六角螺母热处理变形的研究及应用
摘 要:文章通过大量的试验研究和生产实践经验的不断积累,运用理论和实践相结合的方法,对严重困扰生产、发交的典型零件——六角螺母进行了工艺试验,经过对淬火介质、工装设计、工艺流程的分析,找出解决此类零件因热处理变形止不住的问题的方法,为新品开发和类似零件提供解决问题的依据。
关键词:热处理变形;淬火介质;工装设计;工艺流程
热处理变形是当前国内外热处理行业关注的重点课题。热处理工序在机械行业中处于重要地位,它是机械零件综合性能的最终保证,也是零件附加值集中体现的地方。但是由于热处理本身存在的组织转变、加热与冷却,使得零件产生变形等问题变得非常突出。特别是某六角螺母在生产过程中每个批次都有25%左右的光塞规止不住问题,挑选不合格的进行报废或签发,每年报废损失约10多万元,每年的发交量超过300万件,螺母热处理变形的问题严重影响了公司的生产物流和按时发交。根据变形产生的根源,处理好冷加工和热处理的衔接关系,为热处理工序预留合理的变形量,保证零件成品完全合格;节约成本,同时试验数据可以为新品开发提供工艺制定依据;为解决类似问题提供参考。由于热处理后攻丝会使工艺路线增长、物流成本加大、工装成本增加,因此工艺试验采用热处理前进行攻丝,不改变原来工艺路线。零件相关尺寸及要求如下:材料:ML20;工艺路线:冷拔→螺帽(成型、攻丝)→热处理→电镀,半成品光孔尺寸如图1所示。
1 热处理变形原因及分析
1.1 热处理变形原理
在生产实践中,热处理变形的表现形式是多种多样的,但就其来说,可分为内应力造成的应力塑性变形和比容变化引起的体积变形(以下简称比容变形)两大类。
钢件热处理过程中加热冷却的不均匀和相变的不等时性等,都会引起内应力的作用,钢件在一定塑性条件的配合下,就会产生内应力塑性变形。内应力塑性变形有很明显的特征:
①变形常带有明显的方向性。
②内应力塑性变形通常不会改变零件的体积大小,只改变零件的外形结构和形状。
③内应力塑性变形的最明显的特征是:零件每经过一次热处理内应力的作用,都要产生一次塑性变形,零件总变形量的大小随内应力作用的次数的增加而增大,这也是内应力塑性变形区别于比容变形的主要标志之一。按应力产生的根源和表现特征的不同,分为热应力塑性变形和组织应力塑性变形。在AC1温度
六角螺母热处理变形的研究及应用
摘 要:文章通过大量的试验研究和生产实践经验的不断积累,运用理论和实践相结合的方法,对严重困扰生产、发交的典型零件——六角螺母进行了工艺试验,经过对淬火介质、工装设计、工艺流程的分析,找出解决此类零件因热处理变形止不住的问题的方法,为新品开发和类似零件提供解决问题的依据。
关键词:热处理变形;淬火介质;工装设计;工艺流程
热处理变形是当前国内外热处理行业关注的重点课题。热处理工序在机械行业中处于重要地位,它是机械零件综合性能的最终保证,也是零件附加值集中体现的地方。但是由于热处理本身存在的组织转变、加热与冷却,使得零件产生变形等问题变得非常突出。特别是某六角螺母在生产过程中每个批次都有25%左右的光塞规止不住问题,挑选不合格的进行报废或签发,每年报废损失约10多万元,每年的发交量超过300万件,螺母热处理变形的问题严重影响了公司的生产物流和按时发交。根据变形产生的根源,处理好冷加工和热处理的衔接关系,为热处理工序预留合理的变形量,保证零件成品完全合格;节约成本,同时试验数据可以为新品开发提供工艺制定依据;为解决类似问题提供参考。由于热处理后攻丝会使工艺路线增长、物流成本加大、工装成本增加,因此工艺试验采用热处理前进行攻丝,不改变原来工艺路线。零件相关尺寸及要求如下:材料:ML20;工艺路线:冷拔→螺帽(成型、攻丝)→热处理→电镀,半成品光孔尺寸如图1所示。
1 热处理变形原因及分析
1.1 热处理变形原理
在生产实践中,热处理变形的表现形式是多种多样的,但就其来说,可分为内应力造成的应力塑性变形和比容变化引起的体积变形(以下简称比容变形)两大类。
钢件热处理过程中加热冷却的不均匀和相变的不等时性等,都会引起内应力的作用,钢件在一定塑性条件的配合下,就会产生内应力塑性变形。内应力塑性变形有很明显的特征:
①变形常带有明显的方向性。
②内应力塑性变形通常不会改变零件的体积大小,只改变零件的外形结构和形状。
③内应力塑性变形的最明显的特征是:零件每经过一次热处理内应力的作用,都要产生一次塑性变形,零件总变形量的大小随内应力作用的次数的增加而增大,这也是内应力塑性变形区别于比容变形的主要标志之一。按应力产生的根源和表现特征的不同,分为热应力塑性变形和组织应力塑性变形。在AC1温度