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解决不锈钢螺纹滚压常见缺陷

2017-3-2 返回列表
导读:解决不锈钢螺纹滚压常见缺陷冷加工滚压成形、生产效率高、螺纹精度高,是紧固件行业外螺纹加工最主要的工艺方法。由于不锈钢紧固件产品市场需求越来越大,且材料价格昂贵,加工难度大,所以探讨和分析不锈钢螺纹滚压过程产生各种缺陷的原因,并采取相应的解决办法或避免措施,对提高产品合格率,降低生产成本具有十分重要的意义。下面就滚压过程产生的缺陷特征,形成原因和解决办法进行分……
解决不锈钢螺纹滚压常见缺陷冷加工滚压成形、生产效率高、螺纹精度高,是紧固件行业外螺纹加工最主要的工艺方法。由于不锈钢紧固件产品市场需求越来越大,且材料价格昂贵,加工难度大,所以探讨和分析不锈钢螺纹滚压过程产生各种缺陷的原因,并采取相应的解决办法或避免措施,对提高产品合格率,降低生产成本具有十分重要的意义。下面就滚压过程产生的缺陷特征,形成原因和解决办法进行分析。  1.螺纹工作面粗糙,检验环规不能通过毛坯表面粗糙度值过高螺纹滚压成形,是依靠两只滚丝模在工件毛坯上的滚动挤压,毛坯的表面逐渐被挤压、拉深变成螺纹工作面。如果毛坯粗糙度值较高,由于不锈钢材料的热硬性,滚丝轮滚压过程对螺纹面的改善程度有限,所以滚压出的螺纹表面粗糙度达不到要求。解决办法是降低毛坯表面粗糙度值,对滚压同样精度等级的螺纹,不锈钢毛坯的粗糙度要比碳钢螺纹毛坯粗糙度高一个等级。  切削液选择不当螺纹的成形是两只滚丝轮与工件的相对滚动挤压成形,即滚丝模与工件相对摩擦运动过程。刚开始时,滚丝模的牙顶接触毛坯,受压点逐渐变成螺纹牙底,未受压点被挤拉至滚丝模的牙底变成螺纹的牙顶。摩擦理论认为,相对运动两金属表面在法向载荷下接触时,由于表面粗糙,表面上的微凸体尖端先接触相互啮合,较硬的表面微凸体嵌入较软表面,随着接触点的压力增大,实际接触面增加,当压力达到压缩屈服点后,较软表面将产生塑性变形。由于不锈钢材料加工热硬性和低的热传导性,滚压过程需要较大的压力(比碳钢大1/31倍)滚丝模与工件接触表面温度急剧升高,容易导致边界膜破裂,产生金属直接接触,在材料分子间的吸引力作用下产生黏附连接(即因相焊合)使工件材料转移到滚丝模表面上,即形成黏附磨损,导致螺纹表面产生细微的毛刺,甚至产生剥块现象,造成废品。  解决办法:①选用或配制具有极压性能的专用切削液。要求切削液一要具有适宜的黏度,容易形成能承接较大压力的动压油膜,二要具有良好的冷却性能,把滚压过程产生的高温及时带走。②滚压过程冷却润滑要充分,保证两只滚丝轮及工件表面全部覆盖有切削液。  滚压时间过长(对于滚压半牙的工件或六角头螺栓的工件)螺纹滚压需要一定的时间,才能消除材料的弹性恢复,但滚压时间过长,使滚丝模与工件过度摩擦产生高温,破坏油膜,产生黏着磨损,导致螺纹面产生片,造成废品。  解决办法:根据工件的大小和螺距的大小,选取不同的滚压时间,小工件、小螺距选用较短的滚压时间,较快的转速。大工件、大螺距,选取较长的时间和较慢的转速,可通过试验进行确定最佳的滚压参数。  滚丝轮的过度磨损由于长时间摩擦,使用一定时间后,滚丝模牙面会产生疲劳脱落,使牙形粗糙度值急剧上升,滚压出的螺纹粗糙度随之变差,甚至产生毛刺。  解决办法:当滚丝轮疲劳程度较轻微时,可用油石在滚丝轮上修磨,去除由于疲劳脱落而产生的毛刺;严重时更换新模。  2.螺纹工作面有双牙尖或细屑两只滚丝模相对位置调整不正确螺纹的成形过程是工件在两只滚丝模的挤压作用下成形的,如果两只滚丝模牙形在工件上移动的轨迹(即牙顶印痕)不能完全重合,那么螺纹就会产生有规律的双牙尖形状或产生细长屑,如所示。解决办法:①正确安装调整滚丝轮的相对位置,调整的办法是首先用与滚制螺纹相同螺距的标准螺纹(如丝锥或标准螺柱)将调整用的标准螺纹与固定主轴上的滚丝模啮合,然后摇动活动主轮,使活动主轮上另一滚丝模靠近标准螺纹,并观察螺纹啮合情况,再调整固定主轴后面的牙形调整棘轮,使艺两只滚丝轮与标准螺纹完全重合,然后进行试滚。②印痕法。调整两滚丝与工件相对位置,使滚丝轮在工件上的压痕线越细越好,慢速起动机床,使工件转动稍小于或等于180,迅速打开滚丝模,取出工件(试件)进行1、4.滚丝模观察,两组印痕完全重合,则证明调牙尖5工件整正确。否则,需要调整固定主轴后面的牙形调整棘轮。这种方法适用于熟练的操作工。  滚丝轮主轴轴向间隙自动补偿失效补偿机构失效,滚压过程就会出现两滚丝轮不能完全重合在工件。检查的方法是拆下滚丝轮及活动主轴前支承轴承座,用百分表触点测量主轴轴承凸肩处,用撬棍轴向撬动主轴,如百分表能摆动并能迅速复位,则说明补偿器没有失效。反之,要拆下活动主轴检查,更换轴承或补偿弹簧。  滚丝机主轴跳动超差经过一段时间的使用,滚丝机两主轴的轴承会产生磨损,或在主轴上安装滚丝模的位置受压凹陷。这时主轴的轴向、径向圆跳动会超差。当圆跳动公差超过0.12mm以上或主轴凹陷达到0.12mm以上时,滚制的工件会出现毛刺等缺陷。产生的原因类似所示。当圆跳动公差超过一定范围时,两只滚丝模牙形在工件上的移动轨迹产生偏离,螺纹会产生毛刺。与滚丝模相对位置调整不当不同,牙面的毛刺没有规律。解决的办法是更换轴承及主轴。  3.螺纹牙顶粗糙,妨碍螺纹通规如所示,工件在滚压过程要用支片支承,安装时要保证支片工作面与滚丝机的工作台面平行度公差为±0.01mm,保证工件中心与滚丝模的中心保持一定的距离e.e过小,工件容易跳离滚丝模,无法正常工作;e过大,支片受压增大,工件支片摩擦力增大,牙顶与支片容易产生干摩擦而导致毛刺产生。一般e-0.1.0.3mm.用镶焊硬质合金作为支片,结构简单,制造容易,寿命较长,用于滚制碳钢类螺纹,只要e选取合适,滚出的螺纹可满足技术要求。但用于滚制不锈钢螺纹,螺纹牙顶往往会产生毛刺,螺纹环规无法通过,原因是滚制过程,特别是轴向串滚,工件连续进给,工件与支片长期在一区域接触,螺纹牙顶与合金滑动摩擦,容易产生黏附磨损,导致牙顶产生毛刺。解决方法:用如所示的转动式滚轮支架,工件滚动时,滚轮跟着转动,使工件与支架变成滚动摩擦,保证滚轮支架能充分冷却润滑。经过我公司多年的实际丨、3.滚丝模2.工件。滚轮使用,有效地解决了牙顶产生毛刺的现象。  由于不锈钢具有低的热传导性,滚制过程产生很高的温度,导致牙面容易产生暗蓝或暗黄的烧蚀现象,影响螺纹的质量及滚丝轮的使用寿命。产生的原因及解决办法:冷却润滑不充分滚压过程冷却液压泵的流量要保证两只滚丝轮及工件全部覆盖有切削液,保证冷却润滑充分。  切削液黏度下降不锈钢滚压过程产生的温度达到300.400/,切削液容易变质,所以要及时更换。  滚丝模转速过快滚丝模转速过快,新的表面来不及形成油膜,造成干摩擦,导致牙面被烧伤。解决的办法是选取合适的转速,一般小规格、小螺距用较高转速,大规格、大螺距用较低的转速,对于串滚,附表可供。  主轴转速选配表螺纹规格螺距/mm总之,不锈钢螺纹滚压过程产生的缺陷有多种形式,有设备、模具、毛坯及操作者等原因,通过采用各种检测和诊断手段,找出具体的影响因素,采取相应的解决办法。
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