采用冷镦工艺生产汽车紧固件有哪些优势

汽车是我们生活中常用的交通工具，那么制作汽车发动机关键紧固件的要点是什么呢？大家请看我接下来详细地讲解。

一，汽车紧固件结构

汽车紧固件包括各种标准的和非标准的紧固元件，它们被固定并连接到整个汽车上。螺栓、螺钉等通过螺纹紧固连接到主体上。按零件数量计算，紧固件在整车零件总数中所占的比例远远超过任何其他零件，达到40%~55%整车的最终装配过程和装配主要采用紧固件连接各零部件的过程一些紧固件故障导致的车祸和死亡事件也时有发生。因此，紧固件对于汽车的制造和使用应该是非常重要的，但事实上扮如此，汽车紧固件在中国还没有得到广泛和充分的重视。这是个值得讨论的问题。在此，笔者尝试对此进行初步探讨，仅供参考。

二，汽车紧固件重要性

汽车紧固件重要性评估要评估汽车紧固件或所有汽车零部件的重要性，显然必须首先建立一个标准或准则。汽车工业似乎有一种惯性思维，技术越复杂，制造越困难，它就越重要。例如，在小型汽车紧固件行业，“高强度紧固件”一词已流行多年，并被纳入国家政策文件。典型的例子。的确，高强度的紧固件通常是重要的紧固件，但也应该说，情况并非完全如此。显然，这是一个基于“制造商地位”的分类标准。既然汽车的唯一消费者是人，普通大众，那么最合理和最终的原则应该是从“用户的角度”来评价的最合理和最终的原则。问题是如何使这一原则更加具体。

汽车紧固件制作要点

在汽车及零部件的设计、制造等整个过程中必须进行有效的管理和控制。显然，这只能依靠汽车制造业、运输业、维修业、厅迅零配件销售业等集中管理部门。质量监督、工商管理等部门协同、多角度开展工作。首先将“安全部分”作为重点进行管理。如果汽车行业将其纳入产品认证、生橡吵产许可证等范围，逐步实现证照生产，并在一定期限内逐步禁止生产无证、不合格的“安全部件”由汽车行业和质量监督部门实施质量监督和检验；工商部门对无证、不合格的“保安部件”进行流通管理；相关管理部门控制和限制在零部件销售和维修行业使用无证、不合格的“安全部件”……等待。显然，关键是要控制产品的来源。

一、绘制汽车零部件图纸

设计并绘出汽车组成零件的三视图，用图纸方式将其钣金件的结构表达出来。并且绘制零部件结构展开图，也就是将一结构复杂的零件展开成一个平板件。

二兆袜、零件板材下料

（1）剪床下料是利用剪床剪出展开图的外形长宽尺寸，若有冲孔、切角的，再转冲床结合模具冲孔、切角成形。

（2）冲床下料是利用冲床分一步或多步在板材渣猜绝上将零件展开后的平板件结构冲制成形，其优点是耗时短效率高。

（3）数控下料时首先要编程，就是如姿利用编程将绘制的展开图编写成数控机床可识别的内容，让其自动将其平板件的结构形状冲制出来。

（4）激光下料是利用激光切割方式，在一块铁板上将其平板件的结构形状切割出来。

三、选用精密冲压油

冲压油在冲压工艺中起到了关键性的作用，良好的冷却性能和极压抗磨性能对于模具的使用寿命和工件精度的提升有了质的飞跃。根据工件材质的不同，冲压油在选用时性能的侧重点也不一样，通常冲压工艺根据难易度和给油方法及脱脂条件来决定。

四、板材冲压工序

一般冲压工序的有冲孔切角、冲孔落料、冲凸包、冲撕裂、抽孔、折弯等方式以达到工艺目的。需要有相应的模具来完成操作，冲凸包的有凸包模，冲撕裂的有撕裂成形模等。

五、板材翻边攻丝

翻边又叫抽孔，就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔，再在抽孔上攻丝。这样做可增加其强度避免滑牙，一般用于板厚比较薄的工件，当板厚较大时我们便可直接攻丝。

六、紧固件压铆工艺

压铆经常用到的有压铆螺柱、压铆螺母、压铆螺钉等，其压铆方式一般通过冲床或液压压铆机来完成操作，将其铆接到钣金件上。

七、板件焊接工艺

焊接就是将多个零件组焊在一起，达到工艺目的或是单个零件边缝焊接以增加其强度。其加工方一般有以下几种:气体保护焊、氩弧焊、点焊、机器人焊接等，这些焊接方式的选用是根据实际要求和材质而定。

八、工件表面处理

表面处理一般有磷化皮膜、电镀五彩锌、铬酸盐、烤漆、氧化等，磷化皮膜一般用于冷轧板和电解板类，其作用主要是在料件表上镀上一层保护膜防止氧化。

九、零部件的组装

所谓组装就是将多个零件或组件按照一定的方式组立在一起，使之成为一个完整的料品。组装是一个料品完成的最后一步，若零部件因划碰伤而无法使用会浪费很多工时，因此要特别注意对料件的保护。

1、拘束冲压外形与内孔边缘间距离小于板厚的冲孔，内径大于二分之一外径，高度是内径的15倍以上的冲孔，用拘束冲压效果较好。由于外形与内孔边缘间距离较近，冲压冲针的力会影响外形，使外形的尺寸也产生变化。为了防止外形尺寸产生变化，必须使这部分外形处于拘束状态。由于拘束力的作用，局祥冲压部分处于压应力状态，在这种冲裁压应力的状态下，取适当的间隙就能得到全是光亮带的冲压效果。

2、切挤成形通常，螺栓头部的成形采用冷镦塑性加工，切挤成形工艺比涨形工艺有更多的优点。在切挤成形之前，毛坯必须进行整形，通过整形可得到符合工艺要求的毛坯。毛坯尺寸大小必须加以重视，挤前的毛坯形状要根据零件的情况确定，采用有利于材料流动的毛坯形状。若毛坯尺寸太大，即切挤余量太大，需要的切挤力就较大，容易造成切挤模具寿命降低，模具意外损坏的可能性加大，并且消耗原材料；切挤余量太小，切挤后零件容易掉角，形状不完整，得不到满意的外观质量。模具结构重点在切挤膜的设计、加工方面，刃口工作尺寸最好控制在中下限，切挤模的角度要合适，刃口一定要经过研磨、抛光，粗糙度Ra0025到Ra0050μm，具有最高寿命。

3、拉深与锻压成形用冷挤压成形的凸起厚壁零件和拉深成形的杯状异形件合二为一，以板材为素材，利用拉深和压缩的复合成形方法而成形的紧固件，其成形特点是头部凸起的成形及壁厚增加。

4、局部成形镦压成形有两个概念，一是全体镦压，即对全体产品的端面都有作用力；二是局部镦压，即只在必要的部分有作用压力。全体成形，由于加工面积大，成形载荷高，需要大吨位的冲压机，对于局部成形，可用较低的载荷得到必要的板厚变化，在孔、槽的成形中应用十分广泛。 ①台阶零件以接头为例来说明成形的要点和应用，工程设计：按设计图车加工——退火——磷皂化——挤压(半密闭挤压而成形台阶)。 ②微细局部成形出于锁紧和排屑的需要，对桐铅搏一些紧定螺钉有1~3条刮屑槽加工，可采用挤压工艺，具有代表性的是汽车组合螺栓刮屑槽的成形。

紧固件螺纹车削工艺的技术要点：

一、螺纹的尺寸分析

数控车床对紧固件车削螺纹需要数值，尺寸计算分析主要包括以下两个方面：

（1）工件坯料的直径瞎碧

考虑螺纹牙型的膨胀量，车削螺纹前工件直径一般根据材料变形的大小来选取。

（2）螺纹车削进刀量

螺纹车削进刀量可以参考螺纹底径，即螺纹刀最终进刀位置。螺纹车削的进刀量应不断减少，哗肆具体进刀量根据刀具及材料进行选择。

二、螺纹的车削工艺

车削螺纹有三种方法，即直进法、左右切削法和斜向切削法。

（1）直进法

用中滑板进刀，两刀刃和刀尖同时切削。优点是车出的牙型清晰牙形误差小，缺点是车刀受力大、散热差、排屑难、刀尖易磨损。适用于螺距小的螺纹，以及高精度螺纹的精密车削。

（2）左右切削法

左右切削法的特点是使车刀只有一个刀刃参加切削，在每次切深进刀的同时，用小刀架向左、向右移动一小段距离。这样重复切削数次，仍采用直进法以保证牙形正确、牙根清晰。此法适用于螺距较大的螺纹。

（3）斜向切削法

将小刀架扳转一角度，使车刀沿平行于所车螺纹右侧方向进刀，只有一个刀刃切削。此法切削受力小，散热和排屑条件较好，切削用量大效率较高。但不易车出清晰的牙形，牙形误差较大。一般适用于较大螺距螺纹的粗车。

三、影响螺纹精度的因素

（1）工件原料的影响

原料含杂质越多、越不均匀会使螺纹刀具不正常磨损越大，导致螺纹精度越差。另外工件越大需要去除的余量也就越多，特别是纵横比很大的工件，纵向走刀行程过大就乱神轿会导致螺纹刀具过度磨损，影响工件的精度。

（2）机床设备的影响

机床设备的刚度不够、刀具精度不够、传动件的故障等均会导致振动剧烈，使螺纹刀具产生不正常磨损，使工件螺纹导致精度误差。

（3）人为因素的影响

工件轴线不平行、切削压力过大或不均匀、没有做好润滑及切削油过滤不当或切屑处理不当时，可能会造成切削精度问题。

四、螺纹切削油的性能要求

螺纹切削油是金属切削工艺必须采用的一种介质，在车削过程中主要起到润滑、冷却、清洗等作用。

（1）提高工艺精度

含有硫化极压抗磨添加剂成分，可以有效的保护刀具，提高工艺精度。

（2）符合工艺需求

在粘度、闪点、倾点、导热性能等方面均通过严格的测试，以满足各种切削工艺需求。

（3）环保性能优异

专用螺纹切削油与菜籽油、机械油、再生油相比，具有良好的稳定性，不会对设备、人体、环境产生危害。

紧固件螺纹车削工艺的技术要点：

一、螺纹车刀的选用

保证牙型角取决于螺纹车刀的选用，螺纹车刀选用时的要求：车刀的刀尖角等于螺纹轴剖面的牙型角，粗车螺纹为了改善切削条件可用有正前角的车刀。

二、螺纹车刀的装卸

刀尖必须与工件盯陆旋转中心等高，刀尖角的平分线必须与工件轴线垂直，因此要用对刀板对刀。

三、机床设备的调整

车刀装好后应对机床进行调整，根据工件螺距的大小选定进给箱手柄位置，脱开光杆进给机构连接丝杆。选取较低的主轴转速以便切削顺利，并有充分时间退刀。为使刀具移动均匀、平稳，须调整导轨间隙和小刀架丝杆与螺母的间隙。在车削过程中工件对主轴如有微小的松动，即会导致螺纹形状或螺距的不准确，因此工件必须备则雀装夹牢固。

四、选用螺纹切削油

螺纹切削油是金属切削工艺必须采用的一种介质，在车削过程中主要起到润滑、冷却、清洗等作用。

（1）提高工艺精度

含有硫化极压抗磨添加剂成分，可以有效的保护刀具，提高工艺精度。

（2）符合工艺需求

在粘度、闪点、倾点、导热性能等方面均通过严格的测试，以满足各种切削工艺需求。

（3）环保性能优异

专用切削油与菜籽油、机械油、再生油相比，具有良好的稳定性，不会对设备、人体、环境产生危害。

五、车削螺纹的方法

螺纹中径是靠控制多次进刀的总切深量来保证的。车三角螺纹有三种方法，即直进法、左右切削法和斜向切削法。

（1）直进法

用中滑板进刀，两刀刃和刀尖同时切削。此法操作方便，车出的牙型清晰误差小，但车刀受力大、散热差、排屑难、刀尖易磨损。适用于螺距小的螺纹，以及高精度螺纹的精车。

（2）左右切削法

左右削法的特点是使车刀只有一个刀刃参加切削，在每次切深进刀的同时，用小刀架向左、向右移动一小段距离。这样重复切削数次，车至最后时仍采用直进法以保证牙形正确，牙根清晰。此法适用于螺距较大的螺纹。

（3）斜向切削法

将小刀架扳转一角度，使车刀沿平行于所车螺纹右侧方向进刀，使得车刀两刀刃中，基本上只有一个刀刃切削。此法切削受力小，散热和排屑条件较好，切削用量可大些率较高。一般适用于较大螺距螺纹的粗车。

六、影响精度的因素

（1）工件原料的影响

原料含杂质越多、越不均匀会使螺纹刀具不正常磨损越大，导致螺纹精度越差。另外工件越大需要去除的余量也就越多，特别是纵横比很大的工件，纵向走刀行程过大就会导致螺纹刀具过度磨损仿早，影响工件的精度。

（2）机床设备的影响

在相同条件下，机床设备的刚度不够、刀具精度不够、润滑故障等均会导致振动剧烈，使螺纹刀具产生不正常磨损，使工件螺纹导致精度误差。

（3）人为因素的影响

工件不平行、切削压力过大或不均匀、没有做好润滑保养及切削油过滤不当或切屑处理不当时，碎屑可能会造成切削面的精度问题。

冷镦：就是利用金属的塑性，采用冷态力学进行施压或冷拔，达到金属固态变形的目的。（基本定义）

在室温下把棒材或线材的顶部加粗的锻造成形方法。冷镦主要用於制造螺栓、螺母、铁钉、铆钉和钢球等零件。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80～90％。冷镦多在专用的冷镦机上进行，便於实现连续、多工位、自动化生产。在冷镦机上能顺序完成切料、镦头、聚积、成形、倒角、搓丝、缩径和切边等工序。生产效率高，可达300件/分以上，最大冷镦工件的直径为48毫米。冷镦螺栓工序示意图为冷镦螺栓的典型工序。多工位螺母自动冷镦机为多工位螺母自动冷镦机。棒料由送料机构自动送进一定长度，切断机构将其切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行成形。

冷镦是指原材料在常温下进行冲压，热镦是指原材料在经过加温后进行冲压，具体的用途没有特别的要求，一般情况下都要求用冷镦，因为这样的表面光洁度，材料的组织成份会比较紧密些，还有就是较大的工件常采用热镦加工。

锻造头部，也叫热墩，把头部加热烧红，挤压成型；

绝大多数是墩出来的，因为这样可以节省材料。根稿州据墩锻机吨位大小和螺栓直径，可以采用冷墩或热墩工艺。

小批量的专用或特殊螺栓的六角头是车削后铣成的。

单件小批量可以用板牙套丝、车床挑丝、旋风铣铣制等方法。

大批量生产中常采用搓丝机搓丝、滚丝机滚丝的方法，效率很高。因为螺栓杆成形方法有冷拔和缩径，所以这种螺栓的没有螺纹的部分直径不一定略小。采用冷拔时，略小；采用缩径时，可以与螺纹等径或稍大。

螺栓材料为铝合金、锌合金、铜合金等低熔点的合金或金属，也可以采用压铸成型的方法。钢制的不采用压铸制造。

螺栓的六角头的成形:有冷墩的、有热墩的、有镦后直接出成品的，也有镦后再机加工的，也有全部机加工的。

镦制的螺栓头部是有加工痕迹的，在根部有模具的夹具痕迹。

螺栓的螺纹有机械套丝的，和手工板牙类似。有机床车制的，直径大的螺栓车制才行。也有“搓丝”的，是用“搓丝机”用“搓丝板”挤压出螺纹，这种螺栓的没有螺纹的部分直径略小键空蔽一点。

光螺栓（冷镦）和毛螺栓（热打）。

冷镦主要是盘元抽线后就自己打头 搓死 · ·冷度顾名思义就是常温下打螺丝 ··

还有热打也叫红打 ，这个都是大个的螺栓才用红打的，就是把材料加热了再打。

冷镦的螺栓表面都比较漂亮，红打的螺栓表面有氧化皮不好看。

螺丝检验主要检验其 外形尺寸，还有螺纹精度，有没有裂痕啊 这个都是需要用探伤机还有镜像来看的

普通螺丝的制作分为两道工序，第一是冲头，就是现在线材上冲出螺丝的头部，并且切断线材。第二是搓丝，就是在前一道工序的基础上，适用两把锉刀挫出螺纹部分。

用的设备，和他们的工序名称是一致的就是：冲头机和搓丝机。目前国内大部分公司使用的都是台湾机器。

至于技术上面，主要就是冲头部分模具的选择要符合使用标准，比如T10等等，切断的时候，要考虑螺纹部分的长度。还有搓丝用的搓刀要考虑螺纹的螺距，螺纹的外径是通过两把锉刀之间的距离来进行调整的。这些基本上就包含了螺丝的几何尺寸上的要求了

大部分螺丝在完成之后都要进行表面处理和热处理等等。最后就是使用全检机对产品头部的外径进行全检了

T10, M3 工艺流程：冲头--搓丝--热处理--电镀。冲头是为了成型头部，也就是拧螺丝的时候用的那个小小的十字形或一字形凹槽。搓丝是成型螺纹部分。热处理是为增加产品硬度并去除应力。电镀是为了防止产品生亏弊锈。

至于其他的一些工艺。铣尾：一般比较小，或者要求很高的螺丝可能会有这个工序，因为在搓丝的工序中是通过挤压让金属材料材料产生塑性变形的原理完成的，这个时候螺纹的最后一圈可能会由于后续没有支撑力而产生毛边等影响螺丝界面平整度的一些变形，这个时候需要加上这道工序，使产品的界面平整。像表面处理这方面，除了电镀还有氧化、发黑等等，目的都是为了防止产品生锈，一般这道工序的选择是通过盐雾试验进行的，在规定的实验环境和要求下，能通过测试，并且成本最低的方案就是最佳选择了

盘元-退火-酸洗-抽线-打头-辗牙-热处理-电镀-包装

这个是一个螺栓的完整的过程。

盘元：指你买回来的线材

退火：指增加线材本身的硬度。（这道工序也比较重要，现在用的都是高温球化退火炉）

酸洗：就是洗去线材表面的锈、杂质之类的

抽线：指把线材拔到你生产螺栓所需要的直径

打头：就是冷镦成型的挤压出螺栓的头部。（如果是M20以上的螺栓就需要红打，就是需要加热了再打头部，但那样的螺栓表面不是很漂亮，因为有氧化皮）

辗牙：指所需要的牙距和牙型

热处理：这道工序比较重要，确定螺栓的性能等级

电镀：把表面处理成所需要的表面颜色

冷打线（螺丝线，钉线，钢球线）

材质：200CU,201CU,204CU,D667,D668,304ES,304HC,304HCM,305J1,302HQ

316C,410,420,430

用途：不锈钢冷打线，主要应用于各种紧固件，基础件制造。如：用作冷墩各类精密螺丝，螺栓或其他非标件，也可制作排钉，卷钉，机械零部件及电子应用零部件等。

很多汽车修理工很喜欢修理日本车。 其理由是，日本车的螺丝非常容易取下，即使是十几年的旧车螺丝也很难生锈，很容易取下，但是国产车的螺丝在上了年纪的车型中容易生锈，很难拧下来，拧下来也很滑。 为什么私家车的螺丝有这样的差距？ 我们连小螺丝都不会做吗？ 其实不是我们企业做不出这样的螺丝没羡，最主要的原因还是成本，氧化发黑。

螺纹颜色为黑色，在含氧化剂的化学溶液中加入螺纹，加热在螺栓表面形成四氧化三铁薄膜，有一定的防锈能力，但盐雾试验只能达到3-5小时，会磷化，一般为黑色，在含磷酸和磷酸二氢盐的高温溶液中加入螺栓，一般浸泡在盐雾试验中可达10-20小时，化学镀锌涂层，一般为银色，将螺丝等紧固件浸泡在溶液中，离心用烘箱加热至规定温度，盐雾测试可达数百小时。

其实，这些技术本身是基础性的，不是特别先进的技术，关键问题是成本，国产汽车目前的售价键乎都很低，在成本上受到压缩，使用螺丝时，多使用磷化螺丝，少部分是电镀螺丝，其他技术的螺丝成本制约小。 另外，在螺丝消费者看不到的地方，大屏幕、真皮座椅、天窗、配置、空间，国内消费者一眼就能看到，对推进购买决策非常有帮助。

另一方面，日本车售价较高，在大屏幕、空间、天窗、配置等方面不设置成本，而在这些材料、防腐技术方面设置成本，因此大多在枯亮拍防锈技术方面比较优秀。 其实，我们也不需要在神话的日本制造。 所谓的不生锈的螺丝、不松动的螺丝等，国内的企业也可以制造。 但是，问题的关键是成本和成本的分配问题。 在这一点上，国内车企和日本车企，显然在这方面有不同的取舍。