一种不锈钢螺栓的环保节能的拉丝方法
阅读说明：本技术 一种不锈钢螺栓的环保节能的拉丝方法 (Environment-friendly and energy-saving wire drawing method for stainless steel bolt ) 是由 陈海 张理锋 张文波 唐建良 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：一种不锈钢螺栓的环保节能的拉丝方法,包括以下步骤,将经过退火处理的线材矫直；将矫直后的线材表面抛光；去除抛光后的线材表面的氧化皮灰尘；处理后的线材在磷化槽中进行电解磷化,使线材表面生成10～30μm厚的磷化膜；处理后的线材在皂化槽中进行皀化处理,使线材的磷化膜表面覆盖一层皀化粉,皀化粉层的厚度为5～10μm；将处理后的线材烘干；烘干后的线材进入拉丝机中拉丝。本发明的优点在于：退火后的线材经拉丝至设定的直径,拉丝过程中不需要传统的酸性磷化液进行磷皀化处理,无废水、无废酸产生,绿色环保,生产效率也十分高,而且皮膜润滑厚度控制在10～30μm,有利于冷镦加工成型。(An environment-friendly and energy-saving wire drawing method for a stainless steel bolt comprises the following steps of straightening a wire subjected to annealing treatment; polishing the surface of the straightened wire; removing oxide skin dust on the surface of the polished wire rod; carrying out electrolytic phosphating on the treated wire in a phosphating tank to generate a phosphating film with the thickness of 10-30 microns on the surface of the wire; the treated wires are subjected to the triterpenization treatment in the saponification tank, the phosphating film surface of the wires is covered with a layer of triterpenization powder, and the thickness of the triterpenization powder layer is 5-10 mu m; drying the treated wire; and feeding the dried wire rod into a wire drawing machine for wire drawing. The invention has the advantages that: wire rod after the annealing is through wire drawing to the diameter of setting for, does not need traditional acidic phosphating solution to carry out the phosphate antidetonation to handle in the wire drawing process, and no waste water, no waste acid produce, green, production efficiency is also very high, and the lubricated thickness control of involucra is at 10 ~ 30 mu m in addition, is favorable to cold-heading machine-shaping.)
技术领域
本发明涉及一种螺栓制作技术领域，尤其指一种不锈钢螺栓的环保节能的拉丝方法。
背景技术
现有一种申请号为CN202010663177.5名称为《用于U型螺栓的直棒料拉丝工艺》的中国发明专利申请公开了一种用于U型螺栓的直棒料拉丝工艺，通过长料喷丸机采用直径为0.8～1.5mm的铸钢丸对直径为16～30mm的直棒料进行喷丸去除直棒料表面的氧化皮，直到直棒料表面呈现一种接近白色的钢材基色；用水对去氧化皮后的直棒料表面进行喷淋，将直棒料表面打湿一次，再静置2小时以上，待喷淋后直棒料的表面与水中及空气中的氧充分反应生成三氧化二铁；待直棒料表面形成一层红色的水锈后，配合拉丝粉对直棒料进行拉丝。该发明所采用的工艺，不需要退火、酸洗和磷化，简化了工艺步骤，降低工业生产成本，而且本发明所采用的工艺生产出来的产品表面光滑，有韧性，生产效率高，适合U型螺栓批量生产，有助于提高企业产品竞争力。然而，该工艺需要将直棒料与水和空气中氧气充分接触，需要等待较长时间，生产效率较低，因此该工艺还需进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能避免酸洗操作，无废酸产生，绿色环保，拉丝效率高的不锈钢螺栓的环保节能的拉丝方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本不锈钢螺栓的环保节能的拉丝方法，其特征在于：包括以下步骤，
一、将经过退火处理的线材矫直；
二、将矫直后的线材表面抛光，从而去除线材表面的氧化皮；
三、去除抛光后的线材表面的氧化皮灰尘；
四、处理后的线材在磷化槽中进行电解磷化，使线材表面生成10～30μm厚的磷化膜；
五、处理后的线材在皂化槽中进行皀化处理，使线材的磷化膜表面覆盖一层皀化粉，皀化粉层的厚度为5～10μm；
六、将处理后的线材烘干；
七、烘干后的线材进入拉丝机中拉丝，制得符合设定直径的螺栓胚体线材。
作为改进，在步骤一中，所述线材可优选在矫直机中矫直。
作为改进，在步骤二中，线材表面抛光的具体步骤可优选为，
A、将矫直后的线材送入第一砂抛机中进行粗抛，去除线材退火的氧化皮；
B、将从第一砂抛机中出来的线材送入至第二砂抛机中进行精抛，去除残留在线材表面的氧化皮。
作为改进，在步骤三中，去除抛光后的线材表面的氧化皮灰尘的具体步骤可优选为，将线材送入超声波清洗槽中进行超声波清洗，去除经精抛后残留在线材表面的氧化皮灰尘。
作为改进，在步骤六中，所述线材可优选经烘干机烘干。
作为改进，步骤一中，线材经退火处理的具体步骤可优选为，
A、将作为成型原料的40Cr10Si2Mo线材送入至井式炉中，井式炉内温度经2～4个小时升温到720～800℃并保温5～7个小时；
B、将炉内温度冷却至460～540℃并保温1～3小时，使线材的碳化物细化呈球状；
C、将炉内温度再次升温至680～760℃并保温5～7个小时；
D、将保温后的线材立即从井式炉中取出至空气中冷却，从而消除步骤B线材的晶界处产生的三次渗碳体。
进一步改进，在步骤A中，井式炉内温度可优选经3个小时升温到760℃并保温6个小时。
进一步改进，在步骤B中，将炉内温度可优选冷却至500℃并保温2小时。
进一步改进，在步骤C中，将炉内温度可优选再次升温至720℃并保温6个小时。
进一步改进，在步骤C中，将炉内温度可优选从500℃升至720℃的时间为2小时。
与现有技术相比，本发明的优点在于：退火后的线材经拉丝至设定的直径，拉丝过程中不需要传统的酸性磷化液进行磷皀化处理，无废水、无废酸产生，绿色环保，生产效率也十分高，而且皮膜润滑厚度控制在10～30μm，有利于冷镦加工成型；将线材在井式炉中通过温度控制实现线材的退火加工，从而解决了线材成型前的脆性问题，消除线材中的三次渗碳体组织，使线材的硬度能控制在HRB92以下，冷镦时模具下压2/3高度时线材也能保持不开裂，使原材料具备冷镦成形的条件。
附图说明
图1为本发明实施例拉丝步骤的流程示意图；
图2为图1中线材经过退火处理的温度变化示意图；
图3是图1中拉丝后线材制得的螺栓胚体在第一成型模中加工的结构示意图；
图4是图3中加工后的螺栓胚体在第二成型模中加工的结构示意图；
图5是图4中加工后的螺栓胚体在第三成型模中加工的结构示意图；
图6是图5中加工后的螺栓胚体在第四成型模中加工的结构示意图；
图7是图6中加工后的螺栓胚体在第五成型模中加工的结构示意图；
图8是图3中采用的第一成型模的结构示意图；
图9是图4中采用的第二成型模的结构示意图；
图10是图5中采用的第三成型模的结构示意图；
图11是图6中采用的第四成型模的结构示意图；
图12是图7中采用的第五成型模的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图12所示，本实施例的不锈钢螺栓的环保节能的拉丝方法，包括以下步骤，一、将经过退火处理的线材矫直；
二、将矫直后的线材表面抛光，从而去除线材表面的氧化皮；
三、去除抛光后的线材表面的氧化皮灰尘；
四、处理后的线材在磷化槽75中进行电解磷化，使线材表面生成10～30μm厚的磷化膜；
五、处理后的线材在皂化槽76中进行皀化处理，使线材的磷化膜表面覆盖一层皀化粉，皀化粉层的厚度为5～10μm；
六、将处理后的线材烘干；
七、烘干后的线材进入拉丝机78中拉丝，制得符合设定直径的螺栓胚体线材。
在步骤一中，所述线材在矫直机71中矫直。
在步骤二中，线材表面抛光的具体步骤为，
B、将矫直后的线材送入第一砂抛机72中进行粗抛，去除线材退火的氧化皮；
B、将从第一砂抛机72中出来的线材送入至第二砂抛机73中进行精抛，去除残留在线材表面的氧化皮。
在步骤三中，去除抛光后的线材表面的氧化皮灰尘的具体步骤为，将线材送入超声波清洗槽74中进行超声波清洗，去除经精抛后残留在线材表面的氧化皮灰尘。
在步骤六中，所述线材经烘干机77烘干。
步骤一中，线材经退火处理的具体步骤为，
A、将作为成型原料的40Cr10Si2Mo线材送入至井式炉中，井式炉内温度经2～4个小时升温到720～800℃并保温5～7个小时；
B、将炉内温度冷却至460～540℃并保温1～3小时，使线材的碳化物细化呈球状；
C、将炉内温度再次升温至680～760℃并保温5～7个小时；
D、将保温后的线材立即从井式炉中取出至空气中冷却，从而消除步骤B线材的晶界处产生的三次渗碳体。图2中S1为温度变化示意图。
在步骤A中，井式炉内温度经3个小时升温到760℃并保温6个小时。在步骤B中，将炉内温度冷却至500℃并保温2小时。在步骤C中，将炉内温度再次升温至720℃并保温6个小时。在步骤C中，将炉内温度从500℃升至720℃的时间为2小时。
本发明制得的拉丝后线材送入冷镦模中进行冷镦加工，冷镦模包括能在螺栓胚体6顶部镦出加工头61的第一成型模1、能在加工头61上镦出圆顶的第二成型模2、能在加工头61上制作六角面的第三成型模3、能精镦加工头61的六角面并制作加工头法兰62的第四成型模4以及能在螺栓胚体6底部镦出满足设定直径要求的杆体63的第五成型模5。
第一成型模1包括第一上模11和第一下模12，第一上模11与第一上模驱动机构相连接而能相对第一下模12上下移动，第一上模11的底部设置有压杆13，压杆13的底端伸出第一上模11的底面，第一下模12的顶部设置有能容纳螺栓胚体6的第一成型腔，第一成型腔包括能形成加工头61的第一上腔体14和能形成螺栓底部杆体的第一下腔体15，第一上腔体14的直径大于第一下腔体15的直径，第一上腔体14与第一下腔体15的连接处设置有退出螺栓胚体6的倒角。
第二成型模2包括第二上模21和第二下模22，第二上模21与第二上模驱动机构相连接而能相对第二下模22上下移动，第二上模21的底部设置有能在加工头61顶部加工出圆顶的凹部23，第二下模22的顶部设置有能容纳螺栓胚体6的第二成型腔，第二成型腔包括能形成加工头61的底部弧面的第二上腔体24和能形成螺栓下部杆体的第二下腔体 25，第二上腔体24的直径大于第二下腔体25的直径。在第二下腔体25中设置有成型件 26，成型件26的顶面是能与加工头61的底部弧面相适配的环形弧面，在成型件26的顶部盖置有限位套27，加工头61能脱卸地套置在限位套27的中部通孔中。
第三成型模3包括第三上模31和第三下模32，第三上模31与第三上模驱动机构相连接而能相对第三下模32上下移动，第三上模31的底部设置有能在加工头61侧部加工出六角的成型凹部33，第三下模32的顶部设置有能容纳螺栓胚体6的下部杆体的第三成型腔34。成型凹部33中套置有限位套环35，当第三上模31与第三下模32对合时，加工头61位于限位套环35的中部内腔中。
第四成型模4包括第四上模41和第四下模42，第四上模41与第四上模驱动机构相连接而能相对第四下模42上下移动，第四上模41的底部设置有能精镦加工出六角的加工头61侧部使加工头61六角满足六角尺寸要求的第四上模腔43，第四下模42的顶部设置有能容纳螺栓胚体6的下部杆体的第四成型腔44。在第四上模腔43和第四成型腔44周围均环绕有成型套环45，当第四上模43和第四下模44对合时，在第四上模41的底面和第四下模42的顶面之间留有成型加工头法兰62的成型间隙。在第四上模腔43和第四成型腔44中均设置有缓冲套46，上成型套环套置在上缓冲套的内腔中，下成型套环套置在下缓冲套的内腔中。
第五成型模5包括第五上模51和第五下模52，第五上模51与第五上模驱动机构相连接而能相对第五下模52上下移动，第五上模51的底部设置有能容纳加工头61的上模凹部53，第五下模52的顶部设置有能容纳螺栓杆体的第五成型腔，第五成型腔包括能形成螺栓上部杆体的第五上腔体54和能形成螺栓下部杆体的第五下腔体55，第五上腔体54的直径大于第五下腔体55的直径，第五上腔体54与第五下腔体55的连接处设置有退出螺栓的倒角。
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