為確保汽車螺紋緊固件與高強度螺栓精度和提高螺紋抗疲勞強度,采用滾制螺紋工藝。滾制螺紋是用螺紋搓絲板或滾絲輪工具,通過滾壓過程加工制造的螺紋,而不車加工成型的。
滾絲輪是在常溫下滾壓加工緊固件螺紋,不是切削工具。無需過高硬度及高紅硬性;服役時工作螺紋(牙齒)承受小能量多次沖擊力和強烈摩擦力作用,應具有高強度、高耐磨、適宜硬度和良好韌性。材料:Cr12MoV,技術要求:硬度59~61HRC,碳化物級別1~2級,晶粒度10.5~11.0級。
按照GB/T 3098.1和EN ISO20898.1標準規(guī)定要求,對滾制螺紋在截面積觀察晶粒的位移是連續(xù)不應是斷裂,不允許螺紋根部不完整或有其它缺陷,螺紋不論方向不允許重疊,只允許大徑有微小的偏移,螺紋的滾制必須一次冷軋加工成型。對合同圖紙的注明除外,螺紋的滾制必須在熱處理后進行。為此,對滾絲輪的品質提出了更高的要求,由于熱處理、冷加工與操作使用不當?shù)纫蛩,易導致滾絲輪開裂破損和早、中期失效,既影響生產制程與產品品質,又增加了生產成本。因此,提高滾絲模壽命很有必要。
1、熱處理工藝的影響
脫碳、奧氏體晶粒粗大、回火不充分和碳化物不均勻是滾絲輪熱處理四大致命缺陷。碳化物不均勻主要是原材料問題,因未經鍛造或鍛造不充分而演變成熱處理缺陷。
有資料報導,滾絲輪采用真空零保溫加熱淬火新工藝,具有表硬內韌、耐磨和抗疲勞龜裂;基體心部以板條馬氏體為主,有較高強韌性,能吸收較大沖擊力,阻止裂紋萌生與擴展,并能有效防止不易發(fā)現(xiàn)與檢測的牙齒脫碳過熱與晶粒大的缺陷,避免崩齒、倒牙、剝落、磨損等,品質堪優(yōu),使用壽命長。
2、使用不當對壽命的影響
○1滾絲機床精度差,振動大,運轉不正常下服役;
○2滾絲模具對位不正,被滾壓件發(fā)生軸向位移,牙紋受到剪切和擠壓兩種應力作用;
○3被滾壓螺紋絲坯尺寸大小不均,表面未清理干凈,有砂輪沫、氧化皮和污臟物;
○4被滾壓件硬度不均勻(8.8級螺栓應在27~30HRC;10.9級應在35~37HRC),防止有時因管理不善將未經回火的高硬度(50~55HRC)的淬火件混和入回火件中,其硬度與滾絲輪牙紋刃口硬度相近,導致崩刃。
○5滾壓時未加入潤滑劑,造成干摩擦,使牙尖溫度急劇升高至超過滾絲輪回火溫度,牙紋過度回火被軟化,發(fā)生倒牙、堆牙失效;
○6滾絲輪出廠前必須充分退磁,留有殘磁,工作時因牙紋吸附細鐵沫將加速磨損失效。