Nuvarande tillverkning av fästelement omfattar sex kärnprocesser, var och en utformad med specifika material, prestandakrav och kostnadsöverväganden i åtanke:
Process för kall kurs
Cold heading är den vanligaste formningsmetoden vid tillverkning av fästelement. Det innebär att man använder högtrycksformar för att extrudera metalltråd (som kolstål, rostfritt stål eller aluminiumlegering) vid rumstemperatur till grundläggande former som bultar och muttrar. Kärnfördelarna med denna process är hög effektivitet och överlägset materialutnyttjande; en enda formningsoperation kan minska behovet av efterföljande bearbetning (skärning) med 30 %–50 %, samtidigt som dimensionell precision uppnås inom ±0,05 mm. Typiska applikationer inkluderar bilmotorbultar och hög-konstruktionsmuttrar-komponenter som kräver exceptionell styrka och konsistens. De viktigaste tekniska aspekterna inkluderar:
- Formdesign: Optimering av formhålighetsvinklar baserat på materialduktilitet för att förhindra sprickbildning;
- Smörjning: Använd grafit- eller vattenbaserade-smörjmedel för att minska friktionskoefficienten och förlänga matrisens livslängd;
- Glödgning: Utför sfäroidiserande glödgning efter kall rubbning för att lindra inre stress och förbättra bearbetbarheten för efterföljande bearbetning.
Varmsmideprocess
För storskaliga eller hög-hållfasta fästelement (som vindkraftstornbultar och brokopplingar) innebär varmsmideprocessen att metallen värms upp över dess omkristallisationstemperatur (vanligtvis 800–1200 grader) och applicerar tryck via en smidespress för att framkalla plastisk deformation. Viktiga fördelar inkluderar förmågan att producera komplexa- tvärsnittsformer och uppnå hög materialdensitet, vilket resulterar i en draghållfasthet som är 15 %–20 % högre än för delar med kallt- huvud. Kritiska kontrollpunkter inkluderar:
- Temperaturkontroll: Strikt övervakning av uppvärmningstemperaturen och uppehållstiden krävs för att förhindra överdriven oxidavlagring eller kornförgrovning;
- Smidesförhållande: Ett totalt deformationsförhållande på större än eller lika med 3 krävs vanligtvis för att säkerställa kontinuerligt metallkornflöde;
- Efter-bearbetning: Hårdhetsjustering via normalisering eller släckning och härdning är nödvändig för att möta standardområdet HRC 28–38.
Svarvningsprocess
Även om den är mindre effektiv än kallskärning, är svarvningen oumbärlig för att tillverka specialformade fästelement (som icke-standardbultar och borrade stift). Processen innebär att man roterar arbetsstycket på en CNC-svarv och använder ett skärverktyg för att ta bort överflödigt material. De viktigaste tekniska funktionerna inkluderar:
- Hög precision: Uppnår IT5–IT7 toleransgrader, vilket gör den lämplig för precisionsinstrumentanslutningar;
- Bred materialanpassningsförmåga: Kan bearbeta material som är svåra att forma via kall rubrik, såsom koppar och titanlegeringar;
Stämplingsprocess
Denna process används främst för att tillverka plana fästelement såsom brickor och fjäderbrickor, och använder en kraftpress för att driva en form som utför operationer som stansning och bockning på plåtmaterial. Dess viktigaste fördelar är hög-produktionshastighet (kan ta hundratals delar per minut) och låg kostnad; Följande faktorer kräver dock uppmärksamhet:
- Märksslitage: Stansar och stansar måste bytas ut med jämna mellanrum för att förhindra alltför stora grader;
- Materialval: Låg-kolstålplåt med god duktilitet, som Q235 eller SPCC, är att föredra;
- Ytbehandling: Efter-stämplingsbehandlingar-som galvanisering eller svärtning-är nödvändiga för att förhindra rost och korrosion.
Trådrullningsprocess
Används för att gänga bultar och skruvar, gängvalsningsprocessen bildar gängor på arbetsstyckets yta genom rotationskompression av två eller tre rullformar. Jämfört med gängskärning inkluderar dess fördelar:
- Ökad styrka: Kallbearbetningshärdning ökar trådarnas skjuvhållfasthet med 20 %–30 %;
- Ytkvalitet: Gängans ytråhet kan nå Ra 0,8 μm, vilket minskar friktionsförlusten;
- Materialbesparingar: Inga spån produceras, vilket resulterar i att materialutnyttjandet närmar sig 100 %.
Ytbehandlingsprocesser
Fästelementens korrosionsbeständighet och estetiska kvalitet beror på ytbehandlingen; vanliga processer inkluderar:
- Elektro-galvanisering: Låg kostnad, lämplig för inomhusmiljöer, med en typisk tjocklek på 5–12 μm;
- Dacromet: Ingen risk för väteförsprödning, tål 500–1 000 timmars saltspraytestning och används ofta för fordonschassikomponenter;
- Zinkdiffusionsbeläggning: Bildar ett zink-järnlegeringsskikt på stålytan via diffusion, vilket ger 3–5 gånger korrosionsbeständigheten jämfört med elektro-galvanisering;
- Sprayning: Såsom polyesterpulverbeläggning, som används för arkitektoniska dekorativa skruvar för att ge ett brett utbud av färgalternativ.