在日常生活與工業(yè)生產中,螺絲螺母這類小物件隨處可見,它們默默發(fā)揮著緊固連接的關鍵作用。可別小瞧了這些毫不起眼的零件,其背后的冷鐓生產工藝蘊含著諸多精妙之處。今天,就讓我們一同深入探索螺絲螺母的冷鐓生產全過程。
一、冷鐓工藝:神奇的塑形魔法
冷鐓工藝作為少無切削金屬壓力加工的重要新工藝,利用金屬在常溫下受外力產生塑性變形的特性,借助精心設計的模具,巧妙地使金屬體積重新分布與轉移,從而精準塑造出所需的螺絲螺母形狀。這一工藝就如同神奇的魔法,將原本普通的金屬材料,變幻成一個個緊密咬合、堅固耐用的連接件。
與其他加工方式相比,冷鐓工藝優(yōu)勢顯著。經過冷鐓的螺絲螺母,金屬纖維得以完整保留,內部結構緊密壓實,機械性能大幅提升,其抗拉強度比切削加工的產品提高約 10%,部分甚至可達 20%。同時,材料利用率也大大提高,以冷鐓螺栓為例,新工藝 “凹穴” 六角頭螺栓的材料利用率可達 99% 以上,近乎實現(xiàn)無切削加工,而切削加工的材料利用率僅為 40%;冷鐓螺母的材料利用率可達 80% 左右,遠超切削加工螺母的 54%。不僅如此,冷鐓工藝還能顯著提高生產效率,與傳統(tǒng)切削工藝相比,冷鐓螺母的生產率可提高 25 - 30 倍之多。
二、冷鐓用原材料:精挑細選的基石
要想生產出高品質的螺絲螺母,冷鐓用原材料的選擇至關重要。首先,原材料需具備較高的塑性與較低的硬度。因為冷鐓過程中,毛坯側表面會承受切向拉應力,塑性不佳、硬度過高的材料極易產生縱向表面裂紋。對于鋼材而言,一般要求表面硬度在 75 - 85HRB 之間。其次,原材料的表面質量必須嚴格把控。由于冷鐓產品多為標準件,后續(xù)通常不再進行切削加工,像螺釘、螺栓的桿部在冷鐓時變形極小,基本保留毛坯原有表面,所以不允許原材料表面存在劃傷、麻斑、銹跡等缺陷,表面粗糙度要盡可能低。再者,尺寸精度也不容忽視。為確保坯料體積準確,坯料直徑公差需嚴格控制,例如螺栓原材料的公稱尺寸及公差有著精確規(guī)定。
冷鐓材料的供應形式主要有冷拔盤料和冷拔棒料兩種。冷拔盤料直徑規(guī)格一般在 2 - 16mm,每盤重量 100 - 2000kg;直徑大于 16mm 的冷拔料,則多以棒料形式供應。
三、冷鐓設備:高效生產的得力助手
冷鐓工藝的高效實施離不開專業(yè)的冷鐓設備?,F(xiàn)代冷鐓機種類繁多,功能日益強大,從過去簡單的兩工位設備,已發(fā)展至多工位。常見的冷鐓機型號多樣,各有千秋。
Z12 系列雙擊整模自動冷鐓機,可采用盤料及直棒料,依據(jù)二次鐓鍛原理,能生產各種元頭、沉頭、半沉頭、內六角及非標頭形的螺栓和機械零件,操作便捷,工藝相對簡單,還可定制陽模推出細長規(guī)格保護裝置及拉出機構。z18 - 5 兩模四沖冷鐓機,在螺絲、鉚釘?shù)染o固件生產中表現(xiàn)出色。Z41 - 24 多工位自動螺母冷鐓機,是生產六角螺母坯料的專用設備,棒料經輥輪進料后,依次完成切斷、壓球、壓角、沖孔、成型等五道工序,全程自動化,適用于螺帽標準件廠家及大量使用標準件螺帽的企業(yè),還可根據(jù)需求定制六工位、七工位等非標成型自動冷鐓機。Z41 - 30 多工位自動螺母冷鐓機與 Z41 - 24 類似,只是工序略有不同,同樣能高效完成螺母坯料生產。ZS308 多工位高速自動冷鐓機,主要用于制造螺釘(螺栓),鐓鍛工位水平排列,采用冷拔盤(棒)料,經切斷、初沖、精沖、搓絲等工序,連續(xù)產出高質量的螺釘(螺栓)成品。11B - 33B 多工位高速螺母及五金零件成型機,作為先進機型,能生產各種異型件,尤其在帶孔異型件及標準螺母生產方面,精度高(內徑公差 0.03mm,外徑 0.10mm)、速度快(每分鐘 80 - 240 件),且生產時噪音小,全密封式生產更安全、清潔。
這些冷鐓機在設計上亮點十足。曲軸與機體、沖擊連桿采用高耐磨合金銅瓦連接,承載能力強,使用壽命長,維修成本低;機體選用添加合金的球鐵 500 鑄造,抗拉強度高,耐磨性能好;二級齒輪傳動系統(tǒng),傳動效率高,傳動力矩大;配備氣動離合剎車器,降低電機功率能耗;切料系統(tǒng)利用導板驅動切刀桿,切斷力直線傳送,穩(wěn)定且動態(tài)平衡性佳;挾鉗系統(tǒng)可 180 度翻轉或平移,便于靈活安排成型工藝;變頻調速裝置實現(xiàn)一定范圍內無極調速;故障檢出器及安全保護裝置,在設備故障時自動停機,全方位保護設備和工模具;送料箱安裝止推裝置,進一步提高送料精度。
四、生產流程:環(huán)環(huán)相扣的精密協(xié)作
原材料準備:依據(jù)生產需求,挑選合適規(guī)格與材質的冷拔盤料或棒料,仔細檢查原材料質量,確保無表面缺陷、尺寸精準無誤,硬度和塑性符合冷鐓工藝要求。
坯料切斷:將原材料按照預先計算好的長度,通過冷鐓機的切斷裝置精準切斷,獲得單個坯料。切斷過程需嚴格控制尺寸精度,確保每個坯料長度一致,為后續(xù)加工奠定基礎。
鐓鍛成型:這是冷鐓生產的核心環(huán)節(jié)。坯料在冷鐓機的多個工位間依次傳遞,歷經初鐓、精鐓等多道工序。在強大壓力作用下,坯料逐步變形,先后形成螺絲的頭部形狀、螺紋輪廓,或是螺母的六角外形、內螺紋孔等。此過程對模具精度和設備穩(wěn)定性要求極高,稍有偏差就可能導致產品尺寸不合格或出現(xiàn)表面缺陷。
質量檢測:生產出的螺絲螺母需經過嚴格質量檢測。運用專業(yè)量具,對產品尺寸進行精確測量,確保符合相關標準;通過外觀檢查,仔細查看產品表面是否存在裂紋、劃傷、變形等缺陷;針對一些對強度有特殊要求的產品,還需進行力學性能測試,如拉伸試驗、硬度測試等,只有各項指標全部合格的產品,才能進入下一環(huán)節(jié)。
表面處理:為提升螺絲螺母的防銹、耐磨等性能,通常會對其進行表面處理。常見的處理方式有鍍鋅、鍍鎳、發(fā)黑等。鍍鋅可在產品表面形成一層致密的鋅層,有效阻擋氧氣和水分侵蝕,提高防銹能力;鍍鎳能使產品表面更加光滑、美觀,同時增強耐磨性;發(fā)黑處理則通過化學反應,在產品表面生成一層黑色氧化膜,起到一定防銹和裝飾作用。
五、質量把控:嚴守品質生命線
在螺絲螺母冷鐓生產中,質量把控貫穿始終。從原材料采購時對供應商的嚴格篩選,到生產過程中對每一道工序的精細管控,再到成品出廠前的全面檢測,每一個環(huán)節(jié)都不容有絲毫疏忽。
生產企業(yè)會制定嚴格的質量標準與操作規(guī)范,要求工人嚴格按照標準作業(yè),定期對設備進行維護保養(yǎng),確保設備始終處于良好運行狀態(tài)。同時,引入先進的檢測設備與技術,如高精度三坐標測量儀、無損探傷儀等,提高檢測準確性與效率。此外,還會建立完善的質量追溯體系,一旦產品出現(xiàn)質量問題,能夠迅速追溯到原材料批次、生產設備、操作人員以及具體生產時間,以便及時查明原因,采取有效改進措施。
看似簡單的螺絲螺母,其冷鐓生產過程實則涉及精密的工藝、專業(yè)的設備、優(yōu)質的原材料以及嚴格的質量把控。正是這一系列環(huán)節(jié)的緊密配合、協(xié)同運作,才造就了這些廣泛應用于各個領域、保障設備穩(wěn)定運行的小小連接件。下次當你看到螺絲螺母時,或許會對它們背后蘊含的大工藝多一份深刻理解與由衷贊嘆。