大规格螺栓的螺纹滚压成形工艺的制作方法

本发明涉及一种大规格螺栓的螺纹滚压成形工艺。

背景技术：

螺纹加工有两种方法：切削成形和滚压成形，由于滚压成形生产效率高、螺纹精度好、省料、螺纹底部金属流向好等优点，所以这种螺纹加工方法已被广泛应用于螺栓制造行业。

我们知道，螺纹滚压成形时，首先要用选用一对与螺栓(螺纹)螺旋角相同的滚丝轮。这样，螺纹在滚压加工过程中，滚丝轮转动并在径向压力作用下带动坯料转动，可在坯料表面由滚丝轮牙尖挤压出压痕，当坯料和滚轮之间为纯滚动时，在坯料表面压痕的螺旋角与滚丝轮的螺旋角相同，当坯料转动一圈时，螺旋角上升的距离正好等于螺距(见图1)，这样就在坯料表面形成了合格的螺纹压痕，在继续滚动过程中，在径向力的作用下，在螺栓上挤压出合格螺纹。

但对于大规格(M76以上)螺栓，螺纹在开始滚压时，在滚丝轮带动螺栓转动过程中由于坯料太重，滚丝轮与坯料之间可能会产生滑动，使滚丝轮和坯料在转动过程中产生慢拍现象，这样滚丝轮(牙尖)转动一个螺栓坯料外径周长时，螺栓坯料表面的压痕还没有转一圈(但螺旋角已上升了一个螺距)，当螺栓坯料表面转动一圈时，滚丝轮上(牙尖)的螺旋角上升已经大于一个螺距。这样，螺纹与初始压痕不相吻合，造成螺纹乱扣(见图2)，产品报废。

技术实现要素：

为了克服现有方法滚压大规格螺纹时易产生乱扣现象的问题，本发明提供一种大规格螺栓的螺纹滚压成形工艺。本发明采用了在坯料滚压前先车一个很浅的导向槽(其牙型角、半角要求并不高)，然后再滚压成形，导向槽是按螺栓的螺距(与相应规格的螺旋角对应)车制的，这样在后续滚压过程中，滚轮的牙尖始终限制在螺栓的导向槽内，从而不会出现乱扣现象，解决了这一问题，且这种方法简单易行。

本发明采用的技术方案为：

2、大规格螺栓的螺纹滚压成形工艺，具体步骤为：

S1坯料准备：在要滚压的大规格螺栓表面车制一个螺旋的导向槽；

S2装备调整：选取滚丝机设备，在滚丝机固定轴和进给轴上各装一滚丝轮，然后将滚丝轮延轴向固定锁死；

S3滚压螺纹：将步骤S1中车有螺旋的导向槽的螺栓放入步骤S2选取的滚丝机的两滚丝轮之间，使螺栓靠近固定轴的滚丝轮，且将螺栓导向槽靠入固定轴滚丝轮的牙尖内，开始滚压。

所述步骤S1中，在要滚压的大规格螺栓表面车制一个螺旋的导向槽，所述的导向槽为三角导向槽，其导向槽按螺栓的螺距车制而成。

所述的三角导向槽其夹角为60°。

所述步骤S2中选用的滚丝机为Z28-60滚丝机。

所述的Z28-60滚丝机最大滚丝直径为M68。

所述步骤S2中螺栓滚压前对两个滚丝轮位置进行调整，使得两滚丝轮的牙尖正好在螺栓坯料的导向槽里，两滚丝轮位置调整后将滚丝轮延轴向固定锁死。

所述的大规格螺栓为大于M76螺栓。

所述大规格螺栓为M76—M125螺栓。。

本发明的有益效果为：

本发明中的螺栓车有导向槽，将螺栓导向槽靠入固定轴滚丝轮的牙尖内，这样同时就保证了进给轴进给时，进给轴滚丝轮牙尖也正好落入螺栓对应的导向槽内。在后续的螺纹滚压中，滚轮的牙尖始终限制在螺栓的导向槽内，从而不会出现乱扣现象，滚压出所需的螺纹。

本发明提供的这种滚压工艺，不仅保留了滚压螺纹生产效率高、螺纹精度好、螺纹根部金属流线合理等优点，而且同螺距的情况下，一个规格的滚轮可以滚压多个规格的螺栓，我们认为这种生产工艺时是大规格螺栓螺纹加工简单易行的方法。

以下将结合附图进行进一步的说明。

附图说明

图1为螺栓滚压压纹示意图。

图2螺栓滚压压纹乱扣示意图。

图3螺栓坯径结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有方法难以滚压大规格螺纹，且易发生乱扣现象的问题，本发明提供一种如图3所示的大规格螺栓的螺纹滚压成形工艺，本发明采用了在坯料滚压前先车一个很浅的导向槽(其牙型角、半角要求并不高)，然后再滚压成形，导向槽是按螺栓的螺距(与相应规格的螺旋角对应)车制的，这样在后续滚压过程中，滚轮的牙尖始终限制在螺栓的导向槽内，从而不会出现乱扣现象，解决了这一问题，且这种方法简单易行。

3、大规格螺栓的螺纹滚压成形工艺，具体步骤为：

S1坯料准备：在要滚压的大规格螺栓表面车制一个螺旋的导向槽；

S2装备调整：选取滚丝机设备，在滚丝机固定轴和进给轴上各装一滚丝轮，然后将滚丝轮延轴向固定锁死；

S3滚压螺纹：将步骤S1中车有螺旋的导向槽的螺栓放入步骤S2选取的滚丝机的两滚丝轮之间，使螺栓靠近固定轴的滚丝轮，且将螺栓导向槽靠入固定轴滚丝轮的牙尖内，开始滚压。

本发明中，坯料准备：在要滚压的大规格螺栓表面车制一个导向槽，其导向槽是按螺栓的螺距(与相应规格的螺旋角对应)车制的(与螺纹相比，它的螺纹角、螺纹半角要求不严，容易车制)。

装备调整，选用的设备滚丝机，在滚丝机固定轴和进给轴上各装一滚丝轮，螺栓滚压前对两个滚丝轮位置进行调整，使得两滚丝轮的牙尖正好在螺栓坯料的导向槽里，两滚丝轮位置调整后将滚丝轮延轴向固定锁死，使得后续螺纹滚压过程中两滚丝轮不延其轴向移动。

滚压螺纹：将车有导向槽的螺栓放入两滚丝轮之间，使螺栓靠近固定轴的滚丝轮，且将螺栓导向槽靠入固定轴滚丝轮的牙尖内，这样同时就保证了进给轴进给时，进给轴滚丝轮牙尖也正好落入螺栓对应的导向槽内。在后续的螺纹滚压中，滚轮的牙尖始终限制在螺栓的导向槽内，从而不会出现乱扣现象，滚压出所需的螺纹。

实施例2：

基于实施例1的基础上，本实施例中，所述步骤S1中，在要滚压的大规格螺栓表面车制一个螺旋的导向槽，所述的导向槽为三角导向槽，其导向槽按螺栓的螺距车制而成。

所述的三角导向槽其夹角为60°。

所述步骤S2中选用的滚丝机为Z28-60滚丝机。

所述的Z28-60滚丝机最大滚丝直径为M68。

所述步骤S2中螺栓滚压前对两个滚丝轮位置进行调整，使得两滚丝轮的牙尖正好在螺栓坯料的三角导向槽里，两滚丝轮位置调整后将滚丝轮延轴向固定锁死。

装备调整，选用Z28-60滚丝机，在滚丝机固定轴和进给轴上各装一滚丝轮，螺栓滚压前对两个滚丝轮位置进行调整，使得两滚丝轮的牙尖正好在螺栓坯料的三角导向槽里，两滚丝轮位置调整后将滚丝轮延轴向固定锁死，使得后续螺纹滚压过程中两滚丝轮不延其轴向移动。

所述的大规格螺栓为大于M76螺栓。

螺栓导向槽靠入固定轴滚丝轮的牙尖内，这样同时就保证了进给轴进给时，进给轴滚丝轮牙尖也正好落入螺栓对应的导向槽内。在后续的螺纹滚压中，滚轮的牙尖始终限制在螺栓的导向槽内，从而不会出现乱扣现象，滚压出所需的螺纹。

实施例3：

基于上述两个实施例的基础上，本实施例中，采用M76—M125螺栓进行实验。

用以上简单、经济、高效的方法滚压出大规格的螺纹，解决了大规格螺栓螺纹滚压成型问题。目前这种方法已应用到M76—M125螺栓试生产上。从效果来看，这种方法简单易行，满足质量要求，生产效率高。

本发明提供的大规格螺栓的螺纹滚压成形工艺，用以上方法可以滚压出大规格螺纹，但在保证螺纹精度上，还有两个问题需要探讨和试验(见图3，图中d1为螺栓车三角导向槽前坯径，p为螺栓的螺距，t为三角导向槽深度)：

(1)合理的三角导向槽车t深度；

(2)滚丝前螺栓滚丝坯径d1的确定。

为了确定合理的三角导向槽尺寸t,我们对三角导向槽的深度从0.5—1.2mm进行了试验,试验发现，在其它状况相同的情况下，其深度t在0.6-0.8mm比较合理，如果太浅，则起不到三角导向槽的作用，滚丝轮牙尖会从三角导向槽中滑出，造成产品报废，如果t太深，车削刀具夹角(60°)和三角导向槽深度误差对滚压后螺栓螺纹精度影响较大，所以我们在试产中取t为0.7mm。

关于滚丝前螺栓滚丝坯径d1尺寸确定；常规螺栓滚丝其滚丝前坯料直径约等于螺纹中径(实际略小于螺纹中径)。车三角导向槽后，要车去一部分材料，按照体积不变原理，必须靠增大滚丝坯径来补偿车削三角导向槽的材料，经过反复试验，对应8.8级大规格螺栓，我们按照规格、螺距总结出车三角导向槽滚丝的滚丝坯径尺寸，见表一

表一

目前，本发明提供的这种大规格螺栓的螺纹滚压成形工艺已经推广到多个规格，效果较好，这种加工方法不仅保留了滚压螺纹生产效率高、螺纹精度好、螺纹根部金属流线合理等优点，而且同螺距的情况下，一个规格的滚轮可以滚压多个规格的螺栓，我们认为这种生产工艺时是大规格螺栓螺纹加工简单易行的方法。