Крепёжные детали изготавливают методами резания, холодной и горячей пластической деформации, сварки, литья, прессованием из порошков и комбинированными способами.
В условиях крупносерийного и массового производства основное количество деталей изготавливают различными способами холодной и горячей штамповки.
В условиях единичного и мелкосерийного производства наиболее эффективно производить детали на универсальных металлорежущих станках. При увеличении серийности производства экономически целесообразно использовать различные металлорежущие полуавтоматы и автоматы. В необходимых случаях используют так называемые вторые операции — методы резания. К операциям резания относятся: снятие фасок, обрезка граней головок, прорезка шлицев на головках, обточка конца стержня, сверление отверстий, нарезание внутренних резьб, шлифование гладкой части болтов высокой точности и т.д.
Области применения холодной высадки ограничиваются размерами деталей до М20 и только в особых случаях распространяются на большие размеры. Верхний предел применения холодной высадки обуславливается не столько технологическими, сколько экономическими соображениями.
Укрупнённо полный технологический процесс изготовления крепёжных деталей включает следующие стадии:
1. Подготовка исходного металла к высадке.
2. Высадка деталей.
3. Накатывание или нарезание резьбы.
4. Термическая обработка, для получения заданных механических свойств.
5. Нанесение антикоррозионных покрытий.
6. Упаковывание продукции.
Технологические процессы изготовления крепёжных деталей строят на основе необходимого и достаточного количества операций и переходов на всех стадиях производства. Они зависят от конструкции детали, марки материала, объёмов выпуска, функциональных возможностей имеющегося оборудования. Схемы формообразования детали могут иметь несколько альтернативных вариантов. Не касаясь изготовления оригинальных деталей, где, как правило, применяются неординарные технологические решения, остановимся на традиционных технологических процессах. Ниже кратко изложены основные данные о типовых технологиях производства крепёжных деталей холодной высадкой.
Изготовление стержневых деталей
Заклёпки и винты
Для заклёпок и винтов распространены 2х переходные технологии на однопозиционных двухударных автоматах. Такая технология показана на рис. 1.
Болты с шестигранной головкой
Технологический процесс изготовления заготовок болтов с шестигранной головкой (без резьбы) включает в себя образование промежуточной формы головки (шестигранника), получение стержня с требуемыми размерами, образование фаски. Применяются следующие основные технологические процессы штамповки болтов.
I. Высадка без редуцирования применяется для изготовления болтов с уменьшенной головкой и диаметром гладкой части стержня, равным среднему диаметру резьбы (ГОСТ 7795–70, ГОСТ 7711–70), и коротких болтов с резьбой до головки или с малой величиной гладкого участка (ГОСТ 7796–70, ГОСТ 7808–70). Технологические переходы штамповки приведены на рис. 2.
II. Высадка с однократным редуцированием применяется для изготовления болтов с диаметром гладкой части стержня, равным наружному диаметру резьбы (ГОСТ 7796–70, ГОСТ 7798–70, ГОСТ 7805–70, ГОСТ 7808–70) — рис. 3, где
а) высадка с однократным редуцированием из металла с диаметром, равным наружному диаметру резьбы;
б) высадка с однократным редуцированием для изготовления болтов с резьбой до головки.
III. Высадка с двухкратным редуцированием в последнее время получила широкое применение для штамповки болтов с диаметром стержня, равным наружному диаметру резьбы. Технологические переходы штамповки представлены на рис. 4, где
а) высадка с двукратным редуцированием для болтов с резьбой не до головки;
б) высадка с двукратным редуцированием для болтов с резьбой до головки.
IV. Технологические переходы при изготовлении болтов с углублением в головке по ГОСТ 7795–70, ГОСТ 7796–70, ГОСТ 7808–70 и ГОСТ 7811–70 (исполнение 4) безоблойной высадкой показан на рис. 5.
Изготовление шпилек
Технологический процесс изготовления шпилек включает в себя образование промежуточной формы заготовки шпильки и накатку резьбы (рис. 6). Заготовки шпилек изготавливают несколькими способами:
а) высадкой на одноударном автомате с цельной матрицей, имеющем выталкиватель из матрицы и пуансона;
б) редуцированием концов заготовки шпильки на многопозиционном автомате;
в) комбинированный способ высадки и редуцирования.
Изготовление гвоздей
Гвозди изготавливаются из бунтовой низкоуглеродистой калиброванной проволоки на проволочногвоздильных автоматах, процесс предусматривает:
осадку с формированием головки гвоздя, подачу проволоки с высаженной головкой на длину гвоздя, отрезкe с формообразованием острия гвоздя.
Схема процесса изготовления гвоздей представлена на рис. 7.
Изготовление нестержневых деталей
Изготовление гаек
I. Четырёхпереходный процесс (рис. 8), предусматривающий: осадку отрезанной заготовки с формообразованием фаски с одной стороны; высадку «бочонка» (цилиндра с расположенными с двух сторон большими фасками); штамповку шестигранника; прошивку отверстия.
II. Пятипереходный процесс (рис. 9), предусматривающий: осадку отрезанной заготовки с формообразованием фаски с одной стороны и двух неглубоких выемок; предварительное формообразование шестигранника на второй позиции: поворот заготовки на 180° при переносе со второй позиции на третью и с третьей на четвёртую, что позволяет обеспечить чёткое оформление шестигранника и выдавливание углублений на третьей и четвёртой позициях; прошивку отверстия.
III. Трёхпереходный процесс (рис. 10) предусматривает: осадку заготовки с формообразованием фаски с одной стороны; окончательное оформление шестигранника с фасками с двух сторон; выдавливание полостей с двух сторон с фасками; прошивку отверстия.
IV. Комбинированный трёхпереходный процесс с промежуточным отжигом и фосфатированием заготовок (рис. 11) осуществляется на двух автоматах и предусматривает: отрезку заготовки и её осадку с формообразованием одной фаски на первом автомате и окончательное формообразование шестигранника с наружными фасками; выдавливание полостей с двух сторон; прошивку отверстия на втором автомате.
