如何制造更好更高质量的螺栓
时间:
2024-12-18
1. 首先了解螺栓，简要介绍下螺栓：
机械零件，一种圆柱形螺纹紧固件。一种由螺帽和螺钉（带有外螺纹的圆柱体）组成的紧固件，必须与螺母配合使用，才能将两个带有通孔的零件紧固连接。
螺栓的种类繁多。
根据连接受力方式，分为普通螺栓和铰制孔螺栓。根据螺帽形状：六角头、圆头、方头、沉头等等。根据螺纹长度，分为全螺纹和非全螺纹两种。
根据螺纹牙型，分为粗牙和细牙。粗牙型在螺栓标记中不显示。螺栓按其性能等级分为8级：3.6、4.8、5.6、5.8、8.8、9.8、10.9和12.9。8.8级及以上（含8.8级）的螺栓采用低碳合金钢或中碳钢制造，并经热处理（淬火和回火），俗称高强度螺栓；8.8级以下（不含8.8级）的螺栓俗称普通螺栓。普通螺栓按生产精度分为A、B、C三级，A、B级为精制螺栓，C级为粗制螺栓。钢结构连接螺栓，如无特殊说明，一般为普通粗制C级螺栓。当然还有其他异形螺栓和特种螺栓，这里就不介绍了。我们以10.9级高强度螺栓为例，谈谈螺栓。
2. 你想制造螺栓，首先需要设计螺栓。
要做好一件事，必须先明确其特性要求。以下是技术要求。如何定义技术要求其实很少见。必须了解功能要求与技术要求之间的联系。技术要求源于功能要求，而功能要求源于用户的需求或使用环境或其他外部条件。功能需求分析可以使用质量功能展开（也称为品质屋）技术进行分析，这里不再赘述。
如何将功能需求转化为技术要求？这需要一定的技术积累。举两个简单的例子，如果希望螺栓具有更好的抗疲劳性，就必须合理设计螺栓头的过渡圆角、螺栓根部的圆角、螺纹与螺杆之间的过渡，然后将设计信息体现在设计图纸或技术要求中。再比如，在实际应用中，要求螺栓在较恶劣的腐蚀性环境中长期不腐蚀，就需要根据腐蚀环境中相应的标准选择合适的表面处理或螺栓材料，以满足应用环境的要求。此外，螺栓的性能等级、螺纹公差等级、尺寸精度等级、表面处理方法等都是设计中需要考虑的因素，甚至一些工艺的顺序也需要在设计中定义（例如螺纹滚压和调质处理，顺序颠倒对螺纹的疲劳强度有一定的影响）。
三、要使螺栓满足应用需求，需要选择材料
其实在设计螺栓的时候，材料应该就已经选好了。在这里再次单独说明，是因为作者认为材料真的非常重要。大多数螺栓是普通碳钢或合金钢，这是常见情况。但是，螺栓可能用于高腐蚀性环境或温差大的环境，或者极端温度环境，这时普通碳钢或合金钢就不合适了，例如普通碳钢材料在极低温条件下会变脆，容易产生脆性断裂且毫无预兆。如果应用于高温环境，普通碳钢会产生蠕变，即螺纹未松动的情况下，螺栓预紧力会降低，容易产生松动或疲劳失效。
此外，有些螺栓还要求具有高抗蠕变性、良好的应力腐蚀抗力、抗氧化性和低缺口敏感性。
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