螺栓掉头与头下圆角

螺栓掉头是指螺栓在应用中受到拉，伸，扭曲等外力的作用，在螺栓头部与杆部结合处发生断裂破坏的现象。 根据GB/T3098.1-2000《紧固件机械性能 螺栓 螺钉和螺柱》的规定，在进行强度试验中，无论是拉力还是负载都要求大于规定载荷值直到拉断十，断裂都不应发生在头与杆部的交接处。在进行头部紧固性的试验中，在头部与杆部的结合不也不应发生裂纹或断裂现象。可见螺栓掉头是螺栓主要的失效形式之一，它将直接影响螺栓的机械强度，严重的还会发生事故。 螺栓头部在冷镦成型过程中，出于头部变形较大，将产生不均匀的塑性变形。头部金属流线不规则，产生弯曲，滑移甚至断裂，造成金属晶粒破碎，产生应力集中，，头部与杆部的强度相差悬殊，螺栓头与杆过渡处形成一个脆性裂危险区域。为了解决这一缺陷，除了改善初冲摸，精冲摸的孔型尺寸和形状，精心调整机床外，目前普遍采用的是在国家标准允许的范围内，增大螺栓头下圆角R值，这样既可改善金属流动，又使靠头杆结合处的金属在初冲和精冲所施压力一部分消耗在金属流动中，应力上升不致过大，该部位存在的缺陷因此扩展不大，也就避免了应力集中。 螺栓头下圆角R是由成型下摸中的r来保证的，长期以来，r是由操作工人凭经验进行加工的。对于r的大小，一方面不好检测，另一方面也常常被忽略，造成r大小不一。在生产中，r处也容易产生塌陷，生产出的螺栓R大小也不均，这就为螺栓掉头留下隐患。同时，单纯增大头部R也受到国标的限制。可见，这是哟中被动的做法。 为了很好的解决这一问题，应在螺栓成型后对其头下圆角Ｒ处进行一次冷滚压强华措施。螺栓头下圆角处的金属晶料在外力作用下。排列更加紧密。弯曲的金属流线得到改善，断裂的金属流线得到弥补，从而提了螺栓的抗疲劳强度。 小批量的螺栓可在车床上进行滚压，而大批量的应在滚丝机上进行。滚轮头部形状如图３，可用废旧的滚花轮改制。Ｒ处的修磨由人工完成。由于是单件加工，滚轮的硬度以较高，经滚压后螺栓Ｒ处不会产生不均的现象。在加工中也会因压力过大而使Ｒ处产生轻微的压塌，但不影响使用和安装的要求。 从工艺上看，虽然增加了一道工序，但是必要的，特别对于高强度螺栓更为重要。此方法也适用于对头部Ｒ有严格尺寸要求的产品。当然，螺栓掉头还有很多因素，诸如原材料的影响．热处理工艺的影响等等．要综合考试各种因素，才能避免螺栓掉头现象的发生．