螺钉加工工艺

摘要

本申请涉及一种螺钉加工工艺，其包括如下步骤：选材，选取粗细合适的钢丝做原材料；粗拉，使用粗拉拉丝设备拉伸钢丝至钢丝的直径为粗调数值，并将钢丝缠绕呈卷状；退火，使用退火设备对直线状态的钢丝材料进行退火操作；精拉，使用精拉拉丝设备将钢丝拉至直线状态并将钢丝的直径拉伸到给定数值，截断，按照给定长度截断钢丝；打头，使用打头装置对完成截断的钢丝段一端进行冲压；夹尾，使用夹尾设备在螺钉远离螺钉头部的一端夹制出燕尾部；搓丝，使用滚压板在螺钉上加工出螺纹。本申请具有有效提升钢丝拉伸过程中的结构稳定性，降低打头等工序中因为钢丝拉伸损伤导致钢丝断裂或二次损伤的概率的效果。

权利要求

1.一种螺钉加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：S10、选材，选取粗细合适的钢丝做原材料；

S20、粗拉，使用粗拉拉丝设备拉伸钢丝至钢丝的直径为粗调数值，并将钢丝缠绕呈卷状；

其中，粗拉拉丝设备包括粗拉拉丝机本体(1)和设置于粗拉拉丝机本体(1)出料口位置处的收料组件；

收料组件包括设置于地面的收料底座(11)，和转动连接于收料底座(11)上的收料辊(12)，收料辊(12)水平设置，收料底座(11)对应收料辊(12)一端的位置处设置有驱动组件，收料辊(12)外侧可拆卸连接有收料套筒(14)，收料套筒(14)与收料辊(12)连接时与收料辊(12)相对固定；

收料套筒(14)外侧壁上固定连接有多个环状设置的限位凸棱(15)，所有限位凸棱(15)沿收料套筒(14)的长度方向排列设置，限位凸棱(15)上均开设有让位缺口(152)；

限位凸棱(15)内部呈中空设置，限位凸棱(15)侧壁和顶面上均开设有连通限位凸棱(15)内部和外部的连通孔(151)；

S30、退火，使用退火设备对直线状态的钢丝材料进行退火操作；

S40、精拉，使用精拉拉丝设备将钢丝拉至直线状态并将钢丝的直径拉伸到给定数值，其中，所述给定数值恒小于粗拉步骤中的所述粗调数值；

其中，精拉拉丝设备包括精拉拉丝机本体(2)和设置于精拉拉丝机本体(2)进料口位置处的上料组件，上料组件包括固定连接于精拉拉丝机本体(2)靠近其进料口位置处的上料支架(21)，上料支架(21)竖直设置，上料支架(21)顶端固定连接有上料环(211)，上料支架(21)对应上料环(211)下方的位置处滑动连接有多个辅助环(212)，所有辅助环(212)沿竖直方向排列设置，上料支架(21)对应辅助环(212)的位置处均固定连接有辅助弹簧(213)，辅助弹簧(213)远离上料支架(21)的一端均固定连接于对应的辅助环(212)上，辅助弹簧(213)处于自然状态时，辅助环(212)的中轴线与上料环(211)的中轴线位于同一直线上；

精拉拉丝设备包括与精拉拉丝机本体(2)固定连接的辅助底座(22)，辅助底座(22)上固定连接有水平设置的辅助轴(221)，收料套筒(14)能够插接于辅助轴(221)上，收料套筒(14)插接于辅助轴(221)上时能够绕辅助轴(221)转动；

辅助轴(221)远离辅助底座(22)的一端可拆卸连接有挡环(222)，挡环(222)的外径大于收料套筒(14)的内径；

S50、截断，按照给定长度截断钢丝；

S60、打头，使用打头装置对完成截断的钢丝段一端进行冲压，作为螺钉头部；

S70、夹尾，使用夹尾设备在螺钉远离螺钉头部的一端夹制出燕尾部；

S80、搓丝，使用滚压板在螺钉上加工出螺纹；

S90、收尾，对螺钉进行抛光磷化操作；

粗拉步骤具体包括如下步骤：

S21、使用粗拉拉丝机本体(1)对钢丝进行拉伸；

S22、将拉伸后的钢丝绕在收料套筒(14)外侧；

S23、启动驱动组件带动收料套筒(14)旋转，将钢丝沿限位凸棱(15)缝隙缠绕；

S24、钢丝缠绕完成后拆卸收料套筒(14) ；

退火步骤具体执行如下操作：

S31、将收料套筒(14)置于退火设备中；

S32、将收料套筒(14)上的钢丝加热到Ac1以下的适当温度；

S33、保温后随炉冷却；

S34、取出收料套筒(14) ；

精拉步骤具体执行如下操作：

S41、取经过退火步骤的收料套筒(14)，将收料套筒(14)套在辅助轴(221)上；

S42、在辅助轴(221)端部安装挡环(222)；

S43、将钢丝一端依次穿过辅助环(212)和上料环(211)；

S44、使用精拉拉丝机本体(2)对钢丝进行拉伸操作。

说明书

螺钉加工工艺

技术领域

[0001] 本申请涉及紧固件加工的领域，尤其是涉及一种螺钉加工工艺。

背景技术

[0002] 目前螺钉是一种常见的紧固件，在机械、电器及建筑物上广泛使用。一般材质为金属或塑胶，呈圆柱形，表面刻有凹凸的沟称为螺纹。

[0003] 现有技术可参照申请公开号为CN109531050A的中国发明专利，其公开了一种内凹米字形沉头特种螺钉加工工艺，包括以下步骤：1.选取强度满足要求的钢丝作为制作螺钉
的原材料；2.将卷型钢丝材料滚扎成长直线状态、再将长直线状态的钢丝按照规定的长度
进行截断，成为制作每个螺钉的直接材料；3.使用能够大量规范排列并固定截断的钢丝的
夹具，经过冲压机快速地冲压成型钢丝的一端为内凹米字形，作为螺钉的头部；4.使用带有
符合要求螺距的滚压板加工出螺纹；5.加工完后的螺钉进行超声波清洗、电镀，最终成为成
品。

[0004] 针对上述中的相关技术，发明人认为存在有进行打头步骤的时候，为了保障打头效果导致螺钉钉身位置处损伤或断裂的情况，最终导致螺钉的加工精度降低，良品率降低
的缺陷。

发明内容

[0005] 为了有效提升钢丝拉伸过程中的结构稳定性，降低打头等工序中因为钢丝拉伸损伤导致钢丝断裂或二次损伤的概率，本申请提供一种螺钉加工工艺，采用如下的技术方案：

[0006] 一种螺钉加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

[0007] S10、选材，选取粗细合适的钢丝做原材料；

[0008] S20、粗拉，使用粗拉拉丝设备拉伸钢丝至钢丝的直径为粗调数值，并将钢丝缠绕呈卷状；

[0009] S30、退火，使用退火设备对直线状态的钢丝材料进行退火操作；

[0010] S40、精拉，使用精拉拉丝设备将钢丝拉至直线状态并将钢丝的直径拉伸到给定数值，其中，所述给定数值恒小于粗拉步骤中的所述粗调数值；

[0011] S50、截断，按照给定长度截断钢丝；

[0012] S60、打头，使用打头装置对完成截断的钢丝段一端进行冲压，作为螺钉头部；

[0013] S70、夹尾，使用夹尾设备在螺钉远离螺钉头部的一端夹制出燕尾部；

[0014] S80、搓丝，使用滚压板在螺钉上加工出螺纹；

[0015] S90、收尾，对螺钉进行抛光磷化等操作。

[0016] 通过采用上述技术方案，在进行螺钉加工的时候，先将钢丝进行粗拉步骤，粗拉步骤用于将钢丝稍拉细，但在粗拉阶段，保持钢丝的宽度大于最终的螺钉需求数值，从而将钢
丝的边缘一些凹凸不平的情况消除，保持钢丝边缘光滑的进行退火操作，降低退火时候钢
丝表面凹凸不平导致退火效果不稳定的概率，其后，进行精拉操作，此时，在前面粗拉操作
的作用下，能够保障钢丝经过退火时效果稳定，能够有效提高精拉质量，从而降低钢丝在打
头等工序中因为拉伸质量差，表面有裂痕或者凹凸不平导致的螺钉生产质量降低等问题。

[0017] 优选的，粗拉步骤中的所述粗拉拉丝设备包括粗拉拉丝机本体和设置于粗拉拉丝机本体出料口位置处的收料组件；

[0018] 收料组件包括设置于地面的收料底座，和转动连接于收料底座上的收料辊，收料辊水平设置，收料底座对应收料辊一端的位置处设置有驱动组件，收料辊外侧可拆卸连接
有收料套筒，收料套筒与收料辊连接时与收料辊相对固定。

[0019] 通过采用上述技术方案，在粗拉的时候，将粗拉后的钢丝缠绕在收料套筒上，从而，转动收料套筒便可将粗拉后的钢丝缠绕在收料套筒上，方便直接将收料套筒加入到退
火炉中对钢丝进行退火操作。

[0020] 优选的，收料套筒外侧壁上固定连接有多个环状设置的限位凸棱，所有限位凸棱沿收料套筒的长度方向排列设置，限位凸棱上均开设有让位缺口。

[0021] 通过采用上述技术方案，凸棱的设置能够有效进行绕线的导向，在进行缠绕的时候，转动收料套筒，便可让钢丝沿限位凸棱侧壁形成的凹槽进行缠绕，当两个限位凸棱之间
的空间缠绕满之后，钢丝可从让位缺口绕道另外两个限位凸棱之间的位置处，从而提高钢
丝缠绕的稳定性和有序性，方便进行后期钢丝的取下。

[0022] 优选的，限位凸棱内部呈中空设置，限位凸棱侧壁和顶面上均开设有连通限位凸棱内部和外部的连通孔。

[0023] 通过采用上述技术方案，连通孔的设置能够在退火过程中有效保障钢丝能够被均匀加热，降低了因为缠绕导致被压在中部的钢丝加热缓慢最终导致退火效果不稳定的情况
发生的概率，提高钢丝退火的效率和稳定性。

[0024] 优选的，精拉步骤中的所述精拉拉丝设备包括精拉拉丝机本体和设置于精拉拉丝机本体进料口位置处的上料组件，上料组件包括固定连接于精拉拉丝机本体靠近其进料口
位置处的上料支架，上料支架竖直设置，上料支架顶端固定连接有上料环，上料支架对应上
料环下方的位置处滑动连接有多个辅助环，所有辅助环沿竖直方向排列设置，上料支架对
应辅助环的位置处均固定连接有辅助弹簧，辅助弹簧远离上料支架的一端均固定连接于对
应的辅助环上，辅助弹簧处于自然状态时，辅助环的中轴线与上料环的中轴线位于同一直
线上。

[0025] 通过采用上述技术方案，在进行精拉的时候，将钢丝依次穿过辅助环和上料环，从而，在钢丝被精拉的时候，进料端的钢丝如果因为应力和缠绕形状导致旋转，能够在辅助弹
簧的带动下抵消钢丝的位移量，将钢丝尽量向上料环下方拉动，从而，让钢丝上料的位置处
更顺畅，降低钢丝蹩住或者缠绕打结的情况发生的概率，让钢丝尽量保持竖直状态进行进
料，提高精拉步骤的稳定性。

[0026] 优选的，精拉步骤中的所述精拉拉丝设备包括与精拉拉丝机本体固定连接的辅助底座，辅助底座上固定连接有水平设置的辅助轴，收料套筒能够插接于辅助轴上，收料套筒
插接于辅助轴上时能够绕辅助轴转动。

[0027] 通过采用上述技术方案，在进行精拉的时候，将收料套筒插接于辅助轴上，此时，与传统的将收料套筒数值放置不同，钢丝从收料套筒被拉出的时候是竖直向上被拉出的，
能够通过拉出钢丝的过程实现对钢丝的初步拉直操作，从而方便进行钢丝精拉，与传统的
上料方式相比，传统的上料方式，钢丝呈环绕状向上上料，容易导致钢丝在上料的时候在上
料口位置处打结或因为环绕角度导致钢丝边缘被磨损的概率。

[0028] 优选的，辅助轴远离辅助底座的一端可拆卸连接有挡环，挡环的外径大于收料套筒的内径。

[0029] 通过采用上述技术方案，挡环的设置能够有效降低在上料的时候收料套筒因为旋转发生位移导致从辅助轴上脱出的概率，提高上料的稳定性。

[0030] 优选的，粗拉步骤具体包括如下步骤：

[0031] S21、使用粗拉拉丝机本体对钢丝进行拉伸；

[0032] S22、将拉伸后的钢丝绕在收料套筒外侧；

[0033] S23、启动驱动组件带动收料套筒旋转，将钢丝沿限位凸棱缝隙缠绕；

[0034] S24、钢丝缠绕完成后拆卸收料套筒。

[0035] 通过采用上述技术方案，在进行粗拉的同时，使用收料套筒将钢丝缠绕在收料套筒上，一方面能够方便进行后续的钢丝运输操作，可以通过移动收料套筒方便高效的件钢
丝运输，另一方面能够方便进行钢丝在精拉步骤的上料。

[0036] 优选的，退火步骤具体执行如下操作：

[0037] S31、将收料套筒置于退火设备中；

[0038] S32、将收料套筒上的钢丝加热到Ac1以下的适当温度；

[0039] S33、保温后随炉冷却；

[0040] S34、取出收料套筒。

[0041] 通过采用上述技术方案，在退火的时候，直接将收料套筒置于退货设备中，能够方便对钢丝进行退火，将钢丝加热到Ac1以下的适当温度，能够方便进行钢丝的去应力退火，
从而提高钢丝的可塑性，方便后续的精拉和打头等螺钉加工操作。

[0042] 优选的，精拉步骤具体执行如下操作：

[0043] S41、取经过退火步骤的收料套筒，将收料套筒套在辅助轴上；

[0044] S42、在辅助轴端部安装挡环；

[0045] S43、将钢丝一端依次穿过辅助环和上料环；

[0046] S44、使用精拉拉丝机本体对钢丝进行拉伸操作。

[0047] 通过采用上述技术方案，在进行精拉之前，先将收料套筒安装在辅助轴上，能够方便进行钢丝上料，钢丝上料完成时，便可实现对钢丝的完全上料。

[0048] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

[0049] 1.能够方便钢丝在螺钉加工过程中的有序移动和运输；

[0050] 2.能够有效降低钢丝因为拉伸导致的损伤，从而提高落定加工过程的稳定性和效率。

附图说明

[0051] 图1是本实施例的工艺流程示意图；

[0052] 图2是实施例中突出粗拉拉丝机本体的局部示意图；

[0053] 图3是实施例中突出限位凸棱结构的局部剖视图；

[0054] 图4是实施例中突出精拉拉丝机本体的局部示意图；

[0055] 图5是实施例中突出上料之家的局部剖视图。

[0056] 附图标记说明：1、粗拉拉丝机本体；11、收料底座；12、收料辊；13、收料电机；14、收料套筒；15、限位凸棱；151、连通孔；152、让位缺口； 2、精拉拉丝机本体；21、上料支架；211、
上料环；212、辅助环；213、辅助弹簧；214、辅助支架；215、母磁铁块；216、公磁铁块；22、辅助
底座；221、辅助轴；222、挡环。

具体实施方式

[0057] 以下结合附图1‑5对本申请作进一步详细说明。

[0058] 本实施例公开了一种螺钉加工工艺，参照图1和图2，包括如下步骤：

[0059] S10、选材，确定需要加工的螺钉直径，记做给定数值，选取粗细合适的钢丝做原材料；其中，原材料需要检验钢材种类，且原材料的直径需要大于给定数值。

[0060] S20、粗拉，使用粗拉拉丝设备拉伸钢丝至钢丝的直径为粗调数值，并将钢丝缠绕呈卷状。

[0061] 其中，参照图2和图3，粗拉步骤中的所述粗拉拉丝设备包括粗拉拉丝机本体1和设置于粗拉拉丝机本体1出料口位置处的收料组件；收料组件包括设置于地面的收料底座11，
和转动连接于收料底座11上的收料辊12，收料辊12水平设置，收料底座11对应收料辊12一
端的位置处设置有驱动组件，收料辊12外侧可拆卸连接有收料套筒14，收料套筒14与收料
辊12连接时与收料辊12相对固定。

[0062] 收料辊12的截面层方形设置，收料套筒14的内截面呈方形设置，且收料套筒14的外截面呈圆形设置。

[0063] 收料套筒14外侧壁上固定连接有多个环状设置的限位凸棱15，所有限位凸棱15沿收料套筒14的长度方向排列设置，限位凸棱15上均开设有让位缺口152。限位凸棱15内部呈
中空设置，限位凸棱15侧壁和顶面上均开设有连通限位凸棱15内部和外部的连通孔151。

[0064] 驱动组件包括固定连接于收料底座11对应收料辊12一端位置处的收料电机13，收料辊12固定连接于收料电机13的输出轴上。

[0065] 粗拉步骤具体包括如下步骤：

[0066] S21、使用粗拉拉丝机本体1对钢丝进行拉伸。

[0067] S22、将拉伸后的钢丝绕在收料套筒14外侧。

[0068] S23、启动驱动组件带动收料套筒14旋转，将钢丝沿限位凸棱15缝隙缠绕。

[0069] S24、钢丝缠绕完成后拆卸收料套筒14。

[0070] 其中，粗调数值为对钢丝直径的标识性数值，粗调数值大于给定数值，小于原材料的直径数值。粗拉拉丝机本体1即为常见的钢丝拉丝机，可采用杭州三金机械制造有限公司
生产的象鼻式拉丝机。收料套筒14有耐热钢制成。

[0071] 在退火步骤之前，将钢丝缠绕在收料套筒14上，能够方便对钢丝进行运输，同时，因为收料套筒14上开设有连通孔151，能够保障缠绕在收料套筒14上的钢丝均匀进行退火
操作，达到良好的退火效果。

[0072] S30、退火，使用退火设备对直线状态的钢丝材料进行退火操作。

[0073] 其中，退火步骤具体执行如下操作。

[0074] S31、将收料套筒14置于退火设备中。

[0075] S32、将收料套筒14上的钢丝加热到Ac1以下的适当温度。

[0076] S33、保温后随炉冷却。

[0077] S34、取出收料套筒14。

[0078] S40、精拉，使用精拉拉丝设备将钢丝拉至直线状态并将钢丝的直径拉伸到给定数值。

[0079] 其中，参照图4和图5，精拉步骤中的所述精拉拉丝设备包括精拉拉丝机本体2和设置于精拉拉丝机本体2进料口位置处的上料组件，上料组件包括固定连接于精拉拉丝机本
体2靠近其进料口位置处的上料支架21，上料支架21竖直设置，上料支架21顶端固定连接有
上料环211，上料支架21对应上料环211下方的位置处滑动连接有多个辅助环212，所有辅助
环212沿竖直方向排列设置，上料支架21对应辅助环212的位置处均固定连接有辅助弹簧
213，辅助弹簧213远离上料支架21的一端均固定连接于对应的辅助环212上，辅助弹簧213
处于自然状态时，辅助环212的中轴线与上料环211的中轴线位于同一直线上。

[0080] 精拉步骤中的所述精拉拉丝设备还包括与精拉拉丝机本体2固定连接的辅助底座22，辅助底座22上固定连接有水平设置的辅助轴221，收料套筒14能够插接于辅助轴221上，
收料套筒14插接于辅助轴221上时能够绕辅助轴221转动。辅助轴221的直径小于收料套筒
14内截面的边长。辅助轴221远离辅助底座22的一端螺纹连接有挡环222，挡环222的外径大
于收料套筒14的内径。

[0081] 上料支架21对应每个辅助环212的位置处均固定连接有环绕辅助环212设置的辅助支架214，辅助支架214内侧壁上固定连接有多个母磁铁块215，辅助环212对应每个母磁
铁块215的位置处均固定连接有公磁铁块216，公磁铁块216与母磁铁块215的相同极性端相
对。

[0082] 精拉步骤具体执行如下操作：

[0083] S41、取经过退火步骤的收料套筒14，将收料套筒14套在辅助轴221上。

[0084] S42、在辅助轴221端部安装挡环222。

[0085] S43、将钢丝一端依次穿过辅助环212和上料环211。

[0086] S44、使用精拉拉丝机本体2对钢丝进行拉伸操作。

[0087] 其中，精拉拉丝机本体2与粗拉拉丝机本体1可使用相同的拉丝设备，调整拉丝设备参数即可。

[0088] 将收料套筒14水平放置进行精拉步骤的上料，能够利用钢丝被抽出时收料套筒14的旋转有效降低钢丝的旋转缠绕程度，从而让将钢丝初步拉直，其后，将钢丝穿过辅助环
212和上料环211，能够有效利用辅助弹簧213的拉力，和公磁铁块216以及母磁铁块215之间
的排斥力，将钢丝向上料环211下方拉伸，从而保持钢丝呈直线状进行精拉步骤上料，提高
精拉步骤的稳定性。

[0089] S50、截断，按照给定长度截断钢丝。

[0090] S60、打头，使用打头装置对完成截断的钢丝段一端进行冲压，作为螺钉头部。其中，打头装置为现有技术中的打头机。

[0091] S70、夹尾，使用夹尾设备在螺钉远离螺钉头部的一端夹制出燕尾部。其中，夹尾设备为现有技术中的夹尾机床。

[0092] S80、搓丝，使用滚压板在螺钉上加工出螺纹。

[0093] S90、收尾，对螺钉进行抛光磷化等操作。

[0094] 本申请实施例的实施原理为：在进行螺钉加工的时候，先将钢丝进行粗拉步骤，粗拉步骤用于将钢丝稍拉细，但在粗拉阶段，保持钢丝的宽度大于最终的螺钉需求数值，从而
将钢丝的边缘一些凹凸不平的情况消除，保持钢丝边缘光滑的进行退火操作，降低退火时
候钢丝表面凹凸不平导致退火效果不稳定的概率，其后，进行精拉操作，此时，在前面粗拉
操作的作用下，能够保障钢丝经过退火时效果稳定，能够有效提高精拉质量，从而降低钢丝
在打头等工序中因为拉伸质量差，表面有裂痕或者凹凸不平导致的螺钉生产质量降低等问
题。

[0095] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。