?不銹鋼螺絲表面的毛刺(如螺紋牙峰、頭部邊緣、桿部收尾處的尖銳凸起)會(huì)導(dǎo)致裝配劃傷、耐腐蝕下降等問題,預(yù)防需從 “工藝優(yōu)化、設(shè)備調(diào)整、模具維護(hù)、后期處理” 四個(gè)環(huán)節(jié)入手,針對(duì)毛刺產(chǎn)生的根源(如冷鐓變形不均、搓絲模具磨損、切割不平整)制定措施:
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一、冷鐓成型環(huán)節(jié):控制源頭毛刺(占毛刺總量 60% 以上)
冷鐓是螺絲頭部和桿部成型的核心工序,金屬材料在模具內(nèi)擠壓變形時(shí),若受力不均或模具設(shè)計(jì)不合理,易在邊緣產(chǎn)生毛刺(如頭部與桿部的過渡處、頭部棱角)。
1. 模具設(shè)計(jì)與選型優(yōu)化(關(guān)鍵預(yù)防措施)
模具間隙精準(zhǔn)控制:
冷鐓模具(凹模與凸模)的配合間隙需與材料厚度匹配(不銹鋼硬度較高,間隙應(yīng)比碳鋼大 5%-10%):
頭部成型模具:凹模與凸模的徑向間隙≤0.03mm(間隙過大會(huì)導(dǎo)致金屬 “溢出” 形成毛刺);
桿部縮徑模具:縮徑時(shí)模具入口處做 “30° 倒角”(避免材料被強(qiáng)行擠壓產(chǎn)生撕裂毛刺)。
模具刃口圓角處理:
模具的成型刃口(如頭部邊緣、六角對(duì)邊棱角處)需做 R0.1-R0.2mm 圓角(而非直角)—— 金屬在圓角處流動(dòng)更均勻,避免 “直角擠壓” 導(dǎo)致的邊緣毛刺(類似面團(tuán)在直角模具邊緣易產(chǎn)生飛邊)。
選擇耐磨模具材質(zhì):
冷鐓不銹鋼需用高強(qiáng)度模具鋼(如 DC53、SKD11,硬度≥HRC60),比普通模具鋼(如 Cr12)耐磨 3-5 倍 —— 模具磨損慢,刃口保持鋒利,減少因模具 “變鈍” 導(dǎo)致的毛刺(磨損的模具無法切斷材料,易產(chǎn)生毛邊)。
2. 冷鐓工藝參數(shù)調(diào)整
控制成型壓力與速度:
不銹鋼延展性低于碳鋼,冷鐓壓力過大(超過材料屈服極限)會(huì)導(dǎo)致金屬 “擠出模具間隙” 形成毛刺;壓力過小則成型不完整(需二次擠壓,易產(chǎn)生毛刺)。
參考參數(shù):304 不銹鋼 M5 螺絲冷鐓壓力控制在 80-100MPa,成型速度 30-40 次 / 分鐘(速度過快易導(dǎo)致材料流動(dòng)不均)。
優(yōu)化材料預(yù)處理:
冷鐓前對(duì)不銹鋼線材做 “球化退火” 處理 —— 降低材料硬度(HV 從 200 降至 150-180),提升延展性,使材料在模具內(nèi)流動(dòng)更順暢(減少因 “硬脆擠壓” 產(chǎn)生的毛刺)。
確保線材表面光滑:
線材表面有劃痕、氧化皮時(shí),冷鐓會(huì)導(dǎo)致局部受力不均(缺陷處易產(chǎn)生毛刺)。需對(duì)線材做 “剝皮處理”(去除表面 0.1-0.2mm 氧化層),并通過拉絲潤(rùn)滑(涂專用不銹鋼拉絲油)減少模具摩擦。
二、螺紋加工環(huán)節(jié):避免螺紋毛刺(搓絲 / 滾絲是關(guān)鍵)
螺紋是毛刺高發(fā)區(qū)(牙頂、牙底、收尾處),搓絲(滾絲)時(shí)模具磨損、參數(shù)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致螺紋邊緣 “飛邊”。
1. 搓絲模具(滾絲輪)維護(hù)與選型
模具精度與磨損控制:
新模具需確保螺紋牙型精準(zhǔn)(用螺紋量規(guī)校準(zhǔn)),牙頂、牙底無加工缺陷(如毛刺、缺口)—— 模具本身帶毛刺會(huì)直接復(fù)制到螺絲上;
定期檢查模具磨損:搓絲輪使用 5 萬 - 8 萬次后(根據(jù)螺絲規(guī)格),用 10 倍放大鏡觀察 —— 若牙型變鈍(牙頂磨損),需及時(shí)更換(磨損的模具無法切斷材料,易產(chǎn)生螺紋毛刺)。
模具間隙調(diào)整:
搓絲時(shí)上下滾絲輪的間隙需與螺絲直徑匹配(如 M5 螺絲間隙 0.05-0.08mm):
間隙過大:材料在牙側(cè)流動(dòng)過多,形成牙頂毛刺;
間隙過?。哼^度擠壓導(dǎo)致牙底撕裂,產(chǎn)生毛刺(類似 “硬拽布料導(dǎo)致邊緣拉絲”)。
2. 搓絲工藝參數(shù)優(yōu)化
控制搓絲壓力與進(jìn)給速度:
不銹鋼螺紋搓絲壓力需比碳鋼高 10%-15%(確保牙型飽滿),但不超過模具承受極限(壓力過高會(huì)導(dǎo)致模具變形,間接產(chǎn)生毛刺);
進(jìn)給速度(螺絲送入模具的速度)保持穩(wěn)定(如 10-15 件 / 秒),避免速度波動(dòng)導(dǎo)致的受力不均(忽快忽慢易產(chǎn)生局部毛刺)。
螺紋收尾處平滑過渡:
螺絲桿部與螺紋的過渡處(收尾)易產(chǎn)生毛刺,可通過模具設(shè)計(jì)優(yōu)化:
在模具收尾段增加 “漸退刃口”(螺紋深度逐漸減?。?,使材料緩慢脫離模具,避免 “突然切斷” 產(chǎn)生的毛刺;
對(duì)收尾處做 “預(yù)倒角” 處理(冷鐓時(shí)提前成型 R0.3mm 圓角),減少搓絲時(shí)的應(yīng)力集中。
三、切割與修整環(huán)節(jié):消除后期毛刺(針對(duì)桿部、頭部)
螺絲的桿部切割(如定長(zhǎng)切斷)、頭部切邊等工序若操作不當(dāng),會(huì)產(chǎn)生 “切斷毛刺”,需針對(duì)性控制。
1. 桿部切斷(定長(zhǎng)下料)毛刺預(yù)防
選擇合適切割方式:
不銹鋼硬度高,用 “圓鋸片切割” 比 “沖切” 更不易產(chǎn)生毛刺(沖切易因擠壓產(chǎn)生撕裂毛刺)—— 圓鋸片需鋒利(齒數(shù)≥60 齒 / 英寸),切割時(shí)噴冷卻油(減少摩擦生熱導(dǎo)致的材料粘連)。
切割后即時(shí)修整:
切斷后的桿部?jī)啥巳粲休p微毛刺,可通過 “倒角機(jī)” 做 1×45° 倒角(去除毛刺的同時(shí),便于冷鐓時(shí)送入模具)—— 倒角深度 0.1-0.2mm 即可,過深會(huì)影響螺絲長(zhǎng)度精度。
2. 頭部成型后的修整(如六角頭、盤頭)
頭部邊緣毛刺控制:
冷鐓成型的頭部邊緣若有毛刺(因模具磨損或材料流動(dòng)不均),需通過 “整形模具” 二次壓合:
整形時(shí)模具邊緣做圓角(R0.1mm),將毛刺 “壓平” 而非 “切斷”(避免產(chǎn)生新的尖銳邊緣);
避免頭部 “飛邊”:
頭部成型時(shí)若模具閉合不嚴(yán)(間隙過大),會(huì)產(chǎn)生 “飛邊”(沿頭部邊緣的環(huán)形毛刺),需:
定期檢查模具閉合間隙(用塞尺測(cè)量,≤0.02mm);
成型壓力均勻(如六角頭螺絲各角受力一致),避免材料向某一方向溢出。
四、后期處理:去除殘留毛刺(最終保障手段)
即使前期控制,仍可能產(chǎn)生微量毛刺,需通過后期處理徹底清除(尤其精密螺絲)。
1. 批量去毛刺工藝(適合量產(chǎn))
振動(dòng)研磨去毛刺:
將螺絲放入振動(dòng)研磨機(jī)(添加磨料如陶瓷珠、棕剛玉),研磨 10-20 分鐘 —— 磨料通過碰撞摩擦,去除螺紋間隙、頭部邊緣的細(xì)小毛刺(適合中小規(guī)格螺絲,效率高);
注意:控制研磨時(shí)間(過長(zhǎng)會(huì)磨損螺紋牙型),磨料粒度匹配毛刺大?。ù置逃?80 目磨料,細(xì)毛刺用 200 目)。
滾筒拋光去毛刺:
對(duì)表面要求高的螺絲(如醫(yī)療器械用),用 “滾筒 + 不銹鋼珠 + 拋光液” 拋光 —— 既能去毛刺,又能提升表面光潔度(減少腐蝕風(fēng)險(xiǎn))。
2. 針對(duì)性手工修整(適合少量精密螺絲)
對(duì)螺紋收尾處、頭部與桿部過渡處的頑固毛刺,用 “銅絲刷”(避免劃傷不銹鋼表面)或 “專用去毛刺工具”(如螺紋梳刀)手工清理 —— 禁止用砂紙(易留下劃痕);
修整后用 10 倍放大鏡檢查,確保無殘留毛刺(用手觸摸無割手感)。
五、關(guān)鍵原則:預(yù)防>去除(降低成本與風(fēng)險(xiǎn))
模具是核心:80% 的毛刺源于模具(磨損、間隙不當(dāng)、設(shè)計(jì)缺陷),需定期維護(hù)模具(每周檢查一次),及時(shí)更換磨損件;
工藝參數(shù)穩(wěn)定:冷鐓、搓絲的壓力、速度需通過設(shè)備 “自動(dòng)控制”(如數(shù)控冷鐓機(jī)),避免人工調(diào)整導(dǎo)致的波動(dòng);
材質(zhì)適配:不同不銹鋼牌號(hào)(如 304、316)的延展性不同,需調(diào)整工藝(如 316 硬度更高,冷鐓壓力需略增)—— 用錯(cuò)參數(shù)易產(chǎn)生毛刺。