紧固件加工的一般流程
(原材料进厂检验)盘元—退火—酸洗—磷 化—皂化—拉丝—冷镦—车加工—制牙 (搓丝、滚丝)—热处理—表面处理—终
检—包装—发货运输—交付 （退火—酸洗—磷化—皂化—拉丝）为
材料改制阶段 冷镦—车加工—制牙(搓丝、滚丝)为毛坯
成型阶段
盘条
盘条又称线材或盘料，是钢坯加热轧延制
拉丝质量问题——一次拉拔量过 大形成微裂纹
拉丝质量问题——总拉拔量过大形成 带状组织
拉丝缺陷——划痕
拉丝缺陷——划痕
拉丝模定径带过长造成竹节
检验与化验
检验球化组织与脱碳层，确认球化效果 检验材料直径 检验表面状况：磷化膜、擦伤、划痕、
氧化皮 化验槽液防止不合格品产生
冷镦
设备：冷镦机 冷镦模
退火不良质量问题——组织异常
拉丝前的酸洗，磷化及皂化
设备：酸洗池，水洗池、磷化池，皂化池
酸洗目的：除去线材表面的氧化膜，锈渍。 磷化目的：在金属表面形成一层磷酸盐薄膜，
以减少线材抽线以及冷墩或成形等加工过程 中，对工模具的擦伤，起到润滑作用。同时 一定的也有防锈作用。
皂化目的：提供润滑作用 水洗目的：防止酸液带入下一池中
再结晶退火——使铁素体回复再结晶 恢复塑性和韧性
在材料的再结晶温度下（650℃左右）对 经历过变形加工的材料进行再结晶处理 的过程。
消除应力材料变软便于冷成型。
井式退火炉
退火的成本因素
电力 甲醇、氮气、甲烷等保护气氛原料 料架损耗 材料表面产生氧化皮，形成材料损耗
退火不良质量问题——脱碳
滚丝、搓丝：是通过挤压材料的方法获得螺纹，
用于制造外螺纹。比如螺栓的螺纹。
攻丝：通过挤压材料或切削材料的方法获得螺纹，
用于制造内螺纹。比如螺母的螺纹。
滚丝机
滚丝轮
滚丝加工
搓丝机
搓丝板
搓丝示意工的成本因素
产品的强度级别 工序的先后安排及螺纹精度 搓丝板、滚四轮和丝锥的规格选定及
定径带尺寸与长度 粗糙度 润滑 拉丝速度
材料改制工艺：
钢材（盘条）改制工艺流程： 材料球化退火 酸洗 清洗 磷化 皂化
中间退火
辗尖 拉拔
入库。
合金钢与碳素钢不同的材料改制工艺
在金相组织正常和拉拔减面率不大于35%的 情况下，中低碳钢一般可不进行球化退火， 而直接进行拉拔，但中碳合金钢应在退火后 进行材料改制，当材料需要两次或两次以上 拉拔时，第一次的拉拔比宜控制在20%～ 25%，最后一道拉拔前应进行中间退火处理， 且拉拔比宜控制在15%～20%。
冷镦是利用模具在常温下对金属棒料镦挤成形的锻造 方法。通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉和螺母等。可
以减少或代替切削加工。 冷镦材料利用率可达80～90％。冷镦多在专用的冷镦
机上进行﹐便于实现连续﹑多工位﹑自动化生产。在 冷镦机上能顺序完成切料﹑镦头﹑聚积﹑成形﹑倒角 ﹑搓丝﹑缩径和切边等工序。生产效率高。棒料由送 料机构自动送进一定度﹐切断机构将其切断成坯料﹐ 然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进 行冷镦成形。
而成。 热轧盘条由于其尺寸和表面质量状况而
不能用于紧固件的生产，必须经过在加工。
退火—目的：转变组织、软化材 料
退火：将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时 间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却， 有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目
的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材 料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分 均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性 能。退火工艺随目的之不同而有多种，如重结
冷镦质量问题——头下R过小
冷镦质量问题——头下R处折叠
冷镦质量问题——内六角孔过深， 装配掉头
车加工
车加工是机加工的一种，主要是运用 车削设备对工件毛坯进行车削作业获 得理想的工件外型。
车加工包括车削、钻孔、铣槽等
螺纹成型
设备：滚丝机、滚丝轮，搓丝机、搓丝板，攻丝 机、丝攻等
螺纹成型方法：滚丝，搓丝，攻丝等，其中滚丝， 搓丝主要用于制造外螺纹，攻丝用于制造内螺 纹。
钢经轧制、锻造后空冷，所得组织是片层状珠光体与网状 渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切削加工，且在以后
淬火过程中也容易变形和开裂。而经球化退火得到的是球 状珠光体组织，其中的渗碳体呈球状颗粒，弥散分布在铁 素体基体上，和片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削 加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时 工件变形和开裂倾向小
多工位冷镦机
冷镦机
双击冷镦机
三工位冷镦成型
四工位冷镦成型
五工位冷镦成型
六工位冷镦成型
螺母成型
螺栓成型
冷镦生产的效率
冷镦机的种类与产品类型的适应性 冷镦模具的设计与质量 操作工的技术能力 材料的前处理水平 设备维护与保养
冷镦工序成本
模具使用寿命 材料利用率 调机工时和调机废品 产品精度要求 电力 润滑油 工资
紧固件的生产与管理
紧固件的分类
螺栓、螺柱、螺钉、螺母、自攻钉、 木螺钉、平垫圈、弹性垫圈、挡圈、 销、卡箍、润脂嘴共12大类上万种 规格
紧固件的强度级别
3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、 9.8、10.9、12.9级
整数部分表示最少抗拉强度的1/100，单 位为：N/mm2小数部分表示公称屈服极 限与强度极限的比值。
晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、
去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、 磁场退火等等。
材料热处理原理——鉄碳相图
球化退火—使碳化物球化，材料具有塑性
设备：球化退火炉 球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺 。
将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢 冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化 物的组织。
酸洗、磷化、皂化的消耗
盐酸、硫酸、磷酸、水、十二烷基 磺酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、蒸汽
机械挂具、吊具 电力 带来严重的环保问题和水资源消耗
酸洗不良——氧化皮残留
磷化不良——磷化膜不均
拉丝
设备：拉丝机，拉丝模
拉丝的目的：为冷镦生产提供必须规格的 线材。
立 式 拉 丝 机
卧式拉丝机
拉丝模
使用寿命 机床的稳定性及维护 润滑油消耗 调机时间和调机废品 电力消耗与工资 搓丝效率高，滚丝效率低