自攻牙螺丝如何加工?
自攻牙螺丝加工全流程解析
一、材料选择与预处理
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材料选型
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碳钢(如SWRCH18A/22A):适用于一般强度要求的场景,成本较低,可通过热处理提升硬度。
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不锈钢(如SUS304/316):适用于耐腐蚀环境(如室外、潮湿或化学腐蚀场景),无需额外镀层。
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合金钢:用于**度需求(如汽车、航空领域),需通过渗碳或淬火处理增强性能。
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线材预处理
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拉丝:将原材料拉制成指定直径的线材,确保尺寸精度(如±0.01mm)。
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酸洗:去除线材表面氧化层,提升冷镦成型质量。
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磷化/皂化:在线材表面形成润滑层,减少冷镦过程中的摩擦阻力。
二、中心加工工艺
1. 冷镦成型(关键工序)
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设备:多工位冷镦机(如5模5冲/6模6冲)。
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流程:
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切断:将线材切割为指定长度的坯料。
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预镦:通过模具将坯料初步压制成螺丝头部形状(如盘头、沉头)。
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精镦:在后续工位中细化头部轮廓,形成六角头、圆柱头等标准形状。
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成型:至终工位完成杆部直径控制及光杆段成型(半牙螺丝需在此阶段控制螺纹段长度)。
2. 搓丝加工
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设备:平面搓丝机或滚丝机。
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流程:
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装夹:将冷镦后的螺丝坯料固定在搓丝板间。
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螺纹成型:通过往复运动使搓丝板上的螺纹牙型挤压坯料,形成自攻螺纹。
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牙距控制:通过更换搓丝板调整牙距(如公制2.0mm、英制24TPI)。
3. 热处理(增强性能)
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工艺:
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淬火:将螺丝加热至850-900℃,快速冷却以提升硬度(可达HRC45-50)。
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回火:在180-250℃下保温,消除淬火应力,保持韧性。
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检测:通过硬度计(如洛氏硬度计)验证热处理效果。
三、表面处理与特殊功能实现
1. 基础表面处理
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电镀:镀锌(蓝白/彩色)、镀镍等,提升耐腐蚀性(中性盐雾试验≥72小时)。
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发黑:化学氧化处理,形成黑色氧化膜,适用于一般防锈需求。
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达克罗:无铬锌铝涂层,环保且耐腐蚀性优异(盐雾试验≥1000小时)。
2. 特殊功能处理
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涂胶:在螺纹表面涂覆厌氧胶,固化后实现防松(扭矩衰减率≤15%)。
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尼龙锁紧:在螺纹末端嵌入尼龙环,通过弹性变形防松(适用于振动环境)。
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高低牙设计:一端采用30°牙形角(高螺纹)提供连接强度,另一端60°牙形角(低螺纹)降低旋转扭矩。
四、质量控制与检测
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尺寸检测
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工具:千分尺、螺纹规、投影仪。
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项目:螺纹大径、中径、牙距、头部直径及厚度。
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性能测试
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扭矩测试:使用扭矩试验机验证旋入/旋出扭矩是否符合标准(如DIN7500)。
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盐雾试验:评估镀层耐腐蚀性(如ASTM B117标准)。
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氢脆测试:针对**度螺丝,检测延迟断裂风险(恒负荷试验)。
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外观检查
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标准:螺纹表面无毛刺、镀层均匀无漏镀、头部无裂纹。
五、典型加工案例
案例1:汽车用自攻牙螺丝
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材料:SCM435合金钢。
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工艺:冷镦→搓丝→渗碳淬火(表面硬度HRC58-62)→镀锌。
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检测:扭矩1.5-2.0Nm,盐雾试验72小时无红锈。
案例2:家具用自攻牙螺丝
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材料:SWRCH22A碳钢。
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工艺:冷镦→搓丝→发黑。
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特殊设计:头部带十字槽,螺纹段占全长2/3(半牙结构)。
总结:自攻牙螺丝的加工需经过材料选择、冷镦成型、搓丝、热处理、表面处理及严格检测等环节。通过准确控制各工序参数(如冷镦模具精度、搓丝板牙距、热处理温度),可确保螺丝的机械性能与耐久性。用户应根据应用场景(如汽车、建筑、家具)选择合适的材料、螺纹类型及表面处理,以满足连接强度、耐腐蚀性及防松需求。