CN116604285A - 一种高强度螺栓的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高强度螺栓的制造方法，其特征在于：将毛坯按照图纸的尺寸车削出螺栓的杆部和头部，并在杆部和头部的端面上加工出顶尖孔；然后加热至830°‑850°，保温后油冷至常温；之后加热至450°‑510°，保温后空冷至常温后进行精加工，通过两顶尖夹紧半成品，并对杆部的外轮廓尺寸进行车削，直至半成品的单边余量不大于0.03mm，通过滚压刀辊压，使得杆部和头部的尺寸达到预设标准；最后对杆部进行滚丝加工。本发明采用的先对半成品进行热处理，同时在精加工过程中留出余量，通过辊压加工提高材料强度，同时从而提高了加工速度，避免加工之后产品变形，提高了产品良率，同时简化了加工步骤，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于零件加工技术领域，尤其是涉及一种高强度螺栓的制造方法。
背景技术
在某型号大功率发动机所使用的螺栓产品，其在发动机装配及工作过程中承载较大预紧力和较强交变载荷且起着承压式或摩擦型的重要连接作用，其连接的可靠性直接关系到发动机的动力性、可靠性和安全性。由于硬度36-40HRC、机械性能不小于GB/T3098.1-2000以及强度级别10.9/12.9级的诸多各项技术要求。
在现有的高强度螺栓的生产过程中，为了提高螺栓达到预定的强度，会在完成螺栓的螺纹加工后对螺栓进行调制热处理(36-40HRC)，但是螺栓经过热处理之后，螺栓会发生变形，尤其对于螺纹部分，其本身材料强度较为薄弱，导致变形尤为严重，需要在热处理后进行较滚螺纹，但是二次加工之后的螺纹齿牙很难与之前加工位置的完全对应，制造稳定性差，因此导致其尺寸和形位公差复检后难以合格，造成废品，而且这种加工方法效率较低，拖慢了生产节点。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种高强度螺栓的制造方法，以提高高强度螺栓的良率和生产效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高强度螺栓的制造方法，包括
S1：毛坯粗加工，将毛坯按照预制的螺头和螺杆的尺寸车削出螺栓的杆部和头部，并在杆部和头部的端面上加工出顶尖孔，形成初步半成品；
S2：真空淬火，将半制品加热至830°-850°，保温1.5小时后油冷至常温；
S3：回火，将半制品加热至450°-510°，保温不小于1小时，之后空冷至常温；
S4：精加工，通过两顶尖夹紧半成品，并对杆部的外轮廓尺寸进行车削，直至半成品的单边余量不大于0.03mm，之后通过滚压刀对杆部的外圆轮廓进行辊压，使得杆部和头部的尺寸达到预设标准；
S5：滚丝，对杆部进行滚丝加工，形成螺杆得到成品。
进一步的，制造方法还包括对成品进行氧化、镀锌、镀铬或镀铜处理。
进一步的，滚丝采用硬度不小于60HRC的滚丝轮进行滚丝处理。
进一步的，S11：在S1中，夹紧毛坯件的头部，车削加工杆部的外圆尺寸，同时加工出头部的内端面，之后夹持螺栓的杆部，以头部的内端面为基准，按照头部预设尺寸车削头部的外端面。
进一步的，S12：在S1中，夹持毛坯头部，以头部的外端面为基准，按杆部的预定尺寸粗车出杆部端面，从而确定螺栓的总长，同时加工出杆部端面的顶尖孔。
进一步的，在S12中，夹持毛坯杆部的中间部位。
进一步的，S2中将初步半成品加热至840°。
进一步的，S3中将初步半成品加热至480°。
相对于现有技术，本发明所述的一种高强度螺栓的制造方法具有以下优势：
本发明采用的先对粗加工的毛坯进行热处理的方式，同时采用在精加工过程中留出一定的单边余量，用于辊压加工，提高成品表面的材料强度，使得成品材料达到预设值，从而提高了加工速度，避免加工之后产品变形，提高了产品良率，同时简化了加工步骤，提高了生产效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为螺栓生产流程示意图；
图2为螺栓毛坯件示意图；
图3为螺栓成品示意图。
附图标记说明：
1-头部；11-内端面；12-外端面；2-杆部。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明所述的高强度螺栓的制造方法，包括
S1：毛坯粗加工，将毛坯按照预制的螺头和螺杆的尺寸车削出杆部2和头部1，并在杆部2和头部1的端面上加工出顶尖孔，具体的说，先将杆部2和头部1找正，即夹持头部1，通过车削加工使得杆部2与头部1同轴，之后二次夹紧毛坯件的头部1，车削杆部2的外圆尺寸，以及螺栓头部1的内端面11，即螺栓头部1靠近杆部2一侧的端面，完成杆部2加工后，调转毛坯，夹持杆部2，以头部1的内端面11为基准，车削头部1的外端面12，从而确定螺栓的头部1的高度，同时加工出头部1的顶尖孔，以头部1的外端面12为基准，夹持杆部2中间部位，车削杆部2的端面，同时加工出顶尖孔，从而确定螺栓总长，形成初步半成品。
S2：真空淬火，将半制品加热至830°-850°，保温1.5小时后油冷至常温；更优选的，初步半成品在真空淬火中应加热至840°。
S3：回火，将半制品加热至450°-510°，保温不小于1小时，之后空冷至常温；更有选的，淬火后的半成品在回火中应加热至480°，得到半成品；通过真空淬火和回火，使得半成品的力学性能检测达到抗拉强度1050-1250m/㎡；屈服度≥940N/㎡；延伸率≥9％的效果
S4：精加工，通过两顶尖夹紧半成品，并对杆部2的外轮廓尺寸进行车削，直至半成品的单边余量不大于0.03mm，之后通过滚压刀对杆部2的外圆轮廓进行辊压，使得杆部2和头部1的尺寸达到预设标准，通过辊压加工，挤压螺栓材料，使得螺栓外圆材料的车削应力转化为压应力，进一步提高螺栓强度，同时使得螺栓符合加工尺寸；完成加工后进行探伤检测，防止热处理和加工过程中材料过硬出现裂痕；
S5：滚丝，通过强力滚丝机和硬度不小于60HRC的高强度滚丝轮对杆部2进行滚丝加工，形成螺杆，滚丝完成后进行二次探伤检测，防止筛出滚丝过程中材料过硬出现裂痕；
S6：根据不同需要，对成品进行氧化、镀锌、镀铬或镀铜处理得到成品，并送往螺纹检测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高强度螺栓的制造方法，其特征在于：包括
S1：毛坯粗加工，将毛坯按照预制的螺头和螺杆的尺寸车削出螺栓的杆部和头部，并在杆部和头部的端面上加工出顶尖孔，形成初步半成品；
S2：真空淬火，将半制品加热至830°-850°，保温1.5小时后油冷至常温；
S3：回火，将半制品加热至450°-510°，保温不小于1小时，之后空冷至常温；
S4：精加工，通过两顶尖夹紧半成品，并对杆部的外轮廓尺寸进行车削，直至半成品的单边余量不大于0.03mm，之后通过滚压刀对杆部的外圆轮廓进行辊压，使得杆部和头部的尺寸达到预设标准；
S5：滚丝，对杆部进行滚丝加工，形成螺杆得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种高强度螺栓的制造方法，其特征在于：制造方法还包括对成品进行氧化、镀锌、镀铬或镀铜处理。
3.根据权利要求1所述的一种高强度螺栓的制造方法，其特征在于：滚丝采用硬度不小于60HRC的滚丝轮进行滚丝处理。
4.根据权利要求1所述的一种高强度螺栓的制造方法，其特征在于：S11：S11：在S1中，夹紧毛坯件的头部，车削加工杆部的外圆尺寸，同时加工出头部的内端面，之后夹持螺栓的杆部，以头部的内端面为基准，按照头部预设尺寸车削头部的外端面。
5.根据权利要求4所述的一种高强度螺栓的制造方法，其特征在于：S12：S12：在S1中，夹持毛坯头部，以头部的外端面为基准，按杆部的预定尺寸粗车出杆部端面，从而确定螺栓的总长，同时加工出杆部端面的顶尖孔。
6.根据权利要求5所述的一种高强度螺栓的制造方法，其特征在于：
在S12中，夹持毛坯杆部的中间部位。
7.根据权利要求1所述的一种高强度螺栓的制造方法，其特征在于：
S2中将初步半成品加热至840°。
8.根据权利要求1所述的一种高强度螺栓的制造方法，其特征在于：
S3中将初步半成品加热至480°。
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