什么是滚制螺钉和切削螺钉?讲解螺钉加工方法的优点、缺点和区别!
12-22-2024
  什么是滚制螺钉和切削螺钉?讲解螺钉加工方法的优点、缺点和区别!
  螺钉有“滚制螺钉”和“切削螺钉”两种,其加工方法不同。它们不仅在强度上不同,而且在生产力上也不同。此外,每种加工方法在螺纹形状方面都有其优点和缺点。
  因此,在要求制造螺钉时,需要根据所需的强度、生产数量和螺钉形状来考虑采用哪种加工方法来制造螺钉。
  在这篇文章中,我们将详细解释滚动螺钉和切削螺钉的细节,以及它们各自的加工方法。我们还介绍了适合您的愿望和情况的选择方法,请参考。
  滚压螺钉和切削螺钉的区别|强度和生产率
  滚制螺丝切削螺丝
  力量滚压螺丝强度更高(可达1.5倍)
  模具需要不必要
  生产率滚压螺丝生产率更高(但模具的初始成本较高)
  生产批量生产可小批量、多种形状生产
  滚压螺钉和切削螺钉的主要区别在于强度。滚压螺丝强度更高,强度相差达1.5倍。
  生产力也不同。虽然滚压螺丝的生产率较高,但需要模具进行生产,增加了初始成本。
  另一方面,不需要模具来制造切削螺钉。小批量生产各种形状的螺钉时具有成本优势。
  螺杆采用滚压工艺制造!什么是滚压加工?
  轧制是一种塑性加工,材料在轧制的同时被压缩和成形,是锻造的一种。使用滚压机,这是一种配备有称为模具的工具的机床(图1)。主要加工圆柱形材料。将材料夹在模具之间并施加压力,同时移动模具以滚动材料并加工圆柱面。这是一种用于制造旋转对称零件的加工方法,例如螺钉、齿轮、花键/锯齿轴(用于动力传输的轴形零件)等。
  滚压加工有多种类型,其模具形状和运动方法各不相同。
  滚压加工的种类(平模滚压法、圆模滚压法、行星滚压法)
  行星滚动方式可适应多种形状。
  行星滚压法是一种适用于外螺纹加工的加工方法。根据所使用的模具可以制造各种形状。
  E型槽加工、尖头加工、球面加工时,使用板状模具(模具板)复制产品的形状,利用平模滚压方式转印形状。此外,滚花是一种在材料表面产生精细不规则形状的工艺,例如通过滚压。
  滚压螺钉的制造工艺
  当采用滚压时,螺钉的制造过程如下:(1)头部镦锻→(2)滚压→(3)热处理→(4)表面处理。
  (1)封头锻造
  头部锻造是通过锻造形成螺钉头部的工艺(图3)。称为打头机的机床对线材或圆形材料进行切割,并按以下顺序对材料的一端进行加工以形成封头。
  (2)轧制工艺
  螺纹滚压是使用滚压机形成螺纹的工艺。平模滚压方法使用两个平模,一个在固定侧,另一个在活动侧,其镜像螺纹的形状。将加工品夹在平模之间,一边施加一定的压力一边滚压,从而在表面形成螺纹。动侧模具每往复一次,即可生产一颗螺丝。
  螺纹槽是通过平模螺纹部分压制而成。同时,金属流动并上升,形成螺纹部分。
  (3)热处理
  如果想要使成型的螺钉更强、更硬或更软,则需要进行热处理。如果材料是钢,则经常进行淬火和回火。淬火是一种热处理,涉及加热后快速冷却以赋予强度。然而,由于它变脆,因此需要对其进行回火以恢复其韧性。回火是一种热处理,涉及在比硬化更低的温度下加热和保持。
  自攻螺钉、钻螺钉等可进行渗碳淬火,进一步提高螺纹硬度。渗碳淬火是在淬火时通过将碳渗入材料表面来使材料表面硬化的热处理。此外,可以进行退火以软化材料以使其更容易进行额外的加工,以及进行正火以提高强度和延展性。
  (4)表面处理
  在螺丝制造中,大多数情况下都会采用表面处理。然而,如果材料是不锈钢,则可以不进行表面处理。电镀是最常用的。电镀锌、镍、铬等,以提高耐腐蚀性、表面硬度和装饰性能。
  钢螺丝可以采用黑色染色或称为Parker的化学转化处理来代替电镀。染黑是一种将表面氧化形成四氧化三铁氧化膜的表面处理。您不仅可以获得更高的耐腐蚀性,而且还可以获得有光泽的黑色。
  Parker是一种形成磷酸盐膜的表面处理方法。提高耐腐蚀性和耐磨性,并提供哑光黑色。
  滚压工艺制造螺钉的特点和优点
  (1)优异的强度
  通过滚压制造螺钉可以获得高强度。用作轧制加工材料的线材和棒材形成沿长度方向以称为纤维流的纤维形式连接的金属结构。
  通过滚压生产的螺纹的纤维流。在轧制过程中,纤维流保持未切割状态。这在锻造产品中很常见,但如果纤维流沿着表面,冲击值和疲劳强度就会很高,并且产品对表面产生的拉应力的抵抗力会很强。
  此外,滚压过程涉及塑性变形,其中通过施加强大的压力来形成螺钉。塑性变形导致加工硬化并增加硬度。
  (2)可获得光滑的成品表面
  滚压不会像切割工艺那样产生毛刺,并且由于使用光滑的磨削模具进行压缩,因此可以获得光滑的成品表面。因此,根据材质的不同,螺丝表面会呈现出镜面光泽。
  (3)刀具寿命长
  滚压中使用的工具(模具)与材料在表面上接触,因此工具寿命比在点上接触材料的切削中长。
  (4)不产生切屑,经济
  与材料成品率较差的切削加工不同,滚压加工由于材料被压缩成型,因此不会产生切屑。
  (5)处理速度快
  轧制也是一种锻造工艺。与机械加工相比,机械加工可以在更短的时间内完成。
  (6)生产率高
  滚压刀具寿命长。刀具使用寿命更长,减少了刀具更换频率并提高了机床可用性。此外,由于不产生切屑,所以材料成品率高。并且可以在短时间内处理完毕。
  轧制生产率高,是一种适合大批量生产的加工方法。
  通过切削加工制造螺丝!什么是切割?
  切削加工是去除材料的一部分并使其成形的加工方法。它分为车削和铣削,车削涉及使用旋转刀具对材料进行切削,铣削涉及使用旋转刀具对材料进行切削。
  车削擅长加工圆柱形材料,适合生产外螺纹。使用称为车床的机床或专门用于制造螺钉的螺纹切削机。
  使用车床的车床加工包括形成螺纹的“螺纹切削”,并且有“螺纹切削刀具”,它是这种加工方法的专用刀具。与滚压加工不同,通过更换刀具,不仅可以加工外螺纹,还可以加工内螺纹。
  切削螺丝生产流程
  采用切削加工时的螺钉制造流程为(1)切削→(2)热处理→(3)表面处理。热处理和表面处理与轧制相同,因此仅说明(1)切削加工。
  切割加工
  对于机加工螺钉,螺钉的所有成形通常仅通过切削来完成。在机械加工中,螺钉是由直径等于或大于最大直径部分(例如螺钉头部)的圆形材料加工而成。
  螺丝的切削
  (1)在车床上安装单刃工具等,完成外形形状。
  (2)将螺纹退刀(螺纹中没有螺纹的部分)剪掉并用切削刀具制作
  (3)利用车床的自动进刀功能进行螺纹整形(螺纹切削
  *如果使用数控车床,则可以根据编程的形状模制整个螺丝。
  对于六角螺栓等,其螺钉头和传动部件往往不是旋转对称的,因此这些部件均采用铣削加工。另外,如果头部是六边形,则可以直接使用六边形杆的外形。
  切削加工螺丝的特点及优缺点
  (1)强度较弱
  在切割过程中,纤维流被切割形成螺杆,因此强度不如滚压制成的螺杆。
  (2)易于成型复杂形状
  切削时,只需更换刀具即可加工多种形状。如果同时使用铣削,则可以加工非旋转对称的形状。因此,可以形成比滚压加工更复杂形状的螺钉。
  (3)易于成型为各种形状
  在切削加工中,成品的形状并不像成形加工那样由工具(冲模)的形状决定。改变加工方法有一定的自由度,并且可以更换工具,因此可以制造各种形状的螺钉。
  (4)产生切屑。
  在切割过程中,会产生切屑,因此被切割的金属被浪费。
  如何选择滚制螺钉和切削螺钉
  滚制螺钉和切削螺钉各有各的优点和缺点。我们将根据您的意愿和情况,结合各自的特点,为您介绍选择方法。
  (1)需要强度时的“滚制螺钉”
  滚压螺杆和机加工螺杆形成纤维流(流线)的方式不同,并且滚压螺杆比机加工螺杆具有更高的强度。由于这个因素造成的强度差异可达20%左右。此外,由于滚压螺钉经过加工硬化,因此可以期待更高的强度。如果需要强度,请选择滚压螺钉。
  (2)形状复杂时切削螺钉
  滚制螺钉是通过一边旋转一边压缩来加工的,因此成品形状接近旋转对称。另一方面,使用切削螺钉,可以通过使用转塔车床或铣削来实现复杂的形状。如果螺钉形状复杂,机加工螺钉可能是您唯一的选择。
  (3)滚压螺杆用于批量生产的产品。
  加工滚压螺钉时,如果首先制造作为模具的冲模,则可以期待高生产率。另一方面,虽然可以使用数控(CNC)加工机实现切削螺钉加工的自动化,但大多数情况下加工速度不如滚压加工。
  此外,由于滚压工艺不会排出切屑并通过拉拔来拉伸材料,因此可以使用更少量的材料来制造相同尺寸的螺钉。因此,滚压螺钉适合批量生产的产品。
  (4)切削螺杆用于多品种、小批量生产的产品。
  加工滚压螺钉时,一种螺钉形状需要一个模具。另一方面,切削螺钉加工不需要模具,并且可以改变制造的每个螺钉的形状。切削螺钉适用于多品种、小批量生产。
  制造螺钉时,需要根据强度和形状来选择加工方法,螺钉的生产量也影响加工方法的选择。当要求制造螺丝时,请参考这些来选择最合适的加工方法。