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高強度螺栓

作者:貝諾緊固件人氣:發表時間:2019-12-21
在做門式剛架斜梁安裝的時候,最需要人們注意的就是高強度螺栓的連接施工,那么我們在安裝或者替換高強度螺栓的時候注意些什么呢?
 
【方便操作】
 
為了使得整體看起來美觀一點,螺栓的穿入方向應該方便操作人員的操作,而且最好是一致的。
 
【孔徑合適】
 
高強度螺栓連接中連接鋼板的孔距要略大于螺栓的直徑,而且必須采取鉆孔成型的方法,鉆孔之后形成的鋼板表面也應該是平整的,孔邊沒有飛邊和毛刺,連接板的表面應該沒有焊接的濺物和油污的。
 
【自由穿孔】
 
螺栓應該是自由可以穿入螺栓孔,不能自由穿入螺栓孔允許這孔徑的四周層間無間隙后用鉸刀,或磨頭或銼刀對其進行修整,修整之后孔的最大直徑應該小于1.2倍的螺栓直徑,在修孔的時候,為了防止鐵屑落入板疊縫中,在鉸孔之前,應該將四周的螺栓全部擰緊,使得板疊縫緊密貼合之后再進行,鉸孔之后應該重新清理孔四周的毛刺,不可以將螺栓強行敲入,嚴禁氣割擴孔。
 
【方向正確】
 
在安裝螺栓連接副的時候,螺母凹臺的一側應該和墊圈有倒角的一側相接觸,大六角頭螺栓的第二個墊圈有倒角的一面應該朝向螺栓頭。
 
【干燥作業】
 
在安裝高強度螺栓的時候,構件的摩擦面應該保持干燥,而且不可以在雨中作業。
 
希望大家在看完這篇文章之后可以有所收獲,平時在安裝的時候沒有注意到的地方可以從現在開始多加留心注意。
在組裝高強螺栓的時候,其實也是有很多注意事項的,只有做好細節方面的處理,才可以更好的安裝好。今天小編就主要給大家介紹一下高強度螺栓的安裝應該注意些什么
 
【摩擦面及連接板間隙的處理】
 
為了防止連接和構件位置的便宜,以及為了鋼板間的有效夾緊,需要盡量消除間隙。為了保證安裝摩擦片可以達到規定的摩擦系數,連接面應該平整,不可以有毛刺,飛邊,焊疤,飛濺物,鐵屑的污物;而且摩擦面上不允許存在鋼材卷曲變形以及凹陷的現象。每個節點所需要用的臨時螺栓和沖釘數量,應該安裝的時候可能產生的荷載計算的確定。
 
【安裝替換高強度螺栓的注意事項】
 
螺栓在穿入方向應該方便操作,并且力求一致,目的是為了整體美觀。在安裝高強度螺栓的時候,構件的摩擦面應該保持干燥,不可以在雨中作業。
 
【初擰和終擰】
 
高強度螺栓連接副的年紀應該分為初擰和終擰,對于大型的節點應該分為初擰,復擰和終擰,而且應該在24小時以內全部完成。高強度大六角頭螺栓初擰的扭矩一般是終擰的50%~60%。如果個別部位的螺栓無法用扭剪電動扳子,則可以按照同直徑高強度大的六角頭螺栓所采用的扭矩法施擰。
各部分的作用極其重點要素:
    1. 頭部 頭部主要作用是在螺母與螺栓配合時施加一個反向力矩,保證螺母有足夠擰緊力矩。形式種類較多,主要有方頭、半圓頭、六角頭等形式。另外,一些非標準件高強度螺栓頭部形式由設計者根據裝配需要特別設計。
    2. 桿部 桿部主要起導向作用,特別是導徑螺栓,裝配后承受一定的徑向剪切力,要求與孔小間隙配合,對桿部外圓精度和粗糙度要求嚴格。一些裝配后只承受軸向拉伸力的螺栓對桿部要求不是很嚴格,外圓尺寸公差較大。對高強度螺栓來說,桿部與頭部接觸部位要求一定圓角,避免承受較大拉力時該部位斷裂,同時避免熱處理冷卻時產生裂紋,是加工重點注意要素。
    3. 螺紋部分 螺紋部分是螺栓最主要部分,主要起連接緊固作用。可以分成有效螺紋部分,收尾部分(退刀部分)和螺紋末端三部分;螺紋三個主要要素:螺距、牙形半角和螺距,直接影響螺紋配合精度,也是加工重點注意要素。
    二、高強度螺栓工藝分析
    部形狀特別設計的螺栓應根據具體形狀具體分析選用毛坯,為避免增加頭部加工工序,在技術要求允許的情況下建議選用鍛件毛坯;頭部最大被包容尺寸和桿部外圓尺寸相差較大或者整體長度尺寸較大的,為減少材料浪費和減少加工工時,建議選用鍛件毛坯。
    毛坯預留加工余量: 對于型鋼類毛坯來說,預留加工余量主要指長度方向。一般情況下長度方向預留4mm余量即可,同時保證下料利用率(盡量保證K1≥93%),如果單件毛坯長度較小,可以考慮一坯料制多件零件,這時單件預留加工余量=機械加工切斷刀寬度+1mm。
    對于鍛件毛坯來說,在技術要求允許的前提下頭部形狀最好直接鍛打成型,頭部內端面預留1.5mm余量。桿部外圓單邊預留加工1.5mm余量,對于桿部細長的螺栓為避免熱處理時變形較大,可以預留2mm余量,或者直接毛坯調質到要求硬度,但硬度不易過高,一般HRC32以下。鍛件毛坯技術要求中規定表面缺陷層、頭部與桿部同軸度要求,具體數值視產品要求而定,一般數值不大于0.3mm。鍛后如無特殊要求,鍛件應正火處理,降低硬度,適應后續機械加工。
    ⑵頭部成形加工
    頭部尺寸主要包括頭部寬度尺寸、外被包容尺寸、內外端面倒角,在普通車床上加工即可完成。一些高強度螺栓內端面與桿部中心線有端面跳動和垂直度要求,一般0.04~0.10mm之間,這時粗加工時頭部寬度一般預留0.2mm的加工余量,精加工桿部外圓時選用精度較高機床依靠機床本身精度來保證頭部內端面形位公差的要求。為保證高強度螺栓抗拉強度,內端面處要求倒角R,數值一般R1±0.2。
    2.桿部加工
    桿部的加工主要是外圓表面加工,車削和磨削是其主要加工方法。
    ⑴ 車削外圓
    當螺栓桿部外圓尺寸精度和表面粗糙度要求不高時車削可以獲得外圓的最終尺寸和精度,一般粗車精度可達IT12~IT11,表面粗糙度Ra值約為50~12.5um,一般采用較大的切深,較大的進給量以及較低的切削速度;半精車精度可達IT10~IT9,表面粗糙度Ra值約為6.3~3.2um,切深和進給量較粗車小。車削外圓時螺栓頭部為夾緊部位,頭部寬度較小,需要另一端面以中心孔輔助夾緊定位。這就需要車削外圓表面前鉆端面中心孔,大小根據螺栓大小及材料種類而定,可查閱相關標準。當外圓表面尺寸精度和表面粗糙度要求較高時,車外圓后需要增加其他工序,主要指磨削,雙邊預留0.2~0.45mm余量,桿部長徑比較大或者需多次磨削加工的,余量取大值。
    ⑵ 磨削外圓
    外圓磨削是外圓精加工的主要方法,常安排在熱處理之后,精度可達IT6,表面粗糙度Ra值可達0.4~0.2um。磨削一般作為外圓車削后的精加工工序,對精密模鍛件也可不經車削直接進行磨削。對螺栓類零件來說,磨削外圓一般采用無心外圓磨削,其生產效率高,操作簡單方便,但調整機床較費事,砂輪的打磨也需要一定技術水平,特別是頭部內端面有跳動和垂直度要求的螺栓,其形位公差由砂輪精度來保證,砂輪一定要嚴格修整。
    3 螺紋加工
    螺紋加工方法很多,可以車削、銑削、磨削和滾壓等,對高強度螺栓來說,滾壓螺紋是最好選擇。滾壓螺紋是一種無屑加工工藝,螺紋是靠毛坯表面塑性變形而成,這種加工工藝生產率高,精度可達到4h,表面粗糙度可達Ra0.2um,滾壓螺紋時,工件材料纖維不但未被切斷,反而得到進一步強化,滾壓螺紋由于加工硬化及表面粗糙度地,還可提高疲勞強度,由于螺紋是擠壓成形的,滾壓螺紋的坯料直徑較切削螺紋的坯料直徑小,從而可節省16~25%。但滾壓螺紋對坯徑尺寸精度要求較高,坯徑具體數值可查閱相關工藝手冊。坯徑的加工可以磨床加工,也可以普通車床加工。普通車床車削螺紋坯徑,公差一般控制在0.04mm以內;磨床加工(建議無心磨床)坯徑公差控制在0.02mm以內。同時注意滾壓時首先做工藝實驗,滾制螺紋檢查合格后方可批量生產。螺紋末端形式可參閱相關標準,螺紋收尾處需預留一定退刀空間,大約2~3mm。
    4 熱處理
    高強度螺栓和普通螺栓最大差別在于其抗拉強度大,表面硬度高,機械性能好,關鍵在于材料的選擇和熱處理的不同。高強度螺栓熱處理一般指調質處理,即淬火+高溫回火。通過硬度值可估計材料的近似抗拉強度值,可以查閱相關手冊,平時檢測螺栓硬度值,推算出相應的抗拉強度值。還需定期做拉伸實驗,測定抗拉強度。
    5 表面處理
    金屬表面處理種類較多,常用的有表面氧化、達克羅、鍍鋅和表面磷化等。高強度螺栓表面處理推薦采用表面磷化或者表面氧化。
    三、高強度螺栓加工工藝未來趨勢
    1 綠色產品設計思想的提出
    雖然現代工業為人類創造了巨大的社會財富和燦爛的物質文明,但是由于在創造物質財富的過程中,濫用自然資源(包括能源),以致造成資源的日趨枯竭,生態環境已經嚴重失衡;而工業產品在其生產與使用過程中所排放的廢棄物,又給環境造成嚴重污染,從而引發諸如:溫室效應、酸雨、臭氧層空洞等危害。所有這一切,都直接威脅著人類社會的生存和發展。針對當前人類社會所面臨的上述資源短缺與環境污染的嚴重威脅,機械制造業提出了一種全新的設計思想----綠色產品設計思想。該思想的根本目的,就在于在產品設計階段,便迎考慮如何使所設計的產品,在其生命周期(設計、生產、流通、使用、維修、報廢回收、再生利用)的各個階段中的資源利用率為最高,而對環境的污染卻最少。為要實現這一根本目的,必須正確設計產品的結構及其在使用與維護時對環境的友好性、正確選擇所用的材料、正確選用毛坯類型及其生產方法、正確考慮產品生命周期終止的回收和利用。針對高強度螺栓加工工藝過程中,綠色產品設計主要涉及兩方面,即毛坯方面和切削液方面。
    2 精鍛在高強度螺栓制造中的應用
    毛坯的設計制造不僅影響毛坯的制造成本,而且影響后續工序的經濟性和環境的影響。綜合起來,設計準則如下:盡可能利用如精鍛等加工精度高的工藝,這樣可以大大減少機械加工量,充分利用資源;結合具體的生產條件,考慮外協的可能性,實現毛坯的專業化生產,從而可以在大批量生產的模式下采用新工藝和新技術。
    高強度螺栓的毛坯也是如此,隨著鍛造技術的發展,現在很多毛坯專業廠采用先進的精鍛技術生產的毛坯,可以直接鍛造出高強度螺栓的外形,減少了車桿徑工序,從而減少了資源和能源的消耗;隨著未來鍛造技術的發展,高強度螺栓的毛坯將會進一步發展,螺紋坯徑和桿徑都可以鍛造出來,加工工藝可以簡化為螺紋的加工和熱處理,這樣將會大大減少加工成本還可以減少資源和能源的消耗,減少污染的排放。
    3 干切削在高強度螺栓中的應用
    切削液是現代切削加工中經常使用的,但現在使用的切削液中經常含有有毒物質,對環境的危害較大,增大了環境負擔,同時也不利于工人的身體健康。基于此,在高強度螺栓加工過程中,未來可能的方式為干切削。干切削是消除切削液污染,實現清潔化生產的有效途徑,但干切削在很大程度上要依賴新型刀具的開發和應用。陶瓷刀具由于具有高耐熱性和良好的化學穩定性,非常適合用于干切削,但陶瓷材料脆性大、強度及韌性差等固有物理特性限制了陶瓷刀具在干切削中的應用。為了解決這一難題,通常采用以下兩種方法解決:一、采用減小陶瓷晶粒尺寸及提高材料純度的新型陶瓷材料刀具;
    二、設計合理的納米涂層,可使刀具的硬度和韌性顯著增加,使其具有優異的抗磨損及自潤滑性能。


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