ve在螺柱生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、1選擇對(duì)象我廠生產(chǎn)高強(qiáng)度螺柱有30余種，年產(chǎn)830萬只以上。其應(yīng)用呈不斷上升趨勢(shì)。大規(guī)模裝配技術(shù)要求緊固件的機(jī)械性能提高并穩(wěn)定，而生產(chǎn)廠又要不斷降低成本來保證利潤和市場(chǎng)競爭力。如能在保證其功能的前提下降低成本，效益將非常顯著。但我廠長期以來采用中碳鋼成型后調(diào)質(zhì)處理的方法生產(chǎn)，經(jīng)常發(fā)生螺紋脫貧碳、熱處理變形、氧化皮等問題，需要增加磨外圓、校直等輔助工序。生產(chǎn)成本居高不下，產(chǎn)品功能也不能可靠地保證，成為增加效益的瓶頸。為此一方面從改造挖潛著

2、手，一方面運(yùn)用VE提高經(jīng)濟(jì)效益。2功能分析高強(qiáng)主螺柱的功能是可靠地實(shí)現(xiàn)聯(lián)接功能，必須具備規(guī)定的外形尺寸和強(qiáng)度。功能系統(tǒng)圖如下：聯(lián)接可靠保證性適用保證幾何尺寸——j囂囂萎卜優(yōu)化工藝我廠制造88級(jí)螺柱采用的材料是中碳鋼。工藝流程及主要工序的功能是：中碳鋼盤料和棒料一退火(增加延展性，便于拉拔)一酸洗一制坯(拉拔、校直、下料，使尺寸接近零件外形)一清洗一熱處理(淬火、回火，改變材科組織，達(dá)到要求的機(jī)械性能)一噴砂(除去熱處理氧化皮)一校直(校

3、正變形)一通磨外圓(去除貧碳層，達(dá)到螺紋坯徑尺寸精度要求)一清洗一滾螺紋(螺紋成型)一清洗一電鍍(防銹)一成品檢驗(yàn)入庫分析以上工藝流程及其功能，工藝既繁瑣而又不能很好實(shí)現(xiàn)功能的要求，如：不能完全避免螺紋表面出現(xiàn)脫貧碳，長桿零件熱處理變形不易校正，零件全長上的抗拉強(qiáng)度差值高達(dá)200N／mm2，拉拔塑性加工形成內(nèi)應(yīng)力在熱處理后受損，這都會(huì)對(duì)保證產(chǎn)品功能造成隱患。而材料則是3方案創(chuàng)新從選擇適用的材料入手，既能保證性能，又能簡化工藝流程，只有滿

4、足了下面兩項(xiàng)條件，才是可行的：一是材料必須具有足夠的延展功能，才能成功地進(jìn)行拉拔、縮徑等塑性加工；二是材料在整個(gè)長度范圍內(nèi)機(jī)械性能必須穩(wěn)定(性能偏差范圍要小)。于是提出了采用新材料——雙相鋼，能滿足要求。它是國家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，其中ML08SiMn2已通過國家鑒定驗(yàn)收。該材料在熱軋后經(jīng)過一個(gè)受控的冷卻過程，得到鐵素體和馬氏體的雙相組織，碳化物細(xì)小且分布均勻，具有高的加工硬化性和低的初始屈服強(qiáng)度及良好的塑性。由于將熱處理和塑性加

5、工這兩種能夠提高強(qiáng)度性能的效果疊加起來。用這種材料直接加工的高強(qiáng)度螺柱，性能質(zhì)量可得到最大的提高和保證。因此決定采用這種新材料并制訂新工藝方案。4方案實(shí)施我們首先在GB898一GBl2一M13212535螺柱上進(jìn)行了新方案的小批量生產(chǎn)，新的工藝流程如下：雙相綱一酸洗一拉拔一下料、縮徑一清洗一滾絲一清洗一電鍍一成品檢驗(yàn)入庫經(jīng)鑒定按該材料和工藝流程生產(chǎn)的高強(qiáng)度螺柱，尺寸精度及機(jī)械性能指標(biāo)完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，獲得成功。又?jǐn)U大到1538114

6、、1538115、GB899一GMl6一M16采70等四種高強(qiáng)度螺柱應(yīng)用推廣，各項(xiàng)指標(biāo)均符合國標(biāo)規(guī)定，現(xiàn)已全部納人工藝進(jìn)行大批量生產(chǎn)。5成果評(píng)價(jià)(1)產(chǎn)品功能得到了可靠的保證。①由于避免了熱處理過程中通常發(fā)生的變形，長桿螺栓(如1538115)的尺寸精度得以提高，不須增加校直工序；②由于塑性加工在螺紋根部產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力得到保證，提高了螺紋的疲勞強(qiáng)度；③縮小了機(jī)械性能偏差；④表面無脫貧碳。(2)制造成本大大降低，經(jīng)濟(jì)效益可觀。①由于取消了

7、成本較高的退火、淬火、回火、校直、磨外圓等工序，工藝簡化，大大縮短了生產(chǎn)周期，降低了加工費(fèi)用；②取消了磨外圓工序，滾絲坯徑直接拔制而成，節(jié)約了原材料；③雙相鋼與原采用的中碳綱價(jià)格基本持平，而功能大大提高，按我公司小拖年產(chǎn)15萬臺(tái)計(jì)算，與原工藝相比，每年可節(jié)約：原材料23t／材料費(fèi)782萬元；熱處理費(fèi)用45萬元：加工工時(shí)17760h／JJIl工費(fèi)用373萬元。合計(jì)年凈增效益可達(dá)9012萬元。實(shí)現(xiàn)零件機(jī)械性能和／mr性能的功能主體和關(guān)鍵。圈

8、No20003萬方數(shù)據(jù)1選擇對(duì)象我廠生產(chǎn)高強(qiáng)度螺柱有30余種，年產(chǎn)830萬只以上。其應(yīng)用呈不斷上升趨勢(shì)。大規(guī)模裝配技術(shù)要求緊固件的機(jī)械性能提高并穩(wěn)定，而生產(chǎn)廠又要不斷降低成本來保證利潤和市場(chǎng)競爭力。如能在保證其功能的前提下降低成本，效益將非常顯著。但我廠長期以來采用中碳鋼成型后調(diào)質(zhì)處理的方法生產(chǎn)，經(jīng)常發(fā)生螺紋脫貧碳、熱處理變形、氧化皮等問題，需要增加磨外圓、校直等輔助工序。生產(chǎn)成本居高不下，產(chǎn)品功能也不能可靠地保證，成為增加效益的瓶頸。

9、為此一方面從改造挖潛著手，一方面運(yùn)用VE提高經(jīng)濟(jì)效益。2功能分析高強(qiáng)主螺柱的功能是可靠地實(shí)現(xiàn)聯(lián)接功能，必須具備規(guī)定的外形尺寸和強(qiáng)度。功能系統(tǒng)圖如下：聯(lián)接可靠保證性適用保證幾何尺寸——j囂囂萎卜優(yōu)化工藝我廠制造88級(jí)螺柱采用的材料是中碳鋼。工藝流程及主要工序的功能是：中碳鋼盤料和棒料一退火(增加延展性，便于拉拔)一酸洗一制坯(拉拔、校直、下料，使尺寸接近零件外形)一清洗一熱處理(淬火、回火，改變材科組織，達(dá)到要求的機(jī)械性能)一噴砂(除去熱

10、處理氧化皮)一校直(校正變形)一通磨外圓(去除貧碳層，達(dá)到螺紋坯徑尺寸精度要求)一清洗一滾螺紋(螺紋成型)一清洗一電鍍(防銹)一成品檢驗(yàn)入庫分析以上工藝流程及其功能，工藝既繁瑣而又不能很好實(shí)現(xiàn)功能的要求，如：不能完全避免螺紋表面出現(xiàn)脫貧碳，長桿零件熱處理變形不易校正，零件全長上的抗拉強(qiáng)度差值高達(dá)200N／mm2，拉拔塑性加工形成內(nèi)應(yīng)力在熱處理后受損，這都會(huì)對(duì)保證產(chǎn)品功能造成隱患。而材料則是3方案創(chuàng)新從選擇適用的材料入手，既能保證性能，又

11、能簡化工藝流程，只有滿足了下面兩項(xiàng)條件，才是可行的：一是材料必須具有足夠的延展功能，才能成功地進(jìn)行拉拔、縮徑等塑性加工；二是材料在整個(gè)長度范圍內(nèi)機(jī)械性能必須穩(wěn)定(性能偏差范圍要小)。于是提出了采用新材料——雙相鋼，能滿足要求。它是國家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，其中ML08SiMn2已通過國家鑒定驗(yàn)收。該材料在熱軋后經(jīng)過一個(gè)受控的冷卻過程，得到鐵素體和馬氏體的雙相組織，碳化物細(xì)小且分布均勻，具有高的加工硬化性和低的初始屈服強(qiáng)度及良好的塑性

12、。由于將熱處理和塑性加工這兩種能夠提高強(qiáng)度性能的效果疊加起來。用這種材料直接加工的高強(qiáng)度螺柱，性能質(zhì)量可得到最大的提高和保證。因此決定采用這種新材料并制訂新工藝方案。4方案實(shí)施我們首先在GB898一GBl2一M13212535螺柱上進(jìn)行了新方案的小批量生產(chǎn)，新的工藝流程如下：雙相綱一酸洗一拉拔一下料、縮徑一清洗一滾絲一清洗一電鍍一成品檢驗(yàn)入庫經(jīng)鑒定按該材料和工藝流程生產(chǎn)的高強(qiáng)度螺柱，尺寸精度及機(jī)械性能指標(biāo)完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，獲得成功。

13、又?jǐn)U大到1538114、1538115、GB899一GMl6一M16采70等四種高強(qiáng)度螺柱應(yīng)用推廣，各項(xiàng)指標(biāo)均符合國標(biāo)規(guī)定，現(xiàn)已全部納人工藝進(jìn)行大批量生產(chǎn)。5成果評(píng)價(jià)(1)產(chǎn)品功能得到了可靠的保證。①由于避免了熱處理過程中通常發(fā)生的變形，長桿螺栓(如1538115)的尺寸精度得以提高，不須增加校直工序；②由于塑性加工在螺紋根部產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力得到保證，提高了螺紋的疲勞強(qiáng)度；③縮小了機(jī)械性能偏差；④表面無脫貧碳。(2)制造成本大大降低，經(jīng)濟(jì)

14、效益可觀。①由于取消了成本較高的退火、淬火、回火、校直、磨外圓等工序，工藝簡化，大大縮短了生產(chǎn)周期，降低了加工費(fèi)用；②取消了磨外圓工序，滾絲坯徑直接拔制而成，節(jié)約了原材料；③雙相鋼與原采用的中碳綱價(jià)格基本持平，而功能大大提高，按我公司小拖年產(chǎn)15萬臺(tái)計(jì)算，與原工藝相比，每年可節(jié)約：原材料23t／材料費(fèi)782萬元；熱處理費(fèi)用45萬元：加工工時(shí)17760h／JJIl工費(fèi)用373萬元。合計(jì)年凈增效益可達(dá)9012萬元。實(shí)現(xiàn)零件機(jī)械性能和／mr性