在日常生活與工業(yè)生產(chǎn)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(guān)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(chǎn)工藝蘊(yùn)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(chǎn)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(chǎn)生塑性變形的特性,借助精心設(shè)計的模具,巧妙地使金屬體積重新分布與轉(zhuǎn)移,從而精準(zhǔn)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(jīng)過冷鐓的螺絲螺母,金屬纖維得以完整保留,內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密壓實,機(jī)械性能大幅提升,其抗拉強(qiáng)度比切削加工的產(chǎn)品提高約 10%,部分甚至可達(dá) 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(dá) 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(dá) 80% 左右,遠(yuǎn)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(chǎn)效率,與傳統(tǒng)切削工藝相比,冷鐓螺母的生產(chǎn)率可提高 25 - 30 倍之多。
二、冷鐓用原材料:精挑細(xì)選的基石
要想生產(chǎn)出高品質(zhì)的螺絲螺母,冷鐓用原材料的選擇至關(guān)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(cè)表面會承受切向拉應(yīng)力,塑性不佳、硬度過高的材料極易產(chǎn)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(zhì)量必須嚴(yán)格把控。由于冷鐓產(chǎn)品多為標(biāo)準(zhǔn)件,后續(xù)通常不再進(jìn)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(zhǔn)確,坯料直徑公差需嚴(yán)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(yīng)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(yīng)。
三、冷鐓設(shè)備:高效生產(chǎn)的得力助手
冷鐓工藝的高效實施離不開專業(yè)的冷鐓設(shè)備?,F(xiàn)代冷鐓機(jī)種類繁多,功能日益強(qiáng)大,從過去簡單的兩工位設(shè)備,已發(fā)展至多工位。常見的冷鐓機(jī)型號多樣,各有千秋。
Z12 系列雙擊整模自動冷鐓機(jī),可采用盤料及直棒料,依據(jù)二次鐓鍛原理,能生產(chǎn)各種元頭、沉頭、半沉頭、內(nèi)六角及非標(biāo)頭形的螺栓和機(jī)械零件,操作便捷,工藝相對簡單,還可定制陽模推出細(xì)長規(guī)格保護(hù)裝置及拉出機(jī)構(gòu)。z18 - 5 兩模四沖冷鐓機(jī),在螺絲、鉚釘?shù)染o固件生產(chǎn)中表現(xiàn)出色。Z41 - 24 多工位自動螺母冷鐓機(jī),是生產(chǎn)六角螺母坯料的專用設(shè)備,棒料經(jīng)輥輪進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)件廠家及大量使用標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)成型自動冷鐓機(jī)。Z41 - 30 多工位自動螺母冷鐓機(jī)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(chǎn)。ZS308 多工位高速自動冷鐓機(jī),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(jīng)切斷、初沖、精沖、搓絲等工序,連續(xù)產(chǎn)出高質(zhì)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(jī),作為先進(jìn)機(jī)型,能生產(chǎn)各種異型件,尤其在帶孔異型件及標(biāo)準(zhǔn)螺母生產(chǎn)方面,精度高(內(nèi)徑公差 0.03mm,外徑 0.10mm)、速度快(每分鐘 80 - 240 件),且生產(chǎn)時噪音小,全密封式生產(chǎn)更安全、清潔。
這些冷鐓機(jī)在設(shè)計上亮點十足。曲軸與機(jī)體、沖擊連桿采用高耐磨合金銅瓦連接,承載能力強(qiáng),使用壽命長,維修成本低;機(jī)體選用添加合金的球鐵 500 鑄造,抗拉強(qiáng)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(jī)功率能耗;切料系統(tǒng)利用導(dǎo)板驅(qū)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(zhuǎn)或平移,便于靈活安排成型工藝;變頻調(diào)速裝置實現(xiàn)一定范圍內(nèi)無極調(diào)速;故障檢出器及安全保護(hù)裝置,在設(shè)備故障時自動停機(jī),全方位保護(hù)設(shè)備和工模具;送料箱安裝止推裝置,進(jìn)一步提高送料精度。
四、生產(chǎn)流程:環(huán)環(huán)相扣的精密協(xié)作
原材料準(zhǔn)備:依據(jù)生產(chǎn)需求,挑選合適規(guī)格與材質(zhì)的冷拔盤料或棒料,仔細(xì)檢查原材料質(zhì)量,確保無表面缺陷、尺寸精準(zhǔn)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(yù)先計算好的長度,通過冷鐓機(jī)的切斷裝置精準(zhǔn)切斷,獲得單個坯料。切斷過程需嚴(yán)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(chǔ)。
鐓鍛成型:這是冷鐓生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)。坯料在冷鐓機(jī)的多個工位間依次傳遞,歷經(jīng)初鐓、精鐓等多道工序。在強(qiáng)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(nèi)螺紋孔等。此過程對模具精度和設(shè)備穩(wěn)定性要求極高,稍有偏差就可能導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸不合格或出現(xiàn)表面缺陷。
質(zhì)量檢測:生產(chǎn)出的螺絲螺母需經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)量檢測。運(yùn)用專業(yè)量具,對產(chǎn)品尺寸進(jìn)行精確測量,確保符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);通過外觀檢查,仔細(xì)查看產(chǎn)品表面是否存在裂紋、劃傷、變形等缺陷;針對一些對強(qiáng)度有特殊要求的產(chǎn)品,還需進(jìn)行力學(xué)性能測試,如拉伸試驗、硬度測試等,只有各項指標(biāo)全部合格的產(chǎn)品,才能進(jìn)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(jìn)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(chǎn)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(chǎn)品表面更加光滑、美觀,同時增強(qiáng)耐磨性;發(fā)黑處理則通過化學(xué)反應(yīng),在產(chǎn)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(zhì)量把控:嚴(yán)守品質(zhì)生命線
在螺絲螺母冷鐓生產(chǎn)中,質(zhì)量把控貫穿始終。從原材料采購時對供應(yīng)商的嚴(yán)格篩選,到生產(chǎn)過程中對每一道工序的精細(xì)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(chǎn)企業(yè)會制定嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與操作規(guī)范,要求工人嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)作業(yè),定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),確保設(shè)備始終處于良好運(yùn)行狀態(tài)。同時,引入先進(jìn)的檢測設(shè)備與技術(shù),如高精度三坐標(biāo)測量儀、無損探傷儀等,提高檢測準(zhǔn)確性與效率。此外,還會建立完善的質(zhì)量追溯體系,一旦產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題,能夠迅速追溯到原材料批次、生產(chǎn)設(shè)備、操作人員以及具體生產(chǎn)時間,以便及時查明原因,采取有效改進(jìn)措施。
看似簡單的螺絲螺母,其冷鐓生產(chǎn)過程實則涉及精密的工藝、專業(yè)的設(shè)備、優(yōu)質(zhì)的原材料以及嚴(yán)格的質(zhì)量把控。正是這一系列環(huán)節(jié)的緊密配合、協(xié)同運(yùn)作,才造就了這些廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域、保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的小小連接件。下次當(dāng)你看到螺絲螺母時,或許會對它們背后蘊(yùn)含的大工藝多一份深刻理解與由衷贊嘆。