Lösungen für eine instabile Kopfstärke von Pan-Kopfschrauben mit Waschmaschine

Um die Instabilität der Kopfstärke von Senkkopfschrauben mit Unterlegscheiben und das Problem des Überschreitens der Kopfdurchmessertoleranzen aufgrund der engen Toleranz des äußeren Durchmessers der Unterlegscheibe von nur 0,2 mm zu beheben, ist eine systematische Optimierung über vier Dimensionen erforderlich: Formteilkonstruktion, Prozessparameter, Materialkontrolle und Qualitätskontrolle. Die spezifischen Lösungen sind wie folgt:

I. Optimierung der Formteilkonstruktion und -herstellung

1. Präzise Steuerung des Stempel-Matrizen-Spiels:Das Spiel zwischen Stempel und Matrize muss innerhalb des Bereichs von 0,05-0,1 mm streng kontrolliert werden, um Grate oder eine unzureichende Kopfstärke, die durch übermäßiges Spiel verursacht wird, zu vermeiden. Wenn das aktuelle Spiel außerhalb der Toleranz liegt, muss die Matrize nachgeschliffen oder der Stempel ersetzt werden.

2. Optimierung des Formteil-R-Winkels und der Formfläche:Der R-Winkel des Kopfstempels muss mit dem Schraubenkopfprofil übereinstimmen. Ein zu großer R-Winkel kann den Materialfluss behindern und zu Kopfverdopplung oder Rissen führen. Ein empfohlener R-Winkel beträgt 0,3-0,5 mm. Die Formfläche des Stempels der ersten Station muss auf Ra0,8 µm oder besser poliert werden, um die Reibung zu verringern und eine ungleichmäßige Kopfstärke zu verhindern.

3. Verbesserte Positionierung der Unterlegscheibenformmatrize:Angesichts der engen Toleranz des Außendurchmessers der Unterlegscheibe (±0,1 mm) sollten Positionierungsstifte oder Führungsblöcke zur Form hinzugefügt werden, um die Konzentrizität zwischen der Unterlegscheibe und dem Kopf von ≤0,05 mm sicherzustellen. Ein übermäßiger Konzentrizitätsfehler führt leicht dazu, dass der Kopfdurchmesser die obere Grenze überschreitet.

II. Anpassung der Prozessparameter

1. Optimierung der Formkraft und -geschwindigkeit der ersten Station:Die Formkraft der ersten Station muss basierend auf der Materialhärte angepasst werden (z. B. 20 % -30 % höher für Edelstahl als für Kohlenstoffstahl). Unzureichende Kraft führt zu einem unrunden Kopf; übermäßige Kraft verursacht Eckrisse. Die Stanzgeschwindigkeit sollte auf 50-80 Hübe/Minute geregelt werden; übermäßige Geschwindigkeit erhöht den Materialrückfederungseffekt und verursacht Schwankungen der Kopfstärke.

2. Korrektur der Einstellungen der zweiten Station:Die Eindringtiefe der zweiten Station muss auf 0,01 mm genau sein. Eine übermäßige Eindringtiefe kann dazu führen, dass der Kopfdurchmesser die Toleranz überschreitet. Die Verwendung eines digitalen Anzeigegeräts zur Echtzeitüberwachung wird empfohlen.

3. Verbesserung der Schmierung und Kühlung:Verwenden Sie wasserlösliche Schmiermittel anstelle von Öl basierten, um die Materialhaftung an der Form zu reduzieren und die Variation der Kopfstärke zu minimieren. Die Schmiermittelkonzentration sollte zwischen 5 % und 8 % geregelt werden. Die Formtemperatur sollte zwischen 80-100 °C stabilisiert werden; zu hohe Temperaturen erweichen das Material und führen zu unzureichender Kopfstärke.

III. Material- und Eingangsmaterialkontrolle

1. Strenge Inspektion der Drahtrohlingqualität:Überprüfen Sie die Drahtrohlinghärte (HV), die chemische Zusammensetzung (z. B. C-, Mn-Gehalt) und Oberflächenfehler. Ungleichmäßige Drahtrohlinghärte (z. B. HV-Variation > 20) verursacht leicht Schwankungen der Kopfstärke.

2. Verschärfung der Maßtoleranzen des Eingangsmaterials:Die Drahtrohling-Durchmessertoleranz muss innerhalb von ±0,02 mm geregelt werden. Übermäßige Toleranz (z. B. ±0,05 mm) führt leicht dazu, dass die Kopfstärke nach dem Stanzen die Toleranz überschreitet.

IV. Qualitätskontrolle und Feedback

1. Einführung von Online-Inspektionssystemen:Verwenden Sie Lasersensoren oder Bildverarbeitungssysteme, um die Kopfstärke und den Außendurchmesser der Unterlegscheibe in Echtzeit zu überwachen, wobei die Daten zur automatischen Parametereinstellung an die Stanzmaschine zurückgemeldet werden.

2. Erstmuster- und In-Prozess-Stichprobenprüfung:Das erste Teil jeder Charge muss auf Kopfstärke, Außendurchmesser der Unterlegscheibe und Kopfdurchmesser geprüft werden, bevor die kontinuierliche Produktion beginnen kann. Nehmen Sie während der Produktion stündlich 5-10 Teile, um die Stabilität zu gewährleisten.

V. Notfallmaßnahmen

Wenn die Kopfstärke weiterhin instabil ist, können folgende vorübergehende Maßnahmen ergriffen werden:

1. Anpassen der Unterlegscheibenstärke:Passen Sie die Unterlegscheibenstärke innerhalb des Toleranzbereichs fein an (z. B. von 1,2 mm auf 1,18 mm), um eine unzureichende Kopfstärke auszugleichen.

2. Getrennte Verwendung:Verwenden Sie Schrauben mit etwas geringerer Kopfstärke in Anwendungen, in denen die Anforderungen an den Kopfdurchmesser weniger kritisch sind, um ein Mischen und Überschreiten der Toleranzgrenzen zu vermeiden.

Zusammenfassung

Durch die Kombination von Spielkontrolle der Form, Optimierung der Prozessparameter, Materialprüfung und Online-Erkennung kann die Stabilität der Kopfstärke von Senkkopfschrauben mit Unterlegscheiben erheblich verbessert werden. Es wird empfohlen, die Anpassung des Formspiels und der Eindringtiefe der zweiten Station zu priorisieren und gleichzeitig ein Online-Inspektionssystem einzuführen, um eine geschlossene Regelung zu erreichen.