Válcování závitů je beztřískový proces tváření závitů-, při kterém je na obrobek vyvíjen tlak prostřednictvím tvářecích válců, čímž dochází k řízené plastické deformaci kovu, aby se přímo vtiskly závity, které zrcadlí profil válců. Na rozdíl od metod odstraňování kovů-, jako je soustružení nebo frézování, válcování závitů nevytváří žádné třísky; místo toho způsobuje, že materiál vytéká radiálně a axiálně z paty závitu, aby vyplnil profil, čímž je klasifikován jako typická technika tváření plastů-pracující za studena. Při výrobě přesných spojovacích prvků tento proces přímo ovlivňuje přesnost závitu a mechanické vlastnosti produktů-, jako jsou spojovací šrouby se štěrbinovou hlavou-, což z něj činí nepostradatelnou možnost zpracování pro střední-až{8}}velkoobjemovou výrobu.
Válcování závitů se používá především pro zpracování vnějších závitů. Před zahájením procesu obrábění je prvořadá přesná kontrola nad průměrem obrobku; typicky musí být tento průměr přibližně stejný jako průměr stoupání vytvářeného závitu. Pokud je vnější průměr polotovaru poddimenzován, kovový materiál nebude plně zatékat do drážek válcovacích nástrojů; naopak, pokud je rozměr nadměrný, bude vyvíjet nesmírný, zbytečný tlak na zařízení-potenciálně vedoucí k poškození stroje na válcování závitů. V důsledku toho jsou pro výrobu spojovacích šroubů se štěrbinovou sýrovou hlavou nezbytné přesné výpočty a procesní zkoušky-založené na fyzikálních vlastnostech materiálu-pro přesné určení optimálního průměru polotovaru.
Převážná většina válcovaných závitů jsou standardní závity s úhlem boku 60 stupňů. Válcovací nástroje používané pro tento účel mají relativně ostré hřebeny, které často obsahují zaoblené ostří pro usnadnění hladkého pronikání do materiálu. Každý bok zubu udržuje úhel 30 stupňů, čímž je zajištěno, že kovový materiál proudí stabilním, řízeným a předem stanoveným způsobem v axiálním i radiálním směru. Díky tomuto-pracovnímu mechanismu se zcela vyloučí nevýhody spojené s tradičním soustružením,-zejména přerušení toku zrna kovu-. Tento proces navíc poskytuje konstrukčním spojovacím prvkům-jako jsou konstrukční šrouby s drážkovanou sýrovou hlavou{10}}výjimečně vysokou hustotu kovu u kořene závitu.
V porovnání s tradičními procesy, jako je frézování nebo broušení, vykazuje válcování závitů významné výhody. Za prvé, drsnost povrchu válcovaných závitů je extrémně nízká, což má za následek výrazně lepší kvalitu povrchu. Za druhé, díky efektu vytvrzování za studena{2}}, který je procesu vlastní, se podstatně zvýší pevnost a tvrdost povrchu závitu. Navíc tento proces nevytváří žádné třísky, což má za následek výjimečně vysokou efektivitu využití materiálu; ve srovnání s řezacími operacemi může ušetřit 15 % až 20 % surovin. Válcování závitů navíc nabízí produktivitu, která je několikrát vyšší než u řezných operací; proces je snadno automatizován a životnost válcovacích nástrojů je mimořádně dlouhá. Tyto vlastnosti z něj dělají ideální volbu pro výrobu-velkoobjemových produktů, jako jsou šrouby se závitem ve tvaru štěrbinového sýra-.
Každý výrobní proces má však svá omezení a válcování závitů není výjimkou. Za prvé, zatímco intenzivní stlačování základního materiálu zvyšuje pevnost v tahu, doprovodná zbytková napětí vnášená během zpracování mohou mít za určitých okolností komplexní účinky na únavovou životnost. Za druhé, rozsah použitelných materiálů je omezený; typicky se požaduje, aby materiál obrobku měl tvrdost nepřesahující HRC 40, protože materiály, které jsou příliš tvrdé, odolávají účinné plastické deformaci. Za třetí, tento proces klade extrémně přísné požadavky na rozměrovou přesnost surových polotovarů a také na tvrdost a přesnost samotných válcovacích zápustek-, takže výroba těchto zápustek je technicky náročný úkol. Všechny tyto faktory je třeba pečlivě vzít v úvahu při plánování výrobní linky pro vrubové šrouby se sýrovou hlavou.
Kromě výše uvedených omezení je proces válcování závitů také nevhodný pro výrobu specializovaných závitů s asymetrickými profily. Nicméně v odvětvích, kde je mechanická výkonnost komponent prvořadá,-jako je letecký průmysl, automobilová výroba a těžké strojírenství-za předpokladu, že jsou splněny předpoklady týkající se vhodnosti materiálu a přesnosti, zůstává válcování závitů bezkonkurenční metodou pro zajištění spolehlivosti produktu. Například při výrobě průmyslových šroubů s drážkovanou sýrovou hlavou kontinuální tok zrna generovaný procesem válcování výrazně zvyšuje odolnost spojovacího prvku proti zlomení.
Stručně řečeno, proces válcování závitů nabízí významné výhody, pokud jde o výkon a nákladovou-efektivitu, ale je také doprovázen určitými přirozenými omezeními procesu. Zatímco podstatně zvyšuje pevnost v tahu a kvalitu povrchu závitů, jeho vysoké nároky na materiály a vybavení omezují jeho univerzální použitelnost. V praktických strojírenských aplikacích,-ať už se jedná o navrhování šroubů s válcovou hlavou s drážkou nebo jiných specializovaných spojovacích prvků-, musí inženýři komplexně vyhodnotit zamýšlené aplikační prostředí, specifické nosné-charakteristiky a objem výroby, aby určili nejvhodnější výrobní proces.
Často kladené otázky
1. Jaký je zásadní rozdíl mezi válcovanými závity pro spojovací prvky s válcovou hlavou s drážkou a řezanými závity?
Válcované závity jsou vytvářeny prostřednictvím -neřezné plastické deformace, která zachovává strukturu zrna kovu a vede k vyšší pevnosti; řezané nitě zahrnují odstranění přebytečného kovu, proces, který odděluje vlákna materiálu a vede k relativně nižší celkové pevnosti.
2. Jaké jsou hlavní výhody válcovaných závitů?
Vyznačují se vysokou povrchovou úpravou, vynikající tvrdostí závitu a pevností v tahu, vysokou účinností využití materiálu a vysokou rychlostí výroby. Kromě toho mají nástroje dlouhou životnost, díky čemuž je tento proces ideální pro velkoobjemovou, standardizovanou výrobu šroubů s válcovou hlavou s drážkou.
3. Jaká jsou provozní omezení procesu válcování závitů u šroubů s drážkou se sýrovou hlavou?
Platí pouze pro tvárné materiály s tvrdostí HRC 40 nebo nižší. Klade přísné požadavky na rozměrovou přesnost jak polotovarů obrobků, tak válcovacích nástrojů; dále jej nelze použít pro zpracování závitů s asymetrickými profily a výsledná únavová životnost je poměrně omezená.
kontaktujte nás
Máme stabilní výrobní kapacity proŠrouby s válcovou hlavou s drážkoua profesionální technický tým na podporu implementace nového projektu. Pokud aktuálně potvrzujete specifikace nebo předvádíte řešení, odešlete prosím informace o svých parametrech.
