紧固件简介[1].ppt

2020 2 1 Loco tiger 1 一 紧固件简介 二 加工工艺流程 三 紧固件检验 目录 四 紧固件标准五 审核关注事项 目录 2020 2 1 Loco tiger 2 紧固件定义 将二个或二个以上零件 或构件 紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称 市场上也称为 标准件 通常包括 螺栓 螺柱 螺钉 自攻螺钉 木螺钉 螺母 销和键 垫圈 档圈 铆钉 组合件和连接副 2020 2 1 Loco tiger 3 紧固件的分类 螺栓 由头部和螺杆 带有外螺纹的圆柱体 两部分组成的一类紧固件 通常与螺母或螺孔配合 用于连接两个带有通孔或螺孔的物件 螺柱 没有头部的 仅有两端均有外螺纹的一类紧固件 螺钉 也是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件 通常分为 机械螺钉 紧定螺钉 特殊用途螺钉 螺母 带有内螺纹孔 形状一般为扁六角柱形或圆柱形 配合螺柱 螺栓用于连接两个物件 使之成为一个整体 自攻螺钉 这种螺钉具有较高的硬度 可以直接旋入构件 销和键 主要供零件定位 零件连接 固定零件 传递动力之用 垫圈 分 扁圆环形 弹性垫圈挡圈 供装在机器 设备的轴槽或孔槽中 使两个零件不会轴向移动 铆钉 由头部和钉杆两部分构成的一类紧固件 组合件和连接副 组合件是指组合供应的一类紧固件 连接副是指某种专用螺栓 螺母和垫圈组合供应的一组零件 2020 2 1 Loco tiger 4 紧固件简介 螺纹定义 螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上 有均匀螺旋线凸起的形状 螺纹定义 2020 2 1 Loco tiger 5 普通螺纹 牙形为三角形 用于连接或紧固零件 普通螺纹按螺距分为粗牙和细牙螺纹两种 细牙螺纹的连接强度较高 根据其结构特点和用途可分为三大类 螺纹分类 密封螺纹 用于密封连接 主要是管用螺纹 锥螺纹与锥管螺纹 传动螺纹 牙形有梯形 矩形 锯形及三角形等 2020 2 1 Loco tiger 6 螺纹紧固件的种类 平垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈圆螺母 六角头螺栓 双头螺柱 六角螺母 六角开槽螺母 内六角圆柱头螺钉 开槽圆柱头螺钉 开槽沉头螺钉 紧定螺钉 2020 2 1 Loco tiger 7 销的种类 2020 2 1 Loco tiger 8 平键 半圆键 钩头楔键 键的种类很多 常用键的形式有普通平键 半圆键 钩头楔键等 其中普通平键为最常见 键也是标准件 键的种类 2020 2 1 Loco tiger 9 M20X2 5X1505g6g 公称直径 螺距 螺栓长度 中径公差代号 顶径公差代号 M10 1 6H 中径和顶径公差代号相同 螺栓的标识 2020 2 1 Loco tiger 10 1 标志 六角头螺栓和螺钉 螺纹直径 5mm 需在头部顶面用凸字或凹字标志 或在头部侧面用凹字标志 包括性能等级 厂标 对钢制的强度等级标记代号由 隔开的两部分数字组成 标记代号中 前数字部分的含义表示公称抗拉强度 如4 8级的 4 表示公称抗拉强度400MPa的1 100 标记代号中 和点后数字部分的含义表示屈强比 即公称屈服点或公称屈服强度与公称抗拉强度之比 如4 8级产品的屈服点为320MPa 其屈强比为0 8 2 等级 公制螺栓机械性能等级可分为 3 6 4 6 4 8 5 6 5 8 6 8 8 8 9 8 10 9 12 9共10个性能等级 见下图 性能等级 2020 2 1 Loco tiger 11 公制螺栓机械性能等级和材料选用 2020 2 1 Loco tiger 12 工艺流程 冷镦 盘元退火酸洗拉丝 退火 冷镦包装表面处理热处理搓 滚 牙 螺栓生产流程 2020 2 1 Loco tiger 13 1 退火 目的 把线材加热到适当的温度 保持一定时间 再慢慢冷却 以调整结晶组织 降低硬度 改良线材常温加工性 作业流程 入料 将需要处理的产品吊放炉内 注意炉盖应盖紧 一般一炉可同时处理好几卷 升温 将炉内温度缓慢 约3 4小时 升至规定温度 保温 材质1018线材在680 715 下保持4 6h 材质为10B21线材在740 760 下保持5 5 7 5h 降温 将炉内温度缓慢 约3 4小时 降至550 以下 然后随炉冷却至常温品质控制 硬度 材质为1018 1022线材退火后硬度为HV120 170 材质为中碳线材退火后硬度为HV120 180 外观 表面不得有氧化膜及脱碳现象 关键工序简介 2020 2 1 Loco tiger 14 2 酸洗 目的 除去线材表面的氧化膜 并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜 以减少线材拉丝以及冷墩或成形等加工过程中 对工模具的擦伤 作业流程 酸洗 将整个盘元分别浸入常温 浓度为20 25 的三个盐酸槽数分钟 其目的是除去线材表面的氧化膜 清水 清除线材表面的盐酸腐蚀产物 草酸 增加金属的活性 以使下一工序生成的皮膜更为致密 磷化处理 将盘元浸入磷酸盐 钢铁表面与化成处理液接触 钢铁溶解生成不溶性的化合物 如Zn2Fe Po4 2 4H2o 附着在钢铁表面形成皮膜清水 清除皮膜表面残余物 润滑剂 由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低 不能赋予加工时充分的润滑性 但与金属皂 如钠皂 反应形成坚硬的金属皂层 可以增加其润滑性能 关键工序简介 2020 2 1 Loco tiger 15 3 拉丝 目的 将盘元冷拉至所需线径 实用上针对部分产品又可分粗拉 剥壳 和精拉两个阶段 4 冷热镦 头成型 目的 将线材经冷态镦锻 或热态锻造 使螺栓头部或螺母成形 以达到半成品之形状及长度 或厚度 5 螺丝成形 目的 将已成型的半成品辗搓或攻丝以达到所需的螺纹 一般说针对螺栓 螺丝 称为搓牙 大直径螺栓或牙条称为滚牙 螺帽称为攻牙 滚牙 攻丝 搓丝见下图所示 关键工序简介 2020 2 1 Loco tiger 16 螺纹的几种加工方法 2020 2 1 Loco tiger 17 正火 正火目的是细化晶粒 减少组织中的带状程度 并调整好硬度 便于机械加工 正火后 钢材具有细晶粒珠光体组织 淬火 将钢体加热到850 左右进行淬火 淬火介质可根据钢件尺寸大小和该钢的淬透性加以选择 一般可选择水或油甚至空气淬火 处于淬火状态的钢硬度较高 但塑性低 内应力大 回火 为使钢材具有高塑性 韧性和适当的强度 钢材在400 500 左右进行高温回火 对回火脆性敏感性较大的钢 回火后必须迅速冷却 抑制回火脆性的发生 若要求零件具有特别高的强度 则在200 左右回火 得到回火马氏体组织 调质 淬火后高温回火 500 650 一般高强度螺栓多采用此工艺 热处理 2020 2 1 Loco tiger 18 弹簧钢 淬火后中温回火 420 520 淬火 于830 870 进行油淬火 回火 于420 520 左右进行回火 获得回火屈氏体组织 渗碳钢 渗碳后淬火再低温回火 150 250 渗碳 化学热处理的一种 指在一定温度下 在含有某种化学元素的活性介质中 向钢件表面渗入C元素 分预热 850 渗碳 890 扩散 840 过程淬火 碳素和低合金渗碳钢 一般采用直接淬火或一次淬火 回火 低温回火以消除内应力 并提高渗碳层的强度及韧性 我司生产中 攻牙螺丝回火温度为360 左右 自钻螺丝 墙板钉 回火温度为200 左右 之后分别冷却至34 35 和39 40 热处理 2020 2 1 Loco tiger 19 定义 表面处理即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程 其目的是赋以制品表面美观 防腐蚀的效果 方法 电镀 将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶中 以电流通过镀液 使电镀金属析出并沉积一般电镀有镀锌铜 镍 铬 铜镍合金等 有时把煮黑 发蓝 磷化等也包括其中 发黑 蓝 在化学药物溶液中加热到适当温度 使钢件表面形成一层蓝色或黑色氧化膜 以改善其耐蚀性和外观的表面处理工艺 热浸镀锌 通过将碳钢部件浸没温度约为510 的溶化锌的镀槽内完成 其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌 表面处理 2020 2 1 Loco tiger 20 外观 制品表面不允许有局部无镀层 烧焦 粗糙 灰暗 起皮 结皮状况和明显条纹 不允许有针孔麻点 黑色镀渣 钝化膜疏松 龟裂 脱落和严重的钝化痕迹 镀层厚度 紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比 一般建议的经济电镀镀层厚度为4 12um 热浸镀锌标准的平均厚度为54um 最小厚度为43um镀层分布 采用不同的沉积方法 镀层在紧固件表面上的聚集方式也不同 电镀时镀层金属不是均匀地沉积在外周边缘上 转角处获得较厚镀层 在紧固件的螺纹部分 最厚的镀层位于螺纹牙顶 沿着螺纹侧面渐渐变薄 在牙底处沉积最薄 而热浸镀锌正好相反 较厚的镀层沉积在内转角和螺纹底部 粘附性 以坚实的刀尖和相当大的压力切下或撬下 如果在刀尖前面 镀层以片状或皮状剥落 以致露出了基体金属 应认为粘附性不够 质量控制 2020 2 1 Loco tiger 21 一 镀层质量检验 盐雾试验 电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准 耐腐蚀能力即是模仿产品工作环境 设置为试验条件 对其加以腐蚀试验 通常采用盐雾试验机进行试验 镀层厚度测量 一般可采用测厚仪进行检测 紧固件检验 2020 2 1 Loco tiger 22 二 保证载荷试验 采用拉力试验机试验 试件组合于测试螺栓或螺柱上 拧紧在专用夹具上 试样规定之保证载荷必须以轴向施於螺帽 1 GB3098 1规定 试验时夹头的移动速度不应超过3mm min 并持续15秒钟 ASTMF606M中规定 测试时夹头移动速率不应超过25mm min 负荷持续时间为10秒 2 试验时螺帽须能承受负荷而不应脱扣或断裂 当去除载荷后 应可用手或借助扳手松开螺帽 但不得超过半扣 紧固件检验 2020 2 1 Loco tiger 23 三 硬度检测 硬度测试应至少打三点 取180 两对角最少两个硬度测试值的平均值作为该螺帽的硬度值 试验时表面清理应去除任何氧化物 脱碳层镀层及其他表面杂物 四 锲负载试验 如图 用锤打击数次 使螺栓头部弯曲成90 角 在头部 支承面及过渡圆处不得发现任何裂缝 五 关键尺寸 依据国家标准 图纸 用游标卡尺 螺旋测微器 千分尺 高度尺 深度尺进行检测 六 脱碳层试验 金相方法检验 七 螺纹检验 采用螺规 紧固件检验 2020 2 1 Loco tiger 24 1 螺纹极限量规通规 检验作用中径 使其不超出他的最大实体尺寸 通规做成完整的螺纹牙型 而且通规的长度等于所设计螺纹的旋合长度 通常为80 而目前国际为8 12扣 由于通规是完整牙型 所以能对几个螺纹参数进行综合检验 还能控制外螺纹的内径 2 螺纹极限量规止规 检验单一中径 使其不超出最小实体尺寸 为避免牙型半角的影响 将其牙型做成截短 一般只取2 5 3扣 螺规简介 2020 2 1 Loco tiger 25 紧固件国标这里要介绍的紧固件国标共八大类 十五小类 38个标准 不包括通用标准 列表如下 国标介绍 2020 2 1 Loco tiger 26 国标介绍 2020 2 1 Loco tiger 27 审核关注事项 原材料采购过程控制 大多通过钢材质保书验证方式来控制 只有一些大厂有化验设备并进行化验检测 要注意是否有检验规程和验收标准 钢材质保书是否收集 验收记录是否符合检验规程规定 因生产过程大多采用自动化生产 尤其是冷镦过程 所以过程检验记录大多较简单 有的更是用流程卡来代替 但至少在更换规格 换模 时应该进行首件检验确认 成品出厂检验应根据GB T90 1 2002 紧固件验收检查 和GB T3098 2002 紧固件机械性能 等标准规定的项目进行检验 特别是最小抗拉强度等必检的性能检查项目