CN114193102A - 一种高强度膨胀紧固件生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及紧固件加工技术领域，提供了一种高强度膨胀紧固件生产工艺，包括锻造，采用锻造用锻造毛坯制得；退火处理；成型，将制得的材料导入成型机中挤成芯棒；冷却切环，将制得的芯棒冷却后对其进行切环，切除并收集外环，且切环过程中沿着芯棒的一端进行切环，切到芯棒另一端前留有一定位置；粗加工，对切环部分的芯棒的外部开设外螺纹，以及对芯棒未开环部分进行打磨加工，同时对收集的外环的外侧进行纵向钻孔操作，并对其一端延伸方向进行横向切口；精加工，对留有一定位置的芯棒进行精加工，将该部分加工成圆锥形；安装；热处理；回火处理，本发明不仅提高了膨胀紧固件的整体硬度，还提高了刀片的耐腐蚀性，延长了紧固件的正常使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及紧固件加工技术领域，具体为一种高强度膨胀紧固件生产工艺。
背景技术
紧固件，是作紧固连接用且应用极为广泛的一类机械零件，紧固件，使用行业广泛，包括能源、电子、电器、机械、化工、冶金、模具、液压等等行业，在各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、化工、仪表和用品等上面，都可以看到各式各样的紧固件，是应用最广泛的机械基础件。它的特点是品种规格繁多，性能用途各异，而且标准化、系列化、通用化的程度也极高，因此，也有人把已有国家标准的一类紧固件称为标准紧固件，或简称为标准件。
膨胀紧固件一般指的是膨胀螺丝或膨胀螺栓，在使用过程中，膨胀套在挤压过程中在安装孔内进行膨胀，从而起到很好的固定作用，而现有的膨胀紧固件其材质采用塑料件或不锈钢材料制成，当在安装孔内膨胀后由于其材质强度不高，以及经过长时间腐蚀后膨胀套损坏，从而导致膨胀紧固件失效，在此基础上，本申请人提供了一种高强度膨胀紧固件生产工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度膨胀紧固件生产工艺，包括以下步骤，
步骤1：锻造，采用锻造用锻造毛坯制得；
步骤2：退火处理；
步骤3：成型，将步骤2制得的材料导入成型机中挤成芯棒；
步骤4：冷却切环，将步骤3制得的芯棒冷却后对其进行切环，切除并收集外环，且切环过程中沿着芯棒的一端进行切环，切到芯棒另一端前留有一定位置；
步骤5：粗加工，对切环部分的芯棒的外部开设外螺纹，以及对芯棒未开环部分进行打磨加工，同时对收集的外环的外侧进行纵向钻孔操作，并对其一端延伸方向进行横向切口；
步骤6：精加工，对步骤4中留有一定位置的芯棒进行精加工，将该部分加工成圆锥形；
步骤7：安装，将步骤4加工后的外环套设到步骤6精加工后的芯棒上；
步骤8：热处理；
步骤9：回火处理。
进一步的改进在于：步骤1中毛坯的组分按重量百分比计为：C：1.03～1.32％，Mn：1.02～1.35％，V：1.45～1.67％，W：1.25～1.67％，Zr：0.45～0.65％，Ti：0.65～0.85％，Ni：0.40～0.50％，Nb：0.24～0.35％，Cr：6.3～8.5％，Mo：0.78～0.91％，余量为Fe和不可避免杂质。
进一步的改进在于：所述步骤2中的退火处理的具体步骤为:先将锻造毛坯装入热处理炉，以20℃/min的升温速率升温至900～980℃，保温2～4h，然后经过3～4h匀速冷却至400～450℃，最后出炉空冷。
进一步的改进在于：所述步骤3中成型机温度在500-560℃，时间在20-30min。
进一步的改进在于：所述步骤8中的热处理的具体步骤为：将热锅炉先加热至580～620℃，放入锻造毛坯；然后以15℃/min的升温速率升温至800～850℃后，保温2～4h； 然后以20℃/min的升温速率再升温至960～990℃，保温1～2h后淬火；自然冷却后再经过深冷处理，以20℃/min的降温速率降温至-220～-230℃，保持1～2h，放置至常温。
进一步的改进在于：所述步骤9中回火处理的回火温度为500～540℃，空冷后在130～160℃下时效强化8～12h，然后进行第二次回火，回火温度为500～540℃，空冷后在室温条件下时效强化8～12h。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明不仅提高了膨胀紧固件的整体硬度，还提高了刀片的耐腐蚀性，延长了紧固件的正常使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1提供了一种高强度膨胀紧固件生产工艺，包括以下步骤，
步骤1：锻造，采用锻造用锻造毛坯制得，该毛坯的组分按重量百分比计为：C：1.03％，Mn：1.02％，V：1.45％，W：1.25％，Zr：0.45％，Ti：0.65％，Ni：0.40％，Nb：0.24％，Cr：6.3％，Mo：0.78％，余量为Fe和不可避免杂质；
步骤2：退火处理，先将锻造毛坯装入热处理炉，以20℃/min的升温速率升温至900℃，保温2h，然后经过3h匀速冷却至400℃，最后出炉空冷；
步骤3：成型，将步骤2制得的材料导入成型机中挤成芯棒，所述步骤3中成型机温度在500℃，时间在20min；
步骤4：冷却切环，将步骤3制得的芯棒冷却后对其进行切环，切除并收集外环，且切环过程中沿着芯棒的一端进行切环，切到芯棒另一端前留有一定位置；
步骤5：粗加工，对切环部分的芯棒的外部开设外螺纹，以及对芯棒未开环部分进行打磨加工，同时对收集的外环的外侧进行纵向钻孔操作，并对其一端延伸方向进行横向切口；
步骤6：精加工，对步骤4中留有一定位置的芯棒进行精加工，将该部分加工成圆锥形；
步骤7：安装，将步骤4加工后的外环套设到步骤6精加工后的芯棒上；
步骤8：热处理，将热锅炉先加热至580℃，放入锻造毛坯；然后以15℃/min的升温速率升温至800℃后，保温2h； 然后以20℃/min的升温速率再升温至960℃，保温1h后淬火；自然冷却后再经过深冷处理，以20℃/min的降温速率降温至-220℃，保持1h，放置至常温；
步骤9：回火处理，步骤9中回火处理的回火温度为500℃，空冷后在130℃下时效强化8h，然后进行第二次回火，回火温度为500℃，空冷后在室温条件下时效强化8h制得实施例1。
实施例2提供了一种高强度膨胀紧固件生产工艺，包括以下步骤，
步骤1：锻造，采用锻造用锻造毛坯制得，该毛坯的组分按重量百分比计为：C：1.32％，Mn：1.35％，V：1.67％，W：1.67％，Zr：0.65％，Ti：0.65～0.85％，Ni：0.50％，Nb：0.35％，Cr：8.5％，Mo：0.91％，余量为Fe和不可避免杂质；
步骤2：退火处理，先将锻造毛坯装入热处理炉，以20℃/min的升温速率升温至980℃，保温4h，然后经过4h匀速冷却至450℃，最后出炉空冷；
步骤3：成型，将步骤2制得的材料导入成型机中挤成芯棒，所述步骤3中成型机温度在560℃，时间在30min；
步骤4：冷却切环，将步骤3制得的芯棒冷却后对其进行切环，切除并收集外环，且切环过程中沿着芯棒的一端进行切环，切到芯棒另一端前留有一定位置；
步骤5：粗加工，对切环部分的芯棒的外部开设外螺纹，以及对芯棒未开环部分进行打磨加工，同时对收集的外环的外侧进行纵向钻孔操作，并对其一端延伸方向进行横向切口；
步骤6：精加工，对步骤4中留有一定位置的芯棒进行精加工，将该部分加工成圆锥形；
步骤7：安装，将步骤4加工后的外环套设到步骤6精加工后的芯棒上；
步骤8：热处理，将热锅炉先加热至620℃，放入锻造毛坯；然后以15℃/min的升温速率升温至850℃后，保温4h； 然后以20℃/min的升温速率再升温至990℃，保温2h后淬火；自然冷却后再经过深冷处理，以20℃/min的降温速率降温至-230℃，保持2h，放置至常温；
步骤9：回火处理，步骤9中回火处理的回火温度为540℃，空冷后在160℃下时效强化12h，然后进行第二次回火，回火温度为540℃，空冷后在室温条件下时效强化12h制得实施例2。
实施例3提供了一种高强度膨胀紧固件生产工艺，包括以下步骤，
步骤1：锻造，采用锻造用锻造毛坯制得，该毛坯的组分按重量百分比计为：C：1.20％，Mn：1.15％，V：1.61％，W：1.42％，Zr：0.50％，Ti：0.75％，Ni：0.44％，Nb：0.28％，Cr：8.0％，Mo：0.81％，余量为Fe和不可避免杂质；
步骤2：退火处理，先将锻造毛坯装入热处理炉，以20℃/min的升温速率升温至950℃，保温3h，然后经过3h匀速冷却至430℃，最后出炉空冷；
步骤3：成型，将步骤2制得的材料导入成型机中挤成芯棒，所述步骤3中成型机温度在520℃，时间在25min；
步骤4：冷却切环，将步骤3制得的芯棒冷却后对其进行切环，切除并收集外环，且切环过程中沿着芯棒的一端进行切环，切到芯棒另一端前留有一定位置；
步骤5：粗加工，对切环部分的芯棒的外部开设外螺纹，以及对芯棒未开环部分进行打磨加工，同时对收集的外环的外侧进行纵向钻孔操作，并对其一端延伸方向进行横向切口；
步骤6：精加工，对步骤4中留有一定位置的芯棒进行精加工，将该部分加工成圆锥形；
步骤7：安装，将步骤4加工后的外环套设到步骤6精加工后的芯棒上；
步骤8：热处理，将热锅炉先加热至600℃，放入锻造毛坯；然后以15℃/min的升温速率升温至830℃后，保温2h；然后以20℃/min的升温速率再升温至970℃，保温1h后淬火；自然冷却后再经过深冷处理，以20℃/min的降温速率降温至-220℃，保持1.5h，放置至常温；
步骤9：回火处理，步骤9中回火处理的回火温度为520℃，空冷后在150℃下时效强化10h，然后进行第二次回火，回火温度为520℃，空冷后在室温条件下时效强化10h制得实施例3。
实施例4提供了一种高强度膨胀紧固件生产工艺，包括以下步骤，
步骤1：锻造，采用锻造用锻造毛坯制得，该毛坯的组分按重量百分比计为：C：1.20％，Mn：1.30％，V：1.50％，W：1.40％，Zr：0.50％，Ti：0.70％，Ni：0.40％，Nb：0.28％，Cr：6.8％，Mo：0.79％，余量为Fe和不可避免杂质；
步骤2：退火处理，先将锻造毛坯装入热处理炉，以20℃/min的升温速率升温至920℃，保温2h，然后经过4h匀速冷却至450℃，最后出炉空冷；
步骤3：成型，将步骤2制得的材料导入成型机中挤成芯棒，所述步骤3中成型机温度在560℃，时间在30min；
步骤4：冷却切环，将步骤3制得的芯棒冷却后对其进行切环，切除并收集外环，且切环过程中沿着芯棒的一端进行切环，切到芯棒另一端前留有一定位置；
步骤5：粗加工，对切环部分的芯棒的外部开设外螺纹，以及对芯棒未开环部分进行打磨加工，同时对收集的外环的外侧进行纵向钻孔操作，并对其一端延伸方向进行横向切口；
步骤6：精加工，对步骤4中留有一定位置的芯棒进行精加工，将该部分加工成圆锥形；
步骤7：安装，将步骤4加工后的外环套设到步骤6精加工后的芯棒上；
步骤8：热处理，将热锅炉先加热至600℃，放入锻造毛坯；然后以15℃/min的升温速率升温至830℃后，保温4h；然后以20℃/min的升温速率再升温至980℃，保温2h后淬火；自然冷却后再经过深冷处理，以20℃/min的降温速率降温至-225℃，保持1h，放置至常温；
步骤9：回火处理，步骤9中回火处理的回火温度为530℃，空冷后在150℃下时效强化10h，然后进行第二次回火，回火温度为530℃，空冷后在室温条件下时效强化10h制得实施例4。
实施例5提供了一种高强度膨胀紧固件生产工艺，包括以下步骤，
步骤1：锻造，采用锻造用锻造毛坯制得，该毛坯的组分按重量百分比计为：C：1.30％，Mn：1.25％，V：1.62％，W：1.50％，Zr：0.48％，Ti：0.65％，Ni：0.40％，Nb：0.24％，Cr：8.5％，Mo：0.91％，余量为Fe和不可避免杂质；
步骤2：退火处理，先将锻造毛坯装入热处理炉，以20℃/min的升温速率升温至930℃，保温4h，然后经过4h匀速冷却至450℃，最后出炉空冷；
步骤3：成型，将步骤2制得的材料导入成型机中挤成芯棒，所述步骤3中成型机温度在560℃，时间在30min；
步骤4：冷却切环，将步骤3制得的芯棒冷却后对其进行切环，切除并收集外环，且切环过程中沿着芯棒的一端进行切环，切到芯棒另一端前留有一定位置；
步骤5：粗加工，对切环部分的芯棒的外部开设外螺纹，以及对芯棒未开环部分进行打磨加工，同时对收集的外环的外侧进行纵向钻孔操作，并对其一端延伸方向进行横向切口；
步骤6：精加工，对步骤4中留有一定位置的芯棒进行精加工，将该部分加工成圆锥形；
步骤7：安装，将步骤4加工后的外环套设到步骤6精加工后的芯棒上；
步骤8：热处理，将热锅炉先加热至620℃，放入锻造毛坯；然后以15℃/min的升温速率升温至850℃后，保温4h；然后以20℃/min的升温速率再升温至990℃，保温1～2h后淬火；自然冷却后再经过深冷处理，以20℃/min的降温速率降温至-230℃，保持2h，放置至常温；
步骤9：回火处理，步骤9中回火处理的回火温度为540℃，空冷后在160℃下时效强化12h，然后进行第二次回火，回火温度为540℃，空冷后在室温条件下时效强化8h制得实施例5。
由表一和表二可以明显得出，本发明不仅提高了膨胀紧固件的整体硬度，还提高了刀片的耐腐蚀性，延长了紧固件的正常使用寿命。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (6)
1.一种高强度膨胀紧固件生产工艺，其特征在于，包括以下步骤，
步骤1：锻造，采用锻造用锻造毛坯制得；
步骤2：退火处理；
步骤3：成型，将步骤2制得的材料导入成型机中挤成芯棒；
步骤4：冷却切环，将步骤3制得的芯棒冷却后对其进行切环，切除并收集外环，且切环过程中沿着芯棒的一端进行切环，切到芯棒另一端前留有一定位置；
步骤5：粗加工，对切环部分的芯棒的外部开设外螺纹，以及对芯棒未开环部分进行打磨加工，同时对收集的外环的外侧进行纵向钻孔操作，并对其一端延伸方向进行横向切口；
步骤6：精加工，对步骤4中留有一定位置的芯棒进行精加工，将该部分加工成圆锥形；
步骤7：安装，将步骤4加工后的外环套设到步骤6精加工后的芯棒上；
步骤8：热处理；
步骤9：回火处理。
2.根据权利要求1所述的一种高强度膨胀紧固件生产工艺，其特征在于：步骤1中毛坯的组分按重量百分比计为：C：1.03～1.32％，Mn：1.02～1.35％，V：1.45～1.67％，W：1.25～1.67％，Zr：0.45～0.65％，Ti：0.65～0.85％，Ni：0.40～0.50％，Nb：0.24～0.35％，Cr：6.3～8.5％，Mo：0.78～0.91％，余量为Fe和不可避免杂质。
3.根据权利要求1所述的一种高强度膨胀紧固件生产工艺，其特征在于：所述步骤2中的退火处理的具体步骤为:先将锻造毛坯装入热处理炉，以20℃/min的升温速率升温至900～980℃，保温2～4h，然后经过3～4h匀速冷却至400～450℃，最后出炉空冷。
4.根据权利要求1所述的一种高强度膨胀紧固件生产工艺，其特征在于：所述步骤3中成型机温度在500-560℃，时间在20-30min。
5.根据权利要求1所述的一种高强度膨胀紧固件生产工艺，其特征在于：所述步骤8中的热处理的具体步骤为：将热锅炉先加热至580～620℃，放入锻造毛坯；然后以15℃/min的升温速率升温至800～850℃后，保温2～4h； 然后以20℃/min的升温速率再升温至960～990℃，保温1～2h后淬火；自然冷却后再经过深冷处理，以20℃/min的降温速率降温至-220～-230℃，保持1～2h，放置至常温。
6.根据权利要求1所述的一种高强度膨胀紧固件生产工艺，其特征在于：所述步骤9中回火处理的回火温度为500～540℃，空冷后在130～160℃下时效强化8～12h，然后进行第二次回火，回火温度为500～540℃，空冷后在室温条件下时效强化8～12h。
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2021
- 2021-12-20 CN CN202111561019.XA patent/CN114193102A/zh active Pending
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