紧固件加工工艺有哪些

冷镦工艺是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。冷镦工艺最适于用来生产螺栓、螺钉、螺母、铆钉、销钉等标准紧固件。下面简单介绍下冷镦加工的优势有哪些：

（1）冷镦是在常温条件下进行的，冷镦可使金属零件的机械性能得到裤早改善。无论是何种规格的螺栓，冷镦加工后的抗拉强度均优于切削加工。这是因为冷镦加工产品的金属纤维不会被切断，金属内部结构被压实，以及伴随加工硬化现象的胡如雀存在，所以金属机械性能得到了改善。

（2）冷镦工艺可以提高材料利用率。例如冷镦六角头螺栓除了料头料尾的损失外，达到了完全无切削加工，如用切削加工材料利用率很低。冷镦螺母的材料利用率也大幅度高于切削加工螺母。

（3）冷镦工艺可大大提高生产率。如冷镦螺母与切削螺母工艺相比，生产率约提高几十倍。

（4）降低企业成本。由于采用了冷镦机实现了各道工序在一台机床上同时加工，减少了设备所占用的生产场地，从而大橡春幅度降低了企业的生产成本。

（5）降低人员劳动强度。使用冷镦机生产减少了很多工艺环节，不需要半制品在各工序之问的运输，特别是减轻了工人的劳动强度，改善了劳动条件。

（6）冷镦工艺能提高产品表面光洁度和保证产品精度。对于大批生产螺栓螺母等来说，完全可以保证其精度。

（7）通用性能良好。生产冷镦螺栓、螺母成型机械已有多型号、多系列的机种。并且设备性能可靠、效率高、产品质量稳定，可以生产各型标准件和定制非标件。

冷镦工艺由于具上述优点，因此愈来愈广泛地应用在机械制造特别是标准紧固件的生产中。

紧固件螺纹车削工艺的技术要点：

一、螺纹的尺寸分析

数控车床对紧固件车削螺纹需要数值，尺寸计算分析主要包括以下两个方面：

（1）工件坯料的直径瞎碧

考虑螺纹牙型的膨胀量，车削螺纹前工件直径一般根据材料变形的大小来选取。

（2）螺纹车削进刀量

螺纹车削进刀量可以参考螺纹底径，即螺纹刀最终进刀位置。螺纹车削的进刀量应不断减少，哗肆具体进刀量根据刀具及材料进行选择。

二、螺纹的车削工艺

车削螺纹有三种方法，即直进法、左右切削法和斜向切削法。

（1）直进法

用中滑板进刀，两刀刃和刀尖同时切削。优点是车出的牙型清晰牙形误差小，缺点是车刀受力大、散热差、排屑难、刀尖易磨损。适用于螺距小的螺纹，以及高精度螺纹的精密车削。

（2）左右切削法

左右切削法的特点是使车刀只有一个刀刃参加切削，在每次切深进刀的同时，用小刀架向左、向右移动一小段距离。这样重复切削数次，仍采用直进法以保证牙形正确、牙根清晰。此法适用于螺距较大的螺纹。

（3）斜向切削法

将小刀架扳转一角度，使车刀沿平行于所车螺纹右侧方向进刀，只有一个刀刃切削。此法切削受力小，散热和排屑条件较好，切削用量大效率较高。但不易车出清晰的牙形，牙形误差较大。一般适用于较大螺距螺纹的粗车。

三、影响螺纹精度的因素

（1）工件原料的影响

原料含杂质越多、越不均匀会使螺纹刀具不正常磨损越大，导致螺纹精度越差。另外工件越大需要去除的余量也就越多，特别是纵横比很大的工件，纵向走刀行程过大就乱神轿会导致螺纹刀具过度磨损，影响工件的精度。

（2）机床设备的影响

机床设备的刚度不够、刀具精度不够、传动件的故障等均会导致振动剧烈，使螺纹刀具产生不正常磨损，使工件螺纹导致精度误差。

（3）人为因素的影响

工件轴线不平行、切削压力过大或不均匀、没有做好润滑及切削油过滤不当或切屑处理不当时，可能会造成切削精度问题。

四、螺纹切削油的性能要求

螺纹切削油是金属切削工艺必须采用的一种介质，在车削过程中主要起到润滑、冷却、清洗等作用。

（1）提高工艺精度

含有硫化极压抗磨添加剂成分，可以有效的保护刀具，提高工艺精度。

（2）符合工艺需求

在粘度、闪点、倾点、导热性能等方面均通过严格的测试，以满足各种切削工艺需求。

（3）环保性能优异

专用螺纹切削油与菜籽油、机械油、再生油相比，具有良好的稳定性，不会对设备、人体、环境产生危害。

冷镦：就是利用金属的塑性，采用冷态力学进行施压或冷拔，达到金属固态变形的目的。（基本定义）

在室温下把棒材或线材的顶部加粗的锻造成形方法。冷镦主要用於制造螺栓、螺母、铁钉、铆钉和钢球等零件。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80～90％。冷镦多在专用的冷镦机上进行，便於实现连续、多工位、自动化生产。在冷镦机上能顺序完成切料、镦头、聚积、成形、倒角、搓丝、缩径和切边等工序。生产效率高，可达300件/分以上，最大冷镦工件的直径为48毫米。冷镦螺栓工序示意图为冷镦螺栓的典型工序。多工位螺母自动冷镦机为多工位螺母自动冷镦机。棒料由送料机构自动送进一定长度，切断机构将其切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行成形。

冷镦是指原材料在常温下进行冲压，热镦是指原材料在经过加温后进行冲压，具体的用途没有特别的要求春隐族，一般情况下都要求用冷镦，因为这样的表面光洁度，材料的组织成份会比较紧密携宴些，还有就是较大的工件常采用热镦加工。

锻造头部，也叫热墩，把头部加热烧红，挤压成型；

绝大多数是墩出来的，因为这样可以节省材料。根据墩锻机吨位大小和螺栓直径，可以采用冷墩或热墩工艺。

小批量的专用或特殊螺栓的六角头是车削后铣成的。

单件小批量可以用板牙套丝、车床挑丝、旋风铣铣制等方法。

大批量生产中常采用搓丝机搓丝、滚丝机滚丝的方法，效率很高。因为螺栓杆成形方法有冷拔和缩径，所以这种螺栓的没有螺纹的部分直径不一定略小。采用冷拔时，略小；采用缩径时，可以与螺纹等径或稍大。

螺栓材料为铝合金、锌合金、铜合金等低熔点的合金或金属，也可以采用压铸成型的方法。钢制的不采用压铸制造。

螺栓的六角头的成形:有冷墩的、有热墩的、有镦后直接出成品的，也有镦后再机加工的，也有全部机加工的。

镦制的螺栓头部是有加工痕迹的，在根部有模具的夹具痕迹。

螺栓的螺纹有机械套丝的，和手工板牙类似。有机床车制的，直径大的螺栓车制才行。也有“搓丝”的，是用“搓丝机”用“搓丝板”挤压出螺纹，这种螺栓的没有螺纹的部分直径略小一点。

光螺栓（冷镦）和毛螺栓（热打）。

冷镦主要是盘元抽线后就自己打头 搓死 · ·冷度顾名思义就是常温下打螺丝 ··

还有热打也叫红打 ，这个都是大个的螺栓才用红打的，就是把材料加热了再打。

冷镦的螺栓表面都比较漂亮，红打的螺栓表面有氧化皮不好看。

螺丝检验主要检验其 外形尺寸，还有螺纹精度，有没有裂痕啊 这个都是需要用探伤机还有镜像来看的

普通螺丝的制作分为两道工序，第一是冲头，就是现在线材上冲出螺丝的头部，并且切断线材。第二是搓丝，就是在前一道工序的基础上，适用两把锉刀挫出螺纹部分。

用的设备，和他们的工序名称是一致的就是：冲头机和搓丝机。目前国内大部分公司使用的都是台湾机器。

至于技术上面，主要就是冲头部分模具的选择要符合使用标准，比如T10等等，切断的时候，要考虑螺纹部分的长度。还有搓丝用的搓刀要考虑螺纹的螺距，螺纹的外径是通过两把锉刀之间的距离扒弊来进行调整的。这些基本上就包含了螺丝的几何尺寸上的要求了

大部分螺丝在完成之后都要进行表面处理和热处理等等。最后就是使用全检机对产品头部的外径进行全检了

T10, M3 工艺流程：冲头--搓丝--热处理--电镀。冲头是为了成型头部，也就是拧螺丝的时候用的那个小小的十字形或一字形凹槽。搓丝是成型螺纹部分。热处理是为增加产品硬度并去除应力。电镀是为了防止产品生锈。

至于其他的一些工艺。铣尾：一般比较小，或者要求很高的螺丝可能会有这个工序，因为在搓丝的工序中是通过挤压让金属材料材料产生塑性变形的原理完成的，这个时候螺纹的最后一圈可能会由于后续没有支撑力而产生毛边等影响螺丝界面平整度的一些变形，这个时候需要加上这道工序，使产品的界面平整。像表面处理这方面，除了电镀还有氧化、发黑等等，目的都是为了防止产品生锈，一般这道工序的选择是通过盐雾试验进行的，在规定的实验环境和要求下，能通过测试，并且成本最低的方案就是最佳选择了

盘元-退火-酸洗-抽线-打头-辗牙-热处理-电镀-包装

这个是一个螺栓的完整的过程。

盘元：指你买回来的线材

退火：指增加线材本身的硬度。（这道工序也比较重要，现在用的都是高温球化退火炉）

酸洗：就是洗去线材表面的锈、杂质之类的

抽线：指把线材拔到你生产螺栓所需要的直径

打头：就是冷镦成型的挤压出螺栓的头部。（如果是M20以上的螺栓就需要红打，就是需要加热了再打头部，但那样的螺栓表面不是很漂亮，因为有氧化皮）

辗牙：指所需要的牙距和牙型

热处理：这道工序比较重要，确定螺栓的性能等级

电镀：把表面处理成所需要的表面颜色

冷打线（螺丝线，钉线，钢球线）

材质：200CU,201CU,204CU,D667,D668,304ES,304HC,304HCM,305J1,302HQ

316C,410,420,430

用途：不锈钢冷打线，主要应用于各种紧固件，基础件制造。如：用作冷墩各类精密螺丝，螺栓或其他非标件，也可制作排钉，卷钉，机械零部件及电子应用零部件等。

一、表面处理种类：

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，进行的表面处理方法都归结于以下几种方法：

1、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液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。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。

2、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。热浸镀铝是一个类似的过程。

3、机械镀：通过镀层金属的微粒来冲击产品表面，并将涂层冷焊到产品的表面上。

二、作业流程

（一）、镀锌（蓝白、五彩、黑色）

1、前处理：热脱脂槽（5槽）—电解脱脂槽（3槽）—除锈槽（4槽）

2、电镀：电镀槽（20槽）（氯化铵、氧化锌、光泽剂、柔软剂溶液）。

3、后处理：溶化槽（1槽）—青药槽（1槽）—（蓝白/五彩/黑色）

（二）、发黑：

1、前处理：热脱脂槽（4槽）—除锈槽（4槽）

2、发黑：发黑（5槽）（片碱、亚硝酸钠溶液）

3、后处理：防锈油（1槽）

（三）、磷化：

1、前处理：热脱脂槽（1槽）—除锈槽（1槽）—电解脱脂槽（1槽）、—表面处理（1槽）

2、磷化：磷化（形成皮膜）

3、后处理：浸防锈油（2槽）

（四）、热浸镀锌：

1、前处理：脱脂槽（1槽）—除锈槽（1槽）—FLUX槽（1槽）—烘干

2、热浸镀锌：热浸锌槽

3、后处理：离心处理—氯化氨冷却—清水冷却

二、品质控制：

电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准，其次是外观。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。电镀产品的质量从以下方面加以控制：

1、外观：

制品表型宽握面不允许有局部无镀层、卜庆烧焦、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。

2、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000015in～00005in(4～12um)。

热浸镀锌：标准的平均厚度为54um（称呼径≤3/8为43um），最小厚度为43um（称呼径≤3/8为37um）。

3、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，机械镀的镀层金属沉积倾向与热浸镀相同，但是更为光滑而且在整个表面上厚度要均匀得多。

4、氢脆：

紧固件在加工和处理过程中，尤其在镀前的酸洗和碱洗以及随后的电镀过程中，表面吸收了氢原子，沉积的金属镀层然后俘获氢。当紧固件拧紧时，氢朝着应力最集中的部分转移，引起压力增高到超过基体金属的强度并产生微小的表面破裂。氢特别活动并很快渗入到新形成的裂隙中去。这种压力-破裂-渗入的循环一直继续到紧固件断裂。通常发生在第一次应力应用后的几个小时之内。

为了消除氢脆的威胁，紧固件要在镀后尽可能快地加热烘焙，以使氢从镀层中渗出，烘焙通常在375-4000F（176-190℃）进行3-24小时。

由于机械镀锌是非电解质的，这实际上消除了氢脆的威胁，而镀锌利用电化学方法，存在氢脆现象。另由于工程标准禁止硬度高于HRC35的紧固件（英制Gr8，公制109级以上）热浸镀锌。所以热浸镀的紧固件很少发生氢脆。

5、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，镀层以片巧旁状或皮状剥落，以致露出了基体金属，应认为粘附性不够。

一、不锈钢钝化

这个过程被推荐的表面必须是不含铁，任何铁、铸铁、低碳钢、中碳钢或低合金钢的表面上的不锈钢颗粒的存在都将促进其表面的自由铁和不锈钢的点蚀。这是非常严重的问题，所以钝化只用于处理不锈钢和不锈铁，不锈钢钝化主要的目的就是防止不锈钢表面氧化和被腐蚀。

二、不锈钢酸洗

不锈钢酸洗处理的目的是以除去高温焊接，热处理或热加工后不锈钢表面的氧化皮。同时也可以消除了红锈腐蚀的钢或铁或钢颗粒污染物。注意酸洗后如果没有清洗干净表面的酸液，那么表面很快就会开始生锈腐蚀，导致在下面的钢表面层的耐腐蚀性降低。

不锈钢酸洗工艺可以适用于大部分型号的不锈钢的表面处理。所有酸洗操作导致金属表面会除去杂质的同时稍有一点尺寸改变族拆扰，因此其结果是在一定程度上一个消光的视觉亮度或许也是一种显着减少尺寸。

在真空中的热处理或一个良好的受控气氛，例如光亮退火消除了需要进行酸洗，通常会使得不锈钢得到一个更好的光洁面。

三、不锈钢清洗剂除油脱脂

不锈钢表面处理任何一道工艺的前处理都必须先去除油脂、切削油、绘制化合物和其它润滑剂等,然后才可以进行不锈钢部件的表面热处理前或最终的钝化处理。不锈钢件还必须在进行脱脂处理前进一步组件兆旦通过焊接以防止拾取器在高温下的碳。

通常情况下选用不锈钢御余清洗剂，只需要常温浸泡便可除去任意油污，操作简单，劳动强度低。与其他金属的清洗操作中，清洁率可以增加通过使用涂刷，喷射或搅拌等操作过程中。

除以上工艺还有如:电镀，阳极氧化，喷砂，涂装，除锈等也是常见的不锈钢表面处理技术，但因不锈钢自身的性能已经能满足日常需要，所以这些工艺较少。