆盘转动时支杆自转。当钢丝刷进入到毛刷中后，给钢丝刷内的第一电磁铁通电，并使圆盘转动，圆盘带动支杆围绕圆盘的轴线公转，毛刷在钢丝刷的表面上不断的移动，毛刷从钢丝刷的表面移动时，钢丝刷上的钢丝可将毛刷内的毛刺钩住，毛刷远离钢丝刷后，毛刷内的毛刺遗留在钢丝上，从而实现了毛刷内毛刺的清除，而对于体积较小的铁屑、铁粉可吸附在第一电磁铁上，从而可将毛刷内体积较小的铁粉、铁屑吸出。由此，通过本方案可将毛刷内存蓄的体积较大的毛刺和体积较小的铁屑、铁粉等杂质清除掉，无需将毛刷从圆盘上取下，操作简单方便，并且，圆盘在转动过程中，实现了多个支杆上的毛刷的同时清理，毛刷的清理效率较高，清理效果较好。

进一步，钢材坯料的加工步骤中使用的是碳合金钢。碳合金钢加工出来的螺栓的性能更好。

进一步，螺栓的头部和杆部成型步骤中通过冷挤压技术完成。采用冷挤压技术使得头部和杆部的结合的部位比较光滑，并且通过冷挤压技术加工出来的螺栓，更加节约材料。

进一步，热处理步骤中，使用的淬火的温度为860-870℃，淬火的时间为30min。将淬火的温度控制在860-870℃，淬火的时间控制在30min，淬火的效果较好，加工出来的螺栓的性能较高。

进一步，热处理步骤中，回火的温度为385-400℃，回火的时间为80min。将回火的温度为385-400℃，回火的时间控制在80min，回火的效果较高，加工出来的螺栓的性能较好。

进一步，螺杆毛刺处理装置上设有固定体，固定体上设有固定腔，固定体的截面形状为矩形，固定体的侧面上设有槽孔。由此，由于将螺栓的头部放入到固定腔中，螺栓的杆部穿过槽孔，故固定体的外壁可将螺栓的头部卡住，螺栓不会从固定体中横向掉出，无需使用其他紧固件进行支撑固定，结构更加简单。

进一步，防腐处理为对螺栓进行氧化处理。通过对螺栓的氧化处理，可提高螺栓表面的抗腐蚀、抗氧化的能力，从而提高了螺栓的性能。

进一步，氧化处理的温度为135-140℃，处理的时间为20min。将氧化处理的温度控制在135-140℃，处理的时间控制在20min，氧化的效果较好，不会出现过度氧化的现象。

进一步，螺杆毛刺处理装置上包括用于使螺栓自动下料的自动下料机构。通过自动下料机构实现了毛刺处理完毕的螺栓自动从固定体中掉落，未处理的螺栓自动移动到相应的位置，无需人工将螺栓安装在固定体的特定位置上，操作简单方便。

进一步，螺杆毛刺处理装置上包括收集箱。收集箱用于对毛刺处理完毕的螺栓进行收集。

附图说明

图1为实施例1中螺杆毛刺处理装置的主视图；

图2为实施例2中螺杆毛刺处理装置的主视图；

图3为图2中固定体的俯向剖视图；

图4为图2中固定体、磁铁板的右向局部剖视图；

图5为图4中左侧的磁铁板的右视图；

图6为图2中控制单元的俯视图；

图7为控制单元向左摆动时的电路示意图；

图8为控制单元向右摆动时的电路示意图；

图9为圆盘的左视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：操作台1、支撑座2、气缸3、固定体4、电机5、圆盘6、支杆7、连接杆8、竖杆9、横板10、钢丝11、毛刷12、收集箱13、第一导电块14、第二导电块15、第一导电杆16、手柄17、磁铁板18、上磁区19、中磁区20、下磁区21、上支撑板22、第九磁铁23、下支撑板24、第十一磁铁25、夹紧块26、第十磁铁27、第三磁铁28、第五磁铁29、第八磁铁30、第二磁铁31、第二电磁铁32、第七磁铁33、第一磁铁34、第四磁铁35、第六磁铁36、第二导电杆56。

实施例1

一种副车架螺栓的生产工艺，包括以下步骤：

钢材坯料的加工：使用圆柱形的碳合金钢材料的钢材，并将钢材使用切割机进行切割。

螺栓的头部和杆部成型：通过冷挤压技术完成螺栓头部和杆部的成型，冷挤压技术是通过多工位冷成型工艺完成。

热处理：使用的淬火的温度为860-870℃，淬火的时间为30min。回火的温度为385-400℃，回火的时间为80min。

杆部加工：将杆部打磨到螺纹攻丝前的坯径的大小。

探伤处理：使用磁粉进行探伤。磁粉探伤是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法，属于现有技术。

螺纹加工：使用螺纹攻丝机在杆部攻丝出螺纹。

螺杆毛刺处理，使用螺杆毛刺处理装置对螺杆表面上的毛刺、铁屑或者铁粉等杂质进行处理。

防腐处理：防腐处理为对螺栓进行氧化处理，处理时将螺栓放入到氧化处理池中进行氧化处理，氧化处理的温度为135-140℃，处理的时间为20min。

上述步骤中的钢材坯料的加工、螺栓的头部和杆部成型步骤、热处理、杆部加工、探伤处理、螺纹加工和防腐处理的具体操作步骤均可参照授权公告号为CN101797685B公开的发明专利一种高强度螺栓的制造工艺。

上述螺杆毛刺处理步骤中所使用的螺杆毛刺处理装置如图1所示，螺杆毛刺处理装置包括操作台1，操作台1的底部焊接有支撑座2，操作台1上横向滑动连接有固定体4，本实施例中的固定体4为卡板，固定体4横向滑动连接在操作台1上，具体的，操作台1的顶部上设有横槽，固定体4的底部一体成型有位于横槽内的滑块。操作台1上通过螺钉安装有气缸3，气缸3的气缸杆的右端与固定体4焊接在一起。固定体4的右侧部上设有用于固定螺栓头部的卡紧单元，本实施例中的卡紧单元为三角卡盘。操作台1的右端上通过螺钉固定安装有电机5，电机5的输出轴上同轴焊接有圆盘6，结合图9所示，圆盘6的侧面上转动连接有四个支杆7，具体的，圆盘6的侧面上圆周均匀分布设有四个转动孔，支杆7通过轴承转动连接在转动孔内，支杆7与圆盘6之间连接有用于防止支杆7相对于圆盘6转动的卡紧件，本实施例中的卡紧件为插销，从而可将支杆7固定在圆盘6上，避免支杆7相对于圆盘6自由转动。支杆7上粘接有若干毛刷12，正对的两个支杆7上的毛刷12相互正对。电机5的顶部上通过螺钉固定连接有弯折的连接杆8，连接杆8的左端上竖向滑动连接有竖杆9，具体的竖杆9上设有竖槽，连接杆8的左端上设有凸起，凸起滑动连接在竖槽内，竖杆9上设有多个竖向设置的插孔，连接杆8上横向滑动连接有插销，通过插销插在插孔中，从而可实现将竖杆9固定在连接杆8的左端上，通过插销插在不同的插孔中，从而实现竖杆9的高度的变化。竖杆9的底部通过螺钉固定有钢丝刷，钢丝刷包括横板10，横板10的顶部与竖杆9通过螺钉固定连接，横杆的底部上通过螺钉连接有第一电磁铁，横板10的底部上焊接有若干竖向设置的钢丝11。

下面具体描述螺杆毛刺处理装置的工作原理：通过卡紧单元将螺纹加工之后的螺栓固定在固定体4上，卡紧单元将螺栓的头部夹紧，螺栓的杆部位于固定体4的右侧。然后启动气缸3，气缸3带动固定体4向右移动，固定体4带动螺栓的螺杆进入到毛刷12之间，并启动电机5，电机5带动圆盘6转动，圆盘6带动四个支杆7围绕螺栓的螺杆做公转运动，支杆7上的毛刷12不断在螺杆上反复摩擦，从而对螺杆进行打磨，使得螺杆上的毛刺、铁屑和铁粉刷掉，刷掉的毛刺、铁屑和铁粉存蓄在毛刷12中。通过本装置实现了毛刷12对螺杆上的毛刺、铁屑和铁粉的自动清理，无需人工清理，提高了螺栓的加工效率，降低了人工成本。

当毛刷12使用一段时间后，需要对毛刷12内存蓄的铁屑和毛刺进行清理，此时将圆盘6上卡紧件从支杆7上拔出，并人工将支杆7转动180度，并使用卡紧件再次对支杆7进行固定。这样，四个支杆7均转动之后，相对的两个支杆7上的毛刷12处于相互背离的状态。然后将连接杆8上的插销拔掉，使得插销不再对竖杆9进行固定，竖杆9可在连接杆8上向下滑动，使竖杆9向下移动，竖杆9带动钢丝刷向下移动，直到钢丝刷上的钢丝11插入到毛刷12中即可，然后再使用插销插入到竖杆9的插孔中从而将竖杆9固定住。同时给第一电磁铁通电和启动电机5，电机5带动圆盘6转动，圆盘6带动支杆7继续围绕圆盘6的轴线公转，而由于毛刷12朝向支杆7的外侧，毛刷12在钢丝刷上不断的摩擦，毛刷12从钢丝刷的表面移动时，钢丝刷上的钢丝11可将毛刷12内的毛刺钩住，毛刷12远离钢丝刷后，毛刷12内的毛刺遗留在钢丝11上，从而实现了毛刷12内毛刺的清除，而对于体积较小的铁屑、铁粉可吸附在第一电磁铁上，从而可将毛刷12内体积较小的铁粉、铁屑吸出。由此，通过本方案可将毛刷12内存蓄的体积较大的毛刺和体积较小的铁屑、铁粉等杂质清除掉，无需将毛刷12从圆盘6上取下，操作简单方便，并且，圆盘6在转动过程中，实现了多个支杆7上的毛刷12的同时清理，毛刷12的清理效率较高，效果较好。

实施例2

结合图2所示，本实施例中的固定体4为竖直的管状，结合图3所示，固定体4内设有固定腔，固定体4的截面形状为矩形，图3中固定体4的右侧壁上设有使螺杆伸出的槽孔，固定腔中用于盛放螺栓的头部。螺杆毛刺处理装置上包括用于使螺栓自动下料的自动下料机构。结合图4所示，自动下料机构包括两个竖直设置的磁铁板18、两个横向设置的上支撑板22和两个横向设置的下支撑板24，两个磁铁板18分别位于图4中固定体4的左、右两侧，两个磁铁板18通过螺钉固定在操作台1上，两个磁铁板18靠近固定体4的一侧面上从上至下均设有与上支撑板22相对的上磁区19、中磁区20、与下支撑板24相对的下磁区21，结合图5所示，图5中上磁区19从左至右通过螺钉分别固定有第一磁铁34、第二磁铁31和第三磁铁28，中磁区20从左至右依次通过螺钉固定有第四磁铁35、第二电磁铁32、第五磁铁29，下磁区21从左至右依次通过螺钉固定有第六磁铁36、第七磁铁33和第八磁铁30，本实施例中两个磁铁板18对称设置。结合图4所示，本实施例中的卡紧单元包括两个夹紧块26，夹紧块26与中磁区20相对，图4中固定体4的左、右侧壁上均设有三个竖直分布的通孔，中间的通孔的大小大于两侧的通孔的大小，中间的夹紧块26横向滑动连接在中间的通孔中，具体的，通孔的侧壁上设有横向槽，夹紧块26上设有滑动连接在横向槽中的凸起，按照同样的滑动方式，上支撑板22横向滑动连接在上方的通孔中，下支撑板24横向滑动连接在下方的通孔中。两个上支撑板22远离固定体4的端部上均粘接有第九磁铁23，第九磁铁23的端部与第一磁铁34的端部磁极相反而能够相吸，第九磁铁23的端部与第二磁铁31的端部磁极相同而能够相排斥，第九磁铁23的端部与第三磁铁28的端部磁极相同而能够相排斥。两个夹紧块26上远离固定体4的端部上均粘接有第十磁铁27，第十磁铁27的端部与第四磁铁35的端部的磁极相反而能够相吸，第十磁铁27的端部与第五磁铁29的端部的磁极相同而能够相排斥，第十磁铁27的端部与第二电磁铁32的端部既能够相吸也能够相互排斥。下支撑板24远离固定体4的端部上均粘接有第十一磁铁25，第十一磁铁25的端部与第六磁铁36的端部磁极相同而能够相排斥，第十一磁铁25的端部与第七磁铁33的端部磁极相反而能够相吸，第十一磁铁25的端部与第八磁铁30的端部磁极相同而能够相排斥。

本实施例中的操作台1上设有与固定体4相连通的通道，通道的下方设有位于操作台1下方的收集箱13。从而可收集螺杆毛刺处理完毕的螺栓。

结合图6所示，操作台1上设有双刀双掷开关，双刀双掷开关包括开关座、第一导电杆16和第二导电杆56，第一导电杆16的顶部和第二导电杆56的顶部之间通过螺钉连接有手柄17，第一导电杆16和第二导电杆56通过销轴转动连接在开关座上，操作台1上均设有两个第一导电块14和两个第二导电块15，第一导电块14和第二导电块15分别位于手柄17的两侧。本实施例中的双刀双掷开关和电源、第二电磁铁32相互电连接，具体连接关系如图7和图8所示，由此，通过双刀双掷开关向不同的方向摆动，从而实现了电路中流经第二电磁铁32的电流方向的改变，进而实现了第二电磁铁32的磁极的改变。图7中使双刀双掷开关摆动到第一导电块14上的电流走向示意图，图7中使双刀双掷开关摆动到第二导电块15上的电流走向示意图。

本实施例中具体实施过程如下：初始时，固定体4中堆叠放有多个螺栓，螺栓的头部位于固定体4的固定腔内，螺栓的尾部均位于固定体4的右侧，第二电磁铁32能够与第十磁铁27相吸。结合图4所示，初始时上支撑板22与上磁区19中的第三磁铁28相对，上支撑板22上的第九磁铁23与第三磁铁28相互排斥，两个上支撑板22将下方的第二个螺栓的头部支撑住；而夹紧块26上的第十磁铁27此时与中磁区20中的第五磁铁29相对，夹紧块26上的第十磁铁27与第五磁铁29相互排斥，两个夹紧块26相互靠近而将最下方的螺栓的头部夹紧；另外，下支撑板24上与下磁区21上的第八磁铁30相对，下支撑板24上的第十一磁铁25与第八磁铁30相互相斥，下支撑板24进入到固定腔中而将最下方的螺栓的头部进行支撑。同时，气缸3带动固定体4向右移动，最下方的螺栓的杆部进入到支杆7之间，然后启动电机5，电机5带动圆盘6转动，进而可对进入到螺杆的表面进行处理。在处理过程中，夹紧块26对螺栓的头部处于夹紧状态。

当螺杆处理完毕之后，使气缸3带动图2中的固定体4向左移动，上支撑板22、夹紧块26和下支撑板24一同向左移动，当上支撑板22与第二磁铁31相对后，此时第九磁铁23与第二磁铁31的磁极相同而相斥，上支撑板22仍处于固定体4中对其上方的螺栓进行支撑，而此时第十磁铁27与第二电磁铁32的磁极相反而相互吸引，两个夹紧块26相互远离，两个夹紧块26将最下方的螺栓的头部松开，同时下支撑板24上的第十一磁铁25与第七磁铁33相对，第十一磁铁25和第七磁铁33相互吸引，两个下支撑板24也相互远离，两个下支撑板24不再对最下方的螺栓的头部进行支撑，打磨好的螺栓向下滑动，最后通过操作台1上的通道掉落到收集箱13中。而此时，上支撑板22仍对其上面上螺栓的头部进行支撑，故上支撑板22上的螺栓不会向下掉落。

随着气缸3继续向左移动，当下支撑板24与第六磁铁36相对后，此时第十一磁铁25与第六磁铁36的磁极相同而相斥，下支撑板24相互靠近而插入到固定体4中，而此时第十磁铁27与第四磁铁35的磁极相反而相互吸引，两个夹紧块26仍处于相互远离的状态，同时上支撑板22上的第九磁铁23与第一磁铁34相对，第九磁铁23和第一磁铁34相互吸引，两个上支撑板22相互远离，两个上支撑板22不再对其上方的螺栓的头部进行支撑，螺栓沿固定腔向下掉落到下支撑板24上。由此，通过本实施例实现了螺栓的自动更换。

然后使气缸3带动固定体4向右移动，在固定体4向右移动之前，人工切换双刀双掷开关的方向，此时第二电磁铁32上的电流方向发生变化，第二电磁铁32上的磁极发生改变，当下支撑板24移动到与第七磁铁33相对的位置时，虽然下支撑板24会在第七磁铁33和第十一磁铁25的吸引力的作用下而相互远离，但是此时由于第二电磁铁32上的磁极发生了改变，第二电磁铁32与第十磁铁27之间的磁力变为斥力，因此夹紧块26会相互靠近将螺栓的头部夹紧，从而避免下支撑板24相互远离而使未打磨的螺栓向下掉落到收集箱13中。随着固定体4的继续向右移动，下支撑板24、上支撑板22和夹紧块26均恢复到初始时的状态，然后对新的螺栓的螺杆进行打磨即可。重复上述操作，从而实现了固定体4上的多个螺栓的螺杆自动进行打磨，无需人工将打磨好的螺栓从固定体4上拆下并安装上新的螺栓，操作简单方便，提高了螺栓安装到固定体4上的效率。

当气缸3再次带动固定体4向左移动时，再次切换双刀双掷开关的方向，从而可使第十磁铁27与第二电磁铁32之间的磁力为吸力。

另外，本实施例中的钢丝刷和固定体4上的螺栓不在同一竖直面上，因此钢丝刷不会阻碍螺栓的横向移动。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种副车架螺栓的生产工艺，包括以下步骤：钢材坯料的加工、螺栓的头部和杆部成型、热处理、杆部加工、探伤处理、螺纹加工、螺杆毛刺处理和防腐处理，其特征在于：所述螺杆毛刺处理步骤中使用螺杆毛刺处理装置进行处理，当需要对毛刷内的铁屑和毛刺进行清理时，转动支杆而使支杆上的毛刷朝向外侧，使用卡紧件将支杆卡在圆盘上，然后使钢丝刷进入到毛刷中，给钢丝刷内的第一电磁铁通电，并使圆盘转动。

2.根据权利要求1所述的一种副车架螺栓的生产工艺，其特征在于：所述钢材坯料的加工步骤中使用的是碳合金钢。

3.根据权利要求1所述的一种副车架螺栓的生产工艺，其特征在于：所述螺栓的头部和杆部成型步骤中通过冷挤压技术完成。

4.根据权利要求1所述的一种副车架螺栓的生产工艺，其特征在于：所述热处理步骤中，使用的淬火的温度为860-870℃，淬火的时间为30min。

5.根据权利要求1所述的一种副车架螺栓的生产工艺，其特征在于：所述热处理步骤中，回火的温度为385-400℃，回火的时间为80min。

6.根据权利要求1所述的一种副车架螺栓的生产工艺，其特征在于：所述螺杆毛刺处理装置上设有固定体，所述固定体上设有固定腔，固定体的截面形状为矩形，固定体的侧面上设有槽孔。

7.根据权利要求1所述的一种副车架螺栓的生产工艺，其特征在于：所述防腐处理为对螺栓进行氧化处理。

8.根据权利要求7所述的一种副车架螺栓的生产工艺，其特征在于：所述氧化处理的温度为135-140℃，处理的时间为20min。

9.根据权利要求1所述的一种副车架螺栓的生产工艺，其特征在于：所述螺杆毛刺处理装置上包括用于使螺栓自动下料的自动下料机构。

10.根据权利要求9所述的一种副车架螺栓的生产工艺，其特征在于：所述螺杆毛刺处理装置上包括收集箱。