Trang chủ / Quy trình
Từ dây thép đến thành phẩm
Bu lông ốc vít theo bản vẽ được sản xuất như thế nào
Tám công đoạn đưa một cuộn dây thép thành một lô bu lông đặc biệt đã đóng gói. Chi tiết của Quý khách cần công đoạn nào, theo thứ tự nào, sẽ quyết định quy trình, dụng cụ và ai báo giá được.
Các khả năng dưới đây là dải thường gặp. Nhà máy báo giá sẽ xác nhận điều gì phù hợp với chi tiết của Quý khách.
Trình tự sản xuất
Một bu lông dập nguội đi qua mọi hàng. Một chi tiết gia công cắt gọt bỏ qua ba hàng đầu và bắt đầu từ phôi thanh. Cột cuối là điều bản vẽ hoặc RFQ của Quý khách cần nêu để nhà máy lên kế hoạch cho công đoạn đó.
Vuốt ngang bảng để xem tất cả các cột.
| Công đoạn | Diễn ra điều gì | Khả năng thường gặp | Bản vẽ cần ghi gì |
|---|---|---|---|
| Chuẩn bị dây thép | Cuộn dây được kéo đến đường kính phôi và, với các cấp hợp kim, ủ cầu hóa để dập đầu không bị nứt. | Các mác dây như 10B21, 10B33, SCM435 hoặc 1022, chọn theo cấp bền | Cấp bền hoặc mác vật liệu, không phải mác dây, trừ khi khách hàng của Quý khách chỉ định |
| Dập nguội | Dây được cắt và tạo hình trong một đến sáu trạm khuôn thành đầu, thân và các đoạn giảm đường kính ở nhiệt độ phòng. | Khoảng M2 đến M20, chiều dài đến khoảng 10 x d. Nhiều trạm hơn cho phép đầu phức tạp hơn | Dạng và kích thước đầu, bán kính dưới đầu, kiểu rãnh vặn, mọi chỗ giảm đường kính thân |
| Cắt viền và vát đầu mút | Đầu lục giác hoặc đầu có đế được cắt viền đúng kích thước, và đầu mút được vát nhọn hoặc vát mép để lắp ráp. | Thường làm trên máy dập hoặc trên máy cắt viền riêng | Kiểu đầu mút (vát mép, đầu chốt, đầu côn) và dung sai khoảng cách hai mặt phẳng của đầu |
| Cán ren | Khuôn phẳng hoặc trụ ép kim loại vào biên dạng ren. Không lấy đi vật liệu. | Ren hệ mét và hệ thống nhất, cấp dung sai 6g hoặc 2A theo tiêu chuẩn, 4h hoặc 3A khi có yêu cầu | Cỡ ren, bước ren, cấp dung sai, chiều dài ren b và mọi yêu cầu ren sát đến đầu |
| Gia công bổ sung | Lỗ ngang, rãnh, khe, vai mài hoặc đường kính chặt mà máy dập đầu không giữ được. | Khoan, tiện hoặc mài trên máy chuyển đổi trạm hoặc máy tiện | Chỉ những đặc điểm cần gia công, kèm dung sai |
| Nhiệt luyện | Tôi và ram cho cấp bền 8.8 trở lên, thấm cứng bề mặt cho vít tự ren. | Lò băng tải lưới liên tục cho số lượng lớn, lò mẻ cho lô nhỏ | Cấp bền, hoặc dải độ cứng kèm vị trí thử |
| Hoàn thiện bề mặt | Mạ điện, phủ vảy kẽm, phốt phát hóa và tẩm dầu hoặc thụ động hóa, thực hiện sau nhiệt luyện. | Thường gia công ngoài hoặc chạy trên dây chuyền riêng | Tiêu chuẩn lớp phủ, độ dày hoặc số giờ chống ăn mòn, và sấy khử hydro nếu có nguy cơ giòn hydro |
| Phân loại và kiểm tra | Phân loại bằng quang học hoặc dòng điện xoáy để loại chi tiết lẫn và vết nứt, sau đó lấy mẫu theo lô. | Kiểm tra kích thước, cơ tính và lớp phủ theo kế hoạch đã thỏa thuận | Hồ sơ kiểm tra và mọi yêu cầu phân loại 100 phần trăm |
Dập nguội
Máy dập đầu cắt một đoạn phôi từ dây rồi đẩy qua một loạt khuôn ở nhiệt độ phòng. Máy hai nhát tạo ra các đầu đơn giản. Máy nhiều trạm chuyển phôi qua bốn đến sáu trạm và có thể ép đùn thân giảm đường kính, dập đế và dập rãnh vặn trong cùng một chu kỳ.
Giới hạn là lượng kim loại có thể gom vào đầu mà phôi không bị cong oằn. Đầu đến khoảng hai lần rưỡi đường kính dây được tạo hình trong vài nhát. Đầu lớn hơn cần thêm trạm, tạo hình ấm hoặc rèn nóng. Đổi lại là tốc độ: máy tạo ra chi tiết trong tích tắc, gần như không có phế liệu, nên giá mỗi chiếc ở số lượng lớn thấp nhất trong mọi quy trình.
Cái giá phải trả là dụng cụ. Khuôn và chày được làm riêng cho từng mã chi tiết và mất vài tuần. Dập nguội, gia công cắt gọt và rèn nóng so sánh các quy trình về chi phí, còn chi phí khuôn và kích thước phôi nói về những gì quyết định hóa đơn khuôn.
Lưu ý thiết kế cho chi tiết dập đầu
- Bán kính dưới đầuHãy chọn bán kính lớn nhất mà mối ghép cho phép. Góc nhọn gây tập trung ứng suất và làm mòn khuôn.
- Chiều cao đầuChiều cao đầu tiêu chuẩn được tạo hình với ít nhát hơn. Đầu mỏng và rộng cần thêm trạm.
- Độ sâu rãnh vặnRãnh sâu trên đầu thấp để lại thành quá mỏng và có thể nứt khi dập hoặc khi siết.
- Dung saiĐường kính phần dập đầu thường giữ được vài phần trăm milimét. Lắp ghép chặt hơn phải chuyển sang công đoạn mài hoặc tiện.
Cán ren và cắt ren
Hầu hết bu lông ốc vít có đầu đều dùng ren cán. Cắt ren được dành cho những trường hợp cán ren không làm được. Sự khác biệt quan trọng nhất ở chi tiết chịu rung động hoặc tải tuần hoàn.
| Ren cán | Ren cắt | |
|---|---|---|
| Cách tạo thành | Kim loại bị khuôn ép dịch chuyển, thớ kim loại chạy theo ren | Kim loại bị lấy đi bằng dao một lưỡi, tarô hoặc bàn ren, thớ bị cắt đứt |
| Độ bền mỏi | Cao hơn, nhất là khi cán sau nhiệt luyện | Thấp hơn ở chân ren |
| Đường kính phôi | Xấp xỉ đường kính trung bình của ren, nên tốn ít vật liệu hơn | Đường kính ngoài đầy đủ |
| Thời gian chu kỳ | Vài giây mỗi chiếc | Dài hơn, nhất là với bước ren lớn |
| Phù hợp ở đâu | Hầu hết bu lông và vít số lượng lớn, đến đường kính lớn | Mẫu thử, ren rất lớn hoặc rất ngắn, biên dạng đặc biệt như ACME |
Ren hệ mét theo các cấp dung sai ISO 965 và ren hệ thống nhất theo ASME B1.1. Thông tin nền về các phương pháp: threading (manufacturing). Phân tích sâu hơn về đánh đổi giữa chi phí và độ bền: cán ren so với cắt ren.
Tiện CNC và tiện kiểu Swiss
Khi số lượng thấp, đầu quá lớn để tạo hình, vật liệu khó dập nguội hoặc cần giữ đường kính chặt hơn khả năng của máy dập, chi tiết được tiện từ phôi thanh. Phần lớn chi tiết tiện vẫn có ren cán, cắt trên đồ gá của máy tiện hoặc trên máy cán riêng, nên vẫn giữ được ưu thế về độ bền mỏi.
Máy tiện kiểu Swiss nhận đường kính nhỏ và chi tiết dài mảnh: vít siêu nhỏ, chốt và vít vai dưới khoảng M6. Máy tiện thông thường lo các stud và bu lông lớn hơn đến giới hạn của phôi thanh. Titan, hợp kim niken và đường kính lớn thường được tiện.
Nhiệt luyện
Bu lông thép cấp bền 8.8, 10.9 và 12.9 được tôi và ram để đạt độ bền và độ cứng mà ISO 898-1 quy định cho từng cấp. Khí quyển trong lò phải được kiểm soát, vì lớp bề mặt bị thoát carbon mềm hơn lõi và làm yếu ren. ISO 898-1 giới hạn chiều sâu của lớp đó.
Vít tự ren và vít tự khoan thì được thấm cứng bề mặt, tạo lớp vỏ cứng bọc lõi dai hơn. Bu lông inox A2 và A4 hoàn toàn không được tôi. Độ bền cấp 70 và 80 của chúng có được nhờ biến cứng nguội. Tôi, ram và thoát carbon giải thích các hạng mục kiểm tra nên yêu cầu.
Những đặc điểm nào làm thay đổi quy trình
Hãy đọc bản vẽ từng đặc điểm một. Một đặc điểm mà máy dập đầu không làm được sẽ thêm một công đoạn gia công bổ sung. Nhiều đặc điểm như vậy có thể chuyển cả chi tiết sang gia công cắt gọt.
Vuốt ngang bảng để xem tất cả các cột.
| Đặc điểm trên bản vẽ | Máy dập đầu có tạo hình được không? | Thường xảy ra điều gì |
|---|---|---|
| Đầu lục giác, đầu có đế, đầu nút hoặc đầu chảo | Có | Tạo hình và cắt viền ngay trên máy dập đầu |
| Rãnh lục giác chìm, Torx hoặc Phillips | Có | Dập khi tạo đầu. Kiểu vặn chống tháo cần chày riêng |
| Thân giảm đường kính hoặc đoạn ép đùn | Có, trong giới hạn tỷ lệ ép đùn | Tạo hình ở một trạm thêm |
| Vai giữ dung sai khoảng ±0.02 mm | Không trực tiếp được | Dập đầu dư kích thước, sau đó tiện hoặc mài |
| Lỗ ngang hoặc khe | Không | Khoan hoặc phay ở công đoạn thứ hai |
| Rãnh cắt hoặc rãnh cho vòng hãm | Một phần | Cán hoặc tiện sau khi dập đầu |
| Ren đầy đủ đến sát đầu | Không bằng cán ren | Còn lại một đoạn thoát ren ngắn khoảng 2 đến 3 bước ren, trừ khi ren được cắt |
| Đầu lớn hơn khoảng 2.5 x d | Khó | Thêm trạm, rèn nóng hoặc gia công từ phôi thanh |
Bốn quy trình đặt cạnh nhau, kèm dải kích thước và số lượng thường gặp, có trên trang chủ.
Hoàn thiện luôn là bước cuối
Lớp phủ được thực hiện sau nhiệt luyện và nó làm thay đổi ren. Kẽm mạ điện theo ISO 4042, vảy kẽm theo ISO 10683 và mạ kẽm nhúng nóng theo ISO 10684 mỗi loại thêm một độ dày khác nhau, nên độ hở ren phải được tính trước khi cán ren, không phải sau đó.
Với chi tiết cường độ cao, lựa chọn lớp phủ còn quyết định nguy cơ hydro. Giòn hydro ở bu lông nói về khi nào cần sấy khử hydro. Phần quyết định liên quan đến cấp bền nằm trên trang vật liệu.
Chúng tôi dùng điều này như thế nào khi ghép nhà sản xuất
Trước hết chúng tôi đọc bản vẽ để xác định quy trình: dập đầu, tiện và cán ren, chỉ tiện hoặc rèn nóng. Sau đó chúng tôi kiểm tra kích thước, cấp bền và các công đoạn bổ sung, rồi chuyển RFQ đến tối đa 3 nhà sản xuất chạy quy trình đó ở số lượng của Quý khách. Quý khách nhận phản hồi từ chúng tôi trong vòng 24 giờ làm việc.
Câu hỏi về quy trình
Hồ sơ và chi tiết riêng cho từng ngành có trên trang ngành sử dụng.
Ren cán có bền hơn ren cắt không?
Về độ bền mỏi thì có. Cán ren nén chân ren và giữ nguyên thớ kim loại, nên ren cán chịu tải tuần hoàn tốt hơn. Độ bền kéo tĩnh chủ yếu do vật liệu và nhiệt luyện quyết định. Cán ren sau nhiệt luyện cho mức tăng bền mỏi lớn nhất nhưng gây hao khuôn nhiều hơn.
Vì sao chi tiết dập đầu cần đơn hàng tối thiểu?
Mỗi chi tiết cần khuôn và chày riêng, và máy dập đầu được gá đặt để chạy trọn một cuộn dây. Dưới vài nghìn chiếc, chi phí gá đặt và dụng cụ chiếm phần lớn giá, vì vậy lô nhỏ thường được tiện từ phôi thanh rồi cán ren.
Khi nào cần nhiệt luyện?
Với bu lông thép cấp bền ISO 898-1 từ 8.8 trở lên, tôi và ram là một phần của cấp bền. Các cấp 4.6 đến 5.8 đạt cơ tính nhờ thép và biến cứng nguội. Vít tự ren được thấm cứng bề mặt để ren có thể tự cắt ren đối ứng.
Mạ có làm yếu bu lông cường độ cao không?
Mạ điện có thể đưa hydro vào, và chi tiết có độ cứng trên khoảng 320 HV, như cấp bền 10.9 và 12.9, có nguy cơ gãy muộn. ISO 4042 nêu các biện pháp, gồm cả sấy khử hydro ngay sau khi mạ. Lớp phủ vảy kẽm theo ISO 10683 tránh được công đoạn điện phân.