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专业化生产标准紧固件中  , T 型螺栓 ( 图1)是经常生产的一个品种。在生产中规格多而成批大量生产的并不太多 , 但是成百上千生产屡见不鲜 , 因此必须投入一系列“成型模” , 才能满足各种规格的生产需要。非专业化生产的企业也经常遇到 , 但加工方法往往比较落后。有些企业采用头部外径最大尺寸的圆钢车好头部及杆部。再刨或铣出扁头 , 车制出或板牙套制出螺纹。其效率低、耗材大、不经济。本文介绍我们在生产T型螺栓中热镦锻头部及制造工艺方面的一些 经验及作法。


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图 1   T型螺栓


1 生产工艺流程

切料 ———热镦锻头部成形 ———调质 ———粗车大端面 ———打中心孔 ———车削无螺纹杆径、螺纹坯径 ( 留量0.15 ~ 0. 20mm) ———车大端端面倒角 30 °———磨螺纹坯径 ———滚丝。

2 模具设计

模具设计对于长期生产标准紧固件的企业 , 利用原通用模架、模箱及其它通用件 , 只要按“ T 型螺栓”的不同规格设计“成型模” ( 图2)就可以用之。对于没有生产过的企业 , 设计一套比较简单的模具 , 其模具结构如图 3 所示 , 安装在通用摩擦压力机或冲床上 , 就可满足生产需要。模板 1 、压盖 6 、模箱 2 材质均为 45 碳钢 , 模套 3 用 T10 , 下模 4 、成型模 5 材质用 3Gr2W8V ,热处理硬度为 42 ~ 48HRC 。

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图 2  成型模


3  T 型螺栓头部用坯料的计算

根据材料的塑性变形原理 , 体积不变定律 , 坯料长度和直径镦锻比值 , 视杆部长短坯料直线度、椭圆度、杆部机械加工余量选择坯料直径 , 决定镦锻次数。计算出头部用料长度 , 加上杆部长度得到工件所需料总长度。 T 型螺栓头部用料实际上是一个圆柱体积减去两个弓形体积 , 再加上工艺形成的飞边毛刺及平头余量。一般总厚度 K 加上 2mm 即可。头部用料计算如下 :

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图 3  模具结构图
1  下模板   2 模箱   3 模套   4 下模   5 成型模   6 压盖


4 举例

例 : 热镦锻一 T 型螺栓 :M27 × 150mm , 头部尺寸 :S = 44mm , D = 58mm , K = 17mm , H = 12 . 5mm , 选择坯料直径及总长度。

初选 d0 = 30mm 的圆钢

弓形面积 ( 图4)


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工件需料总长度为

L 总 = L 0 + L = 61 + 150 = 211mm

如果材料直线度、椭圆度较好 , 有杆部加工余量 ,可选择直径 : d = 28mm 的圆钢 , 这更能节约原材料 , 并不超出镦锻比值。


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工件需材料总长度 : L 总 = L 0 + L = 70 + 150 =220mm

根据上述方法计算出下列参考对照表。


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T 型螺栓头部用料计算数值表

5 结语

该工艺方法无论是中小型企业、乡镇企业、民营企业 , 只要制作一些简单的模具就可以通用 , 按每次生产不同规格螺栓制作成型模 , 只要有 100 件以上的批量 ,无论是节约原材料、生产效率 , 总体经济效果都是可行的。在应用中不要机械地选材 , 而要根据市场供需情况 , 灵活选择坯料 , 进行计算才能适应变化的情况。

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