电镀前螺纹精度控制

1、螺纹电镀前尺寸精度的控制曾志彬（福建龙溪轴承（集团）股份有限公司，福建漳州363000）摘 要：螺纹作为最重要的机械紧固件，其表面大多采用电镀 层来进行防腐和装饰，而镀锌是最为普遍的电镀方式，控制好螺纹 电镀前的尺寸是镀后尺寸合格的根本保证，也是许多螺纹加工企业 的一大难题。本文就多年来螺纹产品电镀前尺寸精度控制的方法加 以归纳和总结。关键词：螺纹；电镀；尺寸精度；控制中图分类号：TG 501.2文献标志码：A许多杆端关节轴承产品都带有螺纹结构，其表面大都采用电镀 层来进行防腐和装饰，如何保证电镀后螺纹尺寸合格是生产过程中 的难题。在长期的生产实践过程中，在螺纹电镀尺寸控制方面掌握 了一些经验

2、，在此加以归纳和总结。1 电镀层对螺纹几何参数的影响假设镀层厚度在螺纹上是均匀分布的，则镀层对螺纹中径尺寸 产生的影响如图1所示.图1镀层对螺纹中径尺寸产生的影响（外螺纹,以常用牙形角60 °为例），其中:d为电镀前螺纹中径;d1为电镀后螺纹中径;t为电镀层厚度； d为电镀后螺纹中径 单边增量。按几何关系：则电镀后螺纹中径总的增量为：d1-d=2 d=4t也就是说螺纹中径的增大量是镀层厚度的4倍。同样道理，内螺纹电镀后，其中径减少量也是镀层厚度的4倍。 实际上，电镀过程中由于零件的突出部位容易发生电力线过度 集中，即产生所谓的"尖端效应",在齿尖部位容易镀得厚些，

3、如图2 所示。因此在制定电镀工艺时必须加以考虑。2 螺纹电镀前尺寸的控制为了使螺纹零件电镀后的尺寸合格，可以通过以下途径。1）在耐腐蚀性能允许的条件下适当地减小镀层厚度，可以减少 镀层厚度对配合尺寸的影响。2）在零件性能允许的条件下，采用酸洗和化学抛光等工艺，事 先对零件进行处理，预留零件需要电镀的厚度，以保证电镀后零件 尺寸在图样要求范围内。3）在零件机械加工过程中预留足够的镀层厚度尺寸。4）选用耐腐蚀性更好的基体材料以减薄镀层厚度，或选用高耐 蚀性镀层（在较低镀层厚度的情况下可达到同样的防护性能）来保 证零件尺寸精度。在实 际生产过程中 有 2种较为 常用的方法使 零件表面预 留出 接 近

4、于镀层的尺寸余量,即化学尺寸抛光和机械加工过程中预留足够 的镀层厚度尺寸,以下加以详细说明。2.1 化 学 尺 寸 抛 光 化学尺寸抛光就是使金属制品在特定的溶液中通过有规则的 溶解以达到规定尺寸的一种加工方法。在化学抛光过程中,螺纹齿 尖部位的溶解速度大于螺纹斜面和齿根部位的溶解速度,与电镀后 齿尖部位镀层分布较厚相补偿,有利于修正电镀后齿尖几何形状。 化学抛光能使粗糙的表面得到整平,有利于提高镀层的平滑度、降 低孔隙率 、提 高耐蚀性 1; 化 学抛 光还 可 以起 到除 锈作用。化 学 尺 寸抛光操作比较简单,生产效率高,可以和电镀作业连为一体,只需 在原有设备中增加一个化学抛光槽和清洗

5、槽即可。建议 使用下列配方 的抛光液1:磷 酸 60%（ 体 积 分 数 ）硫 酸 30%（ 体 积 分 数 ）硝 酸 10%（ 体 积 分 数 ） 铬 酸 510 g/L温度 120140 °C一般溶解速度为5卩/min,生产中可根据零件需镀覆的厚度来 计算溶 解 时间, 并通过生产试 验加以验证 总结 , 可以 有效 控 制螺 纹 的 电镀 质 量。2.2 机械 加工过程中 预 留足够的 镀 层厚 度 尺寸解 决 有配合要求的 零 件 镀 后尺 寸配 合问题 必须 与产 品 设计 和 工艺部门 一 道协商零 件 镀 前工艺尺 寸, 事 先预 留镀 层 厚度 及其 镀 覆 尺寸偏差

6、 。应特别注意 的 是, 在预留厚 度 的 同 时还应 考虑 因零 件 形 状不同而 引起的 镀 层厚 度 不均匀性 的 问 题。因镀 层厚 度 和均匀 性控制不好 引起 公差配 合问 题的 部 件, 其 中 最普遍的 是螺纹零 件 和 紧固件 等。当螺 纹零 件 进行电 镀 时, 如前所述, 其螺纹 的 牙 尖和 谷 底的 镀 层厚 度 是 不一 样的 。因 此螺纹经 电镀 后出现 配合 障碍主 要原 因是 镀 层厚 度 不 均造成的 牙型 角变形, 其次才是 镀层 厚 度 增 厚的 问题 。在实 际生 产 过程中 往往是将以 上 2 种方法 结合 起来 , 必须 掌 握 一 套有效 的 操

7、作规程, 以保证 螺纹的 电镀 质量 。3 镀层厚度规定普通螺纹可容纳的镀层厚度取决于螺距和螺纹公差带的位置。1) 最大镀层厚度可在 GB/T5267-85 螺纹紧固件电镀层 2 表格中选取。2) 电镀层 的最小厚度 : 电镀 层必须达到一定厚度 才有应用价值 , 具体可根 据国家的盐雾 试验标准 GB/T10125 人 造气 氛 腐蚀 试验 盐 雾试验来加以衡量,一般控制在35卩m,可依据GB/T5267-85螺 纹紧固件电镀层 中的表格按螺距和公差带位置具体确定 。4 实际精度控制1) 内 螺 纹 紧 固 件对于内螺纹来说，一般常用的等级精度为H级，通常情况下，电 镀时由于 内 螺纹的 屏

8、蔽作用 , 螺纹部分的 镀层 厚度相比较薄, 如果 在内螺纹的实际轮廓不是最大实体牙型的情况下,H级公差可以容 纳一部分镀层厚度，也就是说镀后内螺纹的实际轮廓不超过H级公 差的最大实体牙型就不会影响其旋合性。所以H级公差可以满足一 般行业的要求，也就是说标准紧固件表面需要电镀时，镀前用H级塞 规, 镀后还用 H 级塞规检查。对于 有特殊要求的 内 螺纹紧固 件, 由于受到加工方法和检测方 法的 限制 , 一般 采用 高一等级 的 塞规来检测和控制 螺 纹电 镀前 的 尺 寸精度, 同时控 制 镀层厚度, 避免因镀层 过厚而影响 到尺寸精度 。2) 外 螺 纹 紧 固 件外螺 纹成形的 方法较多

9、, 如搓丝、滚 丝、铰 丝和车削等, 螺纹 尺 寸和加工公差比较容易控制考虑到电镀层对螺 纹几何参数的影 响, 电 镀前尺寸控 制准 则如 下 1:最 大中径=d2max-4 x最 大镀层厚度最小 中 径=d2min-4 x最 小镀层厚度最大大径=dmax-2 x最大镀层厚度最小大径=dmin-2 x最小镀层厚度螺纹小径=d1-2 x最大镀层厚度式中,d为螺纹大径;d1为螺纹小径;d2为螺纹中径。例如：M10 x 1.5-6g, 镀层厚度0.0050.015mm, 则其镀前 尺寸计 算如下:最大 中径=8.994-4X 0.015=8.934最小 中径=8.862-4X 0.005=8.842最大 大径=9.968-2X 0.015=9.908最小 大径=9.732-2X 0.005=9.712螺纹 小径=8.344-2X 0.015=8.824在实际生产过程中,为了使问题简化,便于生产和检验控制,一般可采用只控制螺纹中径的方 法。5 结语经过长期的生产实践,合理地遵循电镀前尺寸的控制方法和准 则可较好地控制螺纹电镀后的质量,特别是细牙螺纹和一些较难电 镀的螺纹都可以得到有效质量控制。参考文献1 刘文.解决镀