電鍍前螺紋精度控制

1、螺紋電鍍前尺寸精度的控制曾志彬(福建龍溪軸承(集團(tuán))股份有限公司,福建漳州363000)摘 要：螺紋作為最重要的機(jī)械緊固件,其表面大多采用電鍍層來(lái)進(jìn)行防腐和裝飾,而鍍鋅是最為普遍的電鍍方式,控制好螺紋電鍍前的尺寸是鍍后尺寸合格的根本保證,也是許多螺紋加工企業(yè)的一大難題。本文就多年來(lái)螺紋產(chǎn)品電鍍前尺寸精度控制的方法加以歸納和總結(jié)。關(guān)鍵詞：螺紋;電鍍;尺寸精度;控制中圖分類號(hào)：TG 501.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A許多桿端關(guān)節(jié)軸承產(chǎn)品都帶有螺紋結(jié)構(gòu),其表面大都采用電鍍層來(lái)進(jìn)行防腐和裝飾,如何保證電鍍后螺紋尺寸合格是生產(chǎn)過(guò)程中的難題。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中,在螺紋電鍍尺寸控制方面掌握了一些經(jīng)驗(yàn),在此加以歸

2、納和總結(jié)。1·電鍍層對(duì)螺紋幾何參數(shù)的影響假設(shè)鍍層厚度在螺紋上是均勻分布的,則鍍層對(duì)螺紋中徑尺寸產(chǎn)生的影響如圖1所示.圖1鍍層對(duì)螺紋中徑尺寸產(chǎn)生的影響(外螺紋,以常用牙形角60°為例),其中:d為電鍍前螺紋中徑;d1為電鍍后螺紋中徑;t為電鍍層厚度;d為電鍍后螺紋中徑單邊增量。按幾何關(guān)系:則電鍍后螺紋中徑總的增量為:d1-d=2d=4t也就是說(shuō)螺紋中徑的增大量是鍍層厚度的4倍。同樣道理,內(nèi)螺紋電鍍后,其中徑減少量也是鍍層厚度的4倍。 實(shí)際上,電鍍過(guò)程中由于零件的突出部位容易發(fā)生電力線過(guò)度集中,即產(chǎn)生所謂的"尖端效應(yīng)",在齒尖部位容易鍍得厚些,如圖2所示。因

3、此在制定電鍍工藝時(shí)必須加以考慮。2·螺紋電鍍前尺寸的控制為了使螺紋零件電鍍后的尺寸合格,可以通過(guò)以下途徑。1)在耐腐蝕性能允許的條件下適當(dāng)?shù)販p小鍍層厚度,可以減少鍍層厚度對(duì)配合尺寸的影響。2)在零件性能允許的條件下,采用酸洗和化學(xué)拋光等工藝,事先對(duì)零件進(jìn)行處理,預(yù)留零件需要電鍍的厚度,以保證電鍍后零件尺寸在圖樣要求范圍內(nèi)。3)在零件機(jī)械加工過(guò)程中預(yù)留足夠的鍍層厚度尺寸。4)選用耐腐蝕性更好的基體材料以減薄鍍層厚度,或選用高耐蝕性鍍層(在較低鍍層厚度的情況下可達(dá)到同樣的防護(hù)性能)來(lái)保證零件尺寸精度。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中有2種較為常用的方法使零件表面預(yù)留出接近于鍍層的尺寸余量,即化學(xué)尺寸拋光

4、和機(jī)械加工過(guò)程中預(yù)留足夠的鍍層厚度尺寸,以下加以詳細(xì)說(shuō)明。2.1 化學(xué)尺寸拋光化學(xué)尺寸拋光就是使金屬制品在特定的溶液中通過(guò)有規(guī)則的溶解以達(dá)到規(guī)定尺寸的一種加工方法。在化學(xué)拋光過(guò)程中,螺紋齒尖部位的溶解速度大于螺紋斜面和齒根部位的溶解速度,與電鍍后齒尖部位鍍層分布較厚相補(bǔ)償,有利于修正電鍍后齒尖幾何形狀?；瘜W(xué)拋光能使粗糙的表面得到整平,有利于提高鍍層的平滑度、降低孔隙率、提高耐蝕性1;化學(xué)拋光還可以起到除銹作用。化學(xué)尺寸拋光操作比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高,可以和電鍍作業(yè)連為一體,只需在原有設(shè)備中增加一個(gè)化學(xué)拋光槽和清洗槽即可。建議使用下列配方的拋光液1:磷酸60%(體積分?jǐn)?shù))硫酸30%(體積分?jǐn)?shù))硝酸

5、10%(體積分?jǐn)?shù))鉻酸510 g/L溫度120140一般溶解速度為5/min,生產(chǎn)中可根據(jù)零件需鍍覆的厚度來(lái)計(jì)算溶解時(shí)間,并通過(guò)生產(chǎn)試驗(yàn)加以驗(yàn)證總結(jié),可以有效控制螺紋的電鍍質(zhì)量。2.2 機(jī)械加工過(guò)程中預(yù)留足夠的鍍層厚度尺寸解決有配合要求的零件鍍后尺寸配合問(wèn)題必須與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝部門一道協(xié)商零件鍍前工藝尺寸,事先預(yù)留鍍層厚度及其鍍覆尺寸偏差。應(yīng)特別注意的是,在預(yù)留厚度的同時(shí)還應(yīng)考慮因零件形狀不同而引起的鍍層厚度不均勻性的問(wèn)題。因鍍層厚度和均勻性控制不好引起公差配合問(wèn)題的部件,其中最普遍的是螺紋零件和緊固件等。當(dāng)螺紋零件進(jìn)行電鍍時(shí),如前所述,其螺紋的牙尖和谷底的鍍層厚度是不一樣的。因此螺紋經(jīng)電鍍后

6、出現(xiàn)配合障礙主要原因是鍍層厚度不均造成的牙型角變形,其次才是鍍層厚度增厚的問(wèn)題。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中往往是將以上2種方法結(jié)合起來(lái),必須掌握一套有效的操作規(guī)程,以保證螺紋的電鍍質(zhì)量。3·鍍層厚度規(guī)定普通螺紋可容納的鍍層厚度取決于螺距和螺紋公差帶的位置。1)最大鍍層厚度可在GB/T5267-85螺紋緊固件電鍍層2表格中選取。2)電鍍層的最小厚度:電鍍層必須達(dá)到一定厚度才有應(yīng)用價(jià)值,具體可根據(jù)國(guó)家的鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T10125人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)來(lái)加以衡量,一般控制在35m,可依據(jù)GB/T5267-85螺紋緊固件電鍍層中的表格按螺距和公差帶位置具體確定。4·實(shí)際精度控制1)內(nèi)螺

7、紋緊固件對(duì)于內(nèi)螺紋來(lái)說(shuō),一般常用的等級(jí)精度為H級(jí),通常情況下,電鍍時(shí)由于內(nèi)螺紋的屏蔽作用,螺紋部分的鍍層厚度相比較薄,如果在內(nèi)螺紋的實(shí)際輪廓不是最大實(shí)體牙型的情況下,H級(jí)公差可以容納一部分鍍層厚度,也就是說(shuō)鍍后內(nèi)螺紋的實(shí)際輪廓不超過(guò)H級(jí)公差的最大實(shí)體牙型就不會(huì)影響其旋合性。所以H級(jí)公差可以滿足一般行業(yè)的要求,也就是說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)緊固件表面需要電鍍時(shí),鍍前用H級(jí)塞規(guī),鍍后還用H級(jí)塞規(guī)檢查。對(duì)于有特殊要求的內(nèi)螺紋緊固件,由于受到加工方法和檢測(cè)方法的限制,一般采用高一等級(jí)的塞規(guī)來(lái)檢測(cè)和控制螺紋電鍍前的尺寸精度,同時(shí)控制鍍層厚度,避免因鍍層過(guò)厚而影響到尺寸精度。2)外螺紋緊固件外螺紋成形的方法較多,如搓絲、滾

8、絲、鉸絲和車削等,螺紋尺寸和加工公差比較容易控制考慮到電鍍層對(duì)螺紋幾何參數(shù)的影響,電鍍前尺寸控制準(zhǔn)則如下1:最大中徑=d2max-4×最大鍍層厚度最小中徑=d2min-4×最小鍍層厚度最大大徑=dmax-2×最大鍍層厚度最小大徑=dmin-2×最小鍍層厚度螺紋小徑=d1-2×最大鍍層厚度式中,d為螺紋大徑;d1為螺紋小徑;d2為螺紋中徑。例如:M10×1.5-6g,鍍層厚度0.0050.015mm,則其鍍前尺寸計(jì)算如下:最大中徑=8.994-4×0.015=8.934最小中徑=8.862-4×0.005=8.842最大大徑=9.968-2×0.015=9.908最小大徑=9.732-2×0.005=9.712螺紋小徑=8.344-2×0.015=8.824在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,便于生產(chǎn)和檢驗(yàn)控制,一般可采用只控制螺紋中徑的方法。5·結(jié)語(yǔ)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐,合理地遵循電鍍前尺寸的控制方法和準(zhǔn)則可較好地控制螺紋電鍍后的質(zhì)量,特別是細(xì)牙螺紋和一些較難電鍍的螺紋都可以得到有效質(zhì)量控制。參考文獻(xiàn)1劉文.解決鍍