高強(qiáng)度螺栓加工工藝

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1、3f272c5c7a53e1b77f846952baaedb11.doc高強(qiáng)度螺栓加工工藝螺栓類(lèi)零件是一種重要標(biāo)準(zhǔn)件，用做連接緊固件，在各領(lǐng)域的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,根據(jù)其機(jī)械和物理性能的不同，分成10種類(lèi)別，其中機(jī)械性能等級(jí)大于等于8.8級(jí)的螺栓，我們通常稱(chēng)其為高強(qiáng)度螺栓。一、高強(qiáng)度螺栓主要結(jié)構(gòu)及作用高強(qiáng)度螺栓種類(lèi)較多，形狀也不盡相同，外部尺寸更是千變?nèi)f化，但整體上其主要結(jié)構(gòu)和整體外部形狀具有一定的相似性。根據(jù)這些相似性，我們將其分成三個(gè)主要部分：頭部、桿部和螺紋部分。如下簡(jiǎn)圖所示：下面我們簡(jiǎn)要介紹一下各部分的作用極其重點(diǎn)要素：1.頭部頭部主要作用是在螺母與螺栓配合時(shí)施加

2、一個(gè)反向力矩，保證螺母有足夠擰緊力矩。形式種類(lèi)較多，主要有方頭、半圓頭、六角頭等形式。另外，一些非標(biāo)準(zhǔn)件高強(qiáng)度螺栓頭部形式由設(shè)計(jì)者根據(jù)裝配需要特別設(shè)計(jì)。2.桿部桿部主要起導(dǎo)向作用，特別是導(dǎo)徑螺栓，裝配后承受一定的徑向剪切力，要求與孔小間隙配合，對(duì)桿部外圓精度和粗糙度要求嚴(yán)格。一些裝配后只承受軸向拉伸力的螺栓對(duì)桿部要求不是很?chē)?yán)格，外圓尺寸公差較大。對(duì)高強(qiáng)度螺栓來(lái)說(shuō)，桿部與頭部接觸部位要求一定圓角，避免承受較大拉力時(shí)該部位斷裂，同時(shí)避免熱處理冷卻時(shí)產(chǎn)生裂紋，是加工重點(diǎn)注意要素。3.螺紋部分螺紋部分是螺栓最主要部分，主要起連接緊固作用。可以分成有效螺紋部分，收尾部分（退刀

3、部分）和螺紋末端三部分；螺紋三個(gè)主要要素：螺距、牙形半角和螺距，直接影響螺紋配合精度，也是加工重點(diǎn)注意要素。二、高強(qiáng)度螺栓工藝分析高強(qiáng)度螺栓機(jī)械加工一般不需要精度極高的專(zhuān)用機(jī)床，在普通設(shè)備上即可完成加工。根據(jù)其三個(gè)主要部分，我們將其加工工藝分成三部分：頭部的加工、桿部加工和螺紋加工。每一部分的加工工藝又因其尺寸形狀及技術(shù)要求的不同分成若干種類(lèi)，采用不同的加工方法；雖然我們將其分成了三部分，但三部分的加工是相輔相成的，相互關(guān)聯(lián)的，可能共存于同一工序，也可能共存于同一工步。1.頭部的加工⑴毛坯毛坯形式：第4頁(yè)共4頁(yè)3f272c5c7a53e1b77f846952baae

4、db11.doc螺栓頭部形狀直接決定產(chǎn)品毛坯形式。一般來(lái)說(shuō)，方頭螺栓毛坯可選用冷拉方鋼，六角頭螺栓毛坯可選用冷拉六角鋼，半圓頭螺栓毛坯應(yīng)選用鍛件毛坯；頭部形狀特別設(shè)計(jì)的螺栓應(yīng)根據(jù)具體形狀具體分析選用毛坯，為避免增加頭部加工工序，在技術(shù)要求允許的情況下建議選用鍛件毛坯；頭部最大被包容尺寸和桿部外圓尺寸相差較大或者整體長(zhǎng)度尺寸較大的，為減少材料浪費(fèi)和減少加工工時(shí)，建議選用鍛件毛坯。毛坯預(yù)留加工余量：對(duì)于型鋼類(lèi)毛坯來(lái)說(shuō)，預(yù)留加工余量主要指長(zhǎng)度方向。一般情況下長(zhǎng)度方向預(yù)留4mm余量即可，同時(shí)保證下料利用率（盡量保證K≥93%），如果單件毛坯長(zhǎng)度較小，可以考慮一坯料制多件零件

5、，這時(shí)單件預(yù)留加工余量=機(jī)械加工切斷刀寬度+1mm。對(duì)于鍛件毛坯來(lái)說(shuō)，在技術(shù)要求允許的前提下頭部形狀最好直接鍛打成型，頭部?jī)?nèi)端面預(yù)留1.5mm余量。桿部外圓單邊預(yù)留加工1.5mm余量，對(duì)于桿部細(xì)長(zhǎng)的螺栓為避免熱處理時(shí)變形較大，可以預(yù)留2mm余量，或者直接毛坯調(diào)質(zhì)到要求硬度，但硬度不易過(guò)高，一般HRC32以下。鍛件毛坯技術(shù)要求中規(guī)定表面缺陷層、頭部與桿部同軸度要求，具體數(shù)值視產(chǎn)品要求而定，一般數(shù)值不大于0.3mm。鍛后如無(wú)特殊要求，鍛件應(yīng)正火處理，降低硬度，適應(yīng)后續(xù)機(jī)械加工。⑵頭部成形加工頭部尺寸主要包括頭部寬度尺寸、外被包容尺寸、內(nèi)外端面倒角，在普通車(chē)床上加工即可完

6、成。一些高強(qiáng)度螺栓內(nèi)端面與桿部中心線有端面跳動(dòng)和垂直度要求，一般0.04～0.10mm之間，這時(shí)粗加工時(shí)頭部寬度一般預(yù)留0.2mm的加工余量，精加工桿部外圓時(shí)選用精度較高機(jī)床依靠機(jī)床本身精度來(lái)保證頭部?jī)?nèi)端面形位公差的要求。為保證高強(qiáng)度螺栓抗拉強(qiáng)度，內(nèi)端面處要求倒角R，數(shù)值一般R1±0.2。2.桿部加工桿部的加工主要是外圓表面加工，車(chē)削和磨削是其主要加工方法。⑴車(chē)削外圓當(dāng)螺栓桿部外圓尺寸精度和表面粗糙度要求不高時(shí)車(chē)削可以獲得外圓的最終尺寸和精度，一般粗車(chē)精度可達(dá)IT12～I(xiàn)T11，表面粗糙度Ra值約為50～12.5um，一般采用較大的切深，較大的進(jìn)給量以及較低的切削速

7、度；半精車(chē)精度可達(dá)IT10～I(xiàn)T9，表面粗糙度Ra值約為6.3～3.2um，切深和進(jìn)給量較粗車(chē)小。車(chē)削外圓時(shí)螺栓頭部為夾緊部位，頭部寬度較小，需要另一端面以中心孔輔助夾緊定位。這就需要車(chē)削外圓表面前鉆端面中心孔，大小根據(jù)螺栓大小及材料種類(lèi)而定，可查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)外圓表面尺寸精度和表面粗糙度要求較高時(shí)，車(chē)外圓后需要增加其他工序，主要指磨削，雙邊預(yù)留0.2～0.45mm余量，桿部長(zhǎng)徑比較大或者需多次磨削加工的，余量取大值。⑵磨削外圓外圓磨削是外圓精加工的主要方法，常安排在熱處理之后，精度可達(dá)IT6，表面粗糙度Ra值可達(dá)0.4～0.2um。磨削一般作為外圓車(chē)削后的精加