Реферат: Технология изготовления болтов методом холодной штамповки

Нанесение подсмазочного слоя производится перед волочением или после волочения (перед штамповкой).

Наибольшее распространение получило нанесение подсмазочного слоя перед волочением, так как при этом слой носителя смазки получается более равномер­ным по толщине и надежно сцепленным с основным металлом.

Заготовки из углеродистых и низколегированных сталей чаще всего подвергают фосфатированию. Фосфатирование заключается в обработке металла в 2,5— 3%-ном растворе кислой фосфорнокислой соли цинка, температура раствора 60—80° С. Продолжительность фосфатирования равна 5—15 мин. Фосфатный слой может деформироваться без разрушения вместе с ос­новным металлом. Фосфатное покрытие действует как непрерывный разделяющий слой между контактными поверхностями инструмента и заготовки, уменьшая трение, предотвращая налипание металла на инстру­мент и хорошо удерживая смазочное вещество. Фосфатирование в 1,2—1,3 раза снижает усилия деформиро­вания.

Процесс подготовки металла с нанесением фосфат­ного слоя состоит из следующих операций: 1) травле­ние при фосфатировании волоченого металла — обез­жиривание); 2) промывка водой; 3) фосфатирование;

4) промывка водой; 5) известкование или омыление;

6) сушка.

Фосфатное покрытие считается качественным, если после волочения сохраняется зеркальный цвет (от чер­ного до серого), при этом чем темнее цвет волочения, тем лучше покрытие.

При подготовке поверхности заготовок из нержа­веющих сталей (12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т и др.) вместо фосфатирования используют известково-солевое покры­тие. Оно не требует дополнительных операций для хи­мического разрушения пленки, образующейся на по­верхности нержавеющей стали в процессе травления (пассивирования), и позволяет работать на высоких скоростях при волочении.

Нержавеющие и жаростойкие стали подготавлива­ются к штамповке по следующей технологии: 1) трав­ление, 2) промывка в горячей воде, 3) пассивирование, 4) промывка в горячей воде, 5) нанесение известково-солевого покрытия, 6) сушка, 7) калибровка.

Известково-солевое покрытие имеет существенные недостатки. Поваренная соль ускоряет процесс корро­зии металла, в сырую погоду впитывает влагу и за­трудняет процесс волочения. Кроме того, известь очень пылит, засоряет воздух и помещение цеха и тем самым ухудшает условия труда.

При подготовке к штамповке нержавеющих сталей может применяться омеднение. На Дружковском метиз­ном заводе омеднение металла, идущего на холодную штамповку болтов (с редуцированием стержня); про­изводится по следующей технологии: а) травление;

б) промывка в горячей и холодной воде; в) омеднение;

г) промывка в холодной воде; д) нейтрализация (из­весткование) ; е) сушка.

После калибровки металл подвергается вторичному мед нению. Омеднение производится в растворе, содер­жащем 120—150 г/л медного купороса, 50—60 г/л сер­ной кислоты и 2—3 г/л столярного клея при темпера­туре раствора 18—22°С в течение 1—1,5 мин (двукратное погружение). Омеднение считается удовлет­ворительным, если поверхность металла покрыта сплошной медной пленкой без отслоения, рыхлости и просвечивания основного металла (через пленку).

Омеднение уступает фосфатированию по эффектив­ности снижения коэффициента трения, кроме того, при нанесении медного покрытия трудно контролировать его свойства.

Положительные результаты при штамповке трудно деформируемых сталей дают лаковые покрытия и об­работка в растворе щавелевой кислоты (оксалатирование). Указанные покрытия применяются и при штам­повке цветных сплавов.

На калиброванный металл перед штамповкой или в процессе штамповки наносится технологическая смаз­ка. В качестве смазки часто используется мыльная эмульсия. Хорошие результаты дает применение раст­вора сульфида молибдена в машинном масле.

В последние годы находят применение в процессах штамповки специальные смазки—укринолы. На мос­ковском заводе «Станконормаль» используется смазочно-охлаждающая жидкость на основе парафина (СОЖ В23 К) и укринол 5/5, позволяющие штампо­вать металл без фосфатного покрытия.

Для получения заготовки с требуемыми для штам­повки болтов размерами

При изготовлении болтов из низкоуглеродистых сталей 10, Юкп, 20, 20 кп волочение, как правило, про­водится с обжатием 12—20% без промежуточного от­жига. Подкат из среднеуглеродистых и легированных марок стали для облегчения процесса волочения от­жигается.

Оптимальная схема подготовки к штамповке среднеуглеродистых и легированных сталей включает:

1) отжиг горячекатаного металла; 2) подготовку по­верхности металла к волочению; 3) волочение с обжатием 25—30%; 4) промежуточный сфероидизиру-ющий отжиг; 5) подготовку поверхности (фосфатирование); 6) волочение с обжатием 5—8%.

В результате промежуточного отжига после воло­чения стабилизируются структура металла и механи­ческие свойства, способствуя (совместно с последую­щим фосфатированием) снижению усилий штамповки, улучшению качества изделий и повышению износостойкости инструмента.

По рекомендациям ВНИИметиза применение про­межуточного отжига целесообразно и при штамповке болтов (с редуцированием) из сталей 20, ЗО кп (клас­сы прочности 5.8, 6.8).

При отжиге низкоуглеродистых сталей, протянутых с обжатием 8—16%, следует учитывать возможность интенсивного роста зерна, вследствие чего снижается пластичность стали. Поэтому перед отжигом не следу­ет проводить волочение при указанных величинах де­формаций.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ БОЛТОВ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ

Холодной пластической деформацией в практике штамповочного производства называют процесс, проте­кающий без принудительного нагрева металла.

В процессе деформации происходит механическое упрочнение (наклеп), повышаются твердость деформи­руемого металла, пределы прочности и текучести и снижаются относительное удлинение и сужение.