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：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)過程中 的難題。在長期的生產(chǎn)實(shí)踐過程中，在螺紋電鍍尺寸控制方面掌握 了一些經(jīng)驗(yàn)

2、，在此加以歸納和總結(jié)。1 電鍍層對螺紋幾何參數(shù)的影響假設(shè)鍍層厚度在螺紋上是均勻分布的，則鍍層對螺紋中徑尺寸 產(chǎn)生的影響如圖1所示.圖1鍍層對螺紋中徑尺寸產(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=2 d=4t也就是說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，電鍍過程中由于零件的突出部位容易發(fā)生電力線過度 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。因此在制定電鍍工藝時(shí)必

3、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）來保 證零件尺寸精度。在實(shí)際生產(chǎn)過程中有 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)尺寸拋光和機(jī)械加工過程中

4、預(yù)留足夠 的鍍層厚度尺寸,以下加以詳細(xì)說明。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。 化學(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?；?學(xué)尺 寸拋光操作比較簡單,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

5、分 數(shù) ）硫 酸 30%（ 體 積 分 數(shù) ）硝 酸 10%（ 體 積 分 數(shù) ）鉻 酸 510 g/L溫度 120140 C一般溶解速度為5卩/min,生產(chǎn)中可根據(jù)零件需鍍覆的厚度來 計(jì)算溶解時(shí)間, 并通過生產(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題。因鍍層厚度和均勻性控制不好引起公差配合問題的 部件, 其中 最普遍的

6、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 問題。在實(shí)際生產(chǎn)過程中 往往是將以上 2 種方法結(jié)合起來, 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)國家的鹽霧 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) GB/T10125 人 造氣 氛 腐蝕 試

7、驗(yàn) 鹽 霧試驗(yàn)來加以衡量,一般控制在35卩m,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 紋 緊 固 件對于內(nèi)螺紋來說，一般常用的等級精度為H級，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級公差可以容 納一部分鍍層厚度，也就是說鍍后內(nèi)螺紋的實(shí)際輪廓不超過H級公 差的最大實(shí)體牙型就不會影響其旋合性。所以H級公差可以滿足一 般行業(yè)的要求，也就是說標(biāo)準(zhǔn)緊固件表面需要電鍍時(shí)，鍍前用H級塞 規(guī)，鍍后還用H級塞規(guī)檢查。對于有特殊要求的內(nèi)螺紋緊固 件, 由

8、于受到加工方法和檢測方 法的限制,一般采用高一等級的塞規(guī)來檢測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 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 x最 大鍍層厚度最小 中 徑=d2min-4 x最 小鍍層厚度最大大徑=dmax-2 x最大鍍層厚度最小大徑=dmin-2 x最小鍍層厚度螺紋小徑=d1-2 x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 x 1

9、.5-6g, 鍍層厚度0.0050.015mm, 則其鍍前 尺寸計(jì) 算如下:最大 中徑=8.994-4X 0.015=8.934最小 中徑=8.862-4X 0.005=8.842最大 大徑=9.968-2X 0.015=9.908最小 大徑=9.732-2X 0.005=9.712螺紋 小徑=8.344-2X 0.015=8.824在實(shí)際生產(chǎn)過程中,為了使問題簡化,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)語經(jīng)過長期的生產(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.解決鍍層螺紋公差配合的途徑J