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合肥宇量精密机械有限公司
安徽省合肥市长丰县双墩镇阜阳北路政务中心3号楼
螺母是机械工业中常用的紧固件,其加工工艺会根据材料、规格、精度要求及生产批量的不同而有所差异。以下是常见的螺母加工工艺流程及相关说明:
一、原材料准备
材料选择
常见材料:低碳钢(如Q235、10#钢)、中碳钢(如45#钢)、不锈钢(如304、316)、铝合金、铜合金等。
特殊需求:高强度螺母需用合金钢(如40Cr、35CrMo),并配合热处理提高强度。
原材料形态
棒料(圆钢):适合中小批量生产或高精度螺母。
线材(盘条):适合大批量生产,通过冷镦工艺成型。
二、毛坯成型
根据生产规模和螺母类型,主要有以下成型方法:
1.冷镦成型(最常用)
适用场景:大批量生产标准螺母(如六角螺母、法兰螺母等)。
工艺步骤:
线材预处理:线材经酸洗、磷化、皂化处理,提高表面润滑性,减少模具磨损。
冷镦机成型:通过多工位冷镦机一次性完成切料、镦头、压角(形成六角或其他形状)等工序。
优点:效率高(每分钟可生产数十件)、材料利用率高、成本低。
缺点:模具损耗较大,适合精度要求中等的标准件。
2.热锻成型
适用场景:大规格螺母或高强度螺母(如M30以上)。
工艺步骤:
加热:将棒料加热至奥氏体化温度(约1000~1200℃)。
锻压成型:在热锻机或摩擦压力机上锻压出螺母毛坯,需多次锻打成型。
优点:成型力小,适合大尺寸工件,内部组织致密。
缺点:表面氧化皮多,需后续处理,能耗较高。
3.切削加工(车削/铣削)
适用场景:小批量生产、非标准螺母(如方螺母、异形螺母)或高精度螺母。
工艺步骤:
车削:将棒料装夹在车床卡盘中,车削外圆、端面,铣削或车削出螺纹底孔。
铣削/攻牙:通过铣床加工六角面(或其他形状),再用丝锥攻制内螺纹。
优点:灵活性高,可加工复杂形状,精度高。
缺点:生产效率低,材料浪费较多。
三、螺纹加工
螺母的核心工序是内螺纹加工,常用方法包括:
1.攻牙(攻丝)
适用场景:大多数标准螺母,尤其是中小规格。
工艺说明:
使用丝锥(手动或机用)在预制底孔中切削出螺纹。
底孔直径需根据螺纹规格计算(如M6螺母底孔约5.1mm),避免攻牙时材料挤压导致开裂。
对于高强度螺母,攻牙前可能需进行退火处理,降低材料硬度。
2.套丝(滚丝)
适用场景:大批量生产或高精度螺纹(如不锈钢螺母)。
工艺说明:
通过滚丝机的两个带螺纹牙型的滚丝轮,对工件表面进行挤压,形成螺纹。
优点:无切削废料,螺纹表面硬度高、强度好,生产效率高。
缺点:设备成本较高,适合大批量生产。
3.铣削螺纹
适用场景:大直径螺纹或高精度特殊螺纹(如梯形螺纹、锯齿形螺纹)。
工艺说明:使用数控铣床或加工中心,通过螺纹铣刀铣削出内螺纹,精度可达IT6~IT7级。
四、表面处理
为提高螺母的防腐性能、美观度或装配性能,需进行表面处理:
镀锌(电镀锌/热镀锌):最常见,成本低,防腐性较好,适用于一般环境。
镀镍/镀铬:提高表面硬度和光泽度,多用于装饰性或精密螺母。
发黑(煮黑):形成黑色氧化膜,防腐性一般,用于外观要求不高的场合。
达克罗涂层:无铬环保涂层,防腐性优异,适用于高盐雾环境(如汽车、海洋设备)。
磷化+涂油:提高润滑性,便于装配,常用于钢结构用高强度螺母。
五、热处理(高强度螺母必需)
适用场景:强度等级8.8级及以上的螺母(如钢结构用10.9级螺母)。
工艺步骤:
淬火:加热至800~900℃后快速冷却(如水冷或油冷),使材料硬化。
回火:淬火后重新加热至300~600℃保温,消除内应力,调整硬度和韧性。
目标:通过调质处理,使螺母达到规定的强度、硬度和抗疲劳性能。
六、质量检测
尺寸检测:使用游标卡尺、螺纹通止规检查外径、厚度、螺纹精度(如中径、螺距)。
力学性能检测:
硬度测试:洛氏硬度计检测表面硬度。
保证载荷试验:通过拉力机测试螺母抗拉伸能力。
表面质量检测:目视检查是否有裂纹、毛刺、氧化皮等缺陷。
防腐性能检测:盐雾试验评估表面处理的耐腐蚀性。
七、其他特殊工艺
防松处理:
尼龙圈防松(在螺母内嵌入尼龙环)。
点胶防松(在螺纹表面涂胶)。
非标加工:如需定制异形螺母(如开槽、沉头、带垫螺母),需在成型或切削阶段增加铣削、钻孔等工序。
总结:典型工艺流程示例(以M8六角螺母为例)
冷镦成型:线材经磷化处理→冷镦机镦出六角毛坯,形成底孔。
攻牙:使用M8丝锥攻制内螺纹。
热处理(如需8.8级):淬火+回火。
表面处理:电镀锌或发黑。
检测包装:通止规检验螺纹,装箱入库。
不同厂家可根据设备条件和产品要求调整工序顺序(如先热处理后攻牙,或先攻牙后热处理),核心目标是保证螺母的精度和性能符合标准(如GB/T6170、ISO4032等)。