高強度螺栓加工工藝

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1、3f272c5c7a53e1b77f846952baaedb11.doc高強度螺栓加工工藝螺栓類零件是一種重要標(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)其機械和物理性能的不同，分成10種類別，其中機械性能等級大于等于8.8級的螺栓，我們通常稱其為高強度螺栓。一、高強度螺栓主要結(jié)構(gòu)及作用高強度螺栓種類較多，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，我們將其分成三個主要部分：頭部、桿部和螺紋部分。如下簡圖所示：下面我們簡要介紹一

2、下各部分的作用極其重點要素：1.頭部頭部主要作用是在螺母與螺栓配合時施加一個反向力矩，保證螺母有足夠擰緊力矩。形式種類較多，主要有方頭、半圓頭、六角頭等形式。另外，一些非標(biāo)準(zhǔn)件高強度螺栓頭部形式由設(shè)計者根據(jù)裝配需要特別設(shè)計。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桿部要求不是很嚴(yán)格，外圓尺寸公差較大。對高強度螺栓來說，桿部與頭部接觸部位要求一定圓角，避免承受較大拉力時該部位斷裂，

3、同時避免熱處理冷卻時產(chǎn)生裂紋，是加工重點注意要素。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?？梢苑殖捎行菁y部分，收尾部分（退刀部分）和螺紋末端三部分；螺紋三個主要要素：螺距、牙形半角和螺距，直接影響螺紋配合精度，也是加工重點注意要素。二、高強度螺栓工藝分析高強度螺栓機械加工一般不需要精度極高的專用機床，在普通設(shè)備上即可完成加工。根據(jù)其三個主要部分，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，采用不同的

4、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頁共4頁3f272c5c7a53e1b77f846952baaedb11.doc螺栓頭部形狀直接決定產(chǎn)品毛坯形式。一般來說，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

5、寸和桿部外圓尺寸相差較大或者整體長度尺寸較大的，為減少材料浪費和減少加工工時，建議選用鍛件毛坯。毛坯預(yù)留加工余量：對于型鋼類毛坯來說，預(yù)留加工余量主要指長度方向。一般情況下長度方向預(yù)留4mm余量即可，同時保證下料利用率（盡量保證K≥93%），如果單件毛坯長度較小，可以考慮一坯料制多件零件，這時單件預(yù)留加工余量=機械加工切斷刀寬度+1mm。對于鍛件毛坯來說，在技術(shù)要求允許的前提下頭部形狀最好直接鍛打成型，頭部內(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，對于桿部細(xì)長的螺栓為避免熱處

6、理時變形較大，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。鍛后如無特殊要求，鍛件應(yīng)正火處理，降低硬度，適應(yīng)后續(xù)機械加工。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，在普通車床上加工即可完成。一些高強度螺栓內(nèi)端面與桿部中心線有端面跳動和垂直度要求，一般0.04～0.10mm之間，這時粗加工時頭部寬度一般預(yù)留0.2mm的加工余量

7、，精加工桿部外圓時選用精度較高機床依靠機床本身精度來保證頭部內(nèi)端面形位公差的要求。為保證高強度螺栓抗拉強度，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，車削和磨削是其主要加工方法。⑴車削外圓當(dāng)螺栓桿部外圓尺寸精度和表面粗糙度要求不高時車削可以獲得外圓的最終尺寸和精度，一般粗車精度可達IT12～IT11，表面粗糙度Ra值約為50～12.5um，一般采用較大的切深，較大的進給量以及較低的切削速度；半精車精度可達IT10～IT9，表面粗糙度Ra值約為6.3～3.

8、2um，切深和進給量較粗車小。車削外圓時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，車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IT6，表面粗糙度Ra值可達0.4～0.2um。磨削一般作為外圓車削后的精加