螺母就是螺帽，與螺栓或螺桿擰在一起用來起緊固作用的零件，是所有制造機(jī)械****用的一種元件。

一、常用螺母冷鐓工藝分類六角螺母也是一種使用面很廣的緊固件，它的方法較多，M24以下規(guī)格的螺母普遍采用冷鐓(壓)方法。常用的螺母冷鐓工藝有以下幾種：a.用較小直徑的線材冷鐓螺母這是一種冷鐓螺母中用得多的方法。使用線材直徑do=0.60s～0.70s，s—螺母對(duì)方尺寸。采用切料、整形、鐓球、壓六方、沖孔的工位(工序)，見圖36-23。

在三工位、四工位自動(dòng)冷鐓機(jī)，也可在壓力機(jī)上分序。在三工位冷鐓機(jī)上可省去整形，但大于M12以上規(guī)格的螺母，不經(jīng)整形，端面質(zhì)量及禿角的均勻性都不好控制。b.用較大直徑的線材冷鐓螺母這種工藝使用線材直徑do≈0.9s，經(jīng)切斷、整形、初鐓、預(yù)成形、精成形、沖孔而成，一般在五工位自動(dòng)冷鐓機(jī)上，夾鉗帶翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),見圖36-24。c.六方鋼成形工藝這種工藝方法用的較少，一般用于M20以上大規(guī)格螺母的，在壓力機(jī)上用分序冷壓的方法完成。工藝流程按切料、初壓、精壓、沖孔進(jìn)行。二、螺母冷鐓(壓)工藝分析a.切斷在自動(dòng)冷鐓機(jī)多工位或壓力機(jī)上分序，切斷都是**道工序，也是較關(guān)鍵的工序。因?yàn)榍辛蠑嗫诘钠秸?、切刀板壓下所形成的馬蹄印大小(見圖36-25)，都對(duì)下序的整形、鐓球有直接的影響。

由公式36-22可計(jì)算出切料長(zhǎng)度

式中 Lo——切料長(zhǎng)度mm V型——螺母沖孔前坯料體積(mm3)Fo——線材截面積m㎡這僅是一個(gè)計(jì)算值，實(shí)際中還要通過調(diào)整檔料柱來修正切斷長(zhǎng)度。有時(shí)還用稱重法來衡量切料是否準(zhǔn)確，即坯料重相當(dāng)于切斷的料柱重。切斷模的孔徑應(yīng)比料的直徑大0.05～0.1mm，刀板與切斷模之間的間隙為0.1mm左右。b.整形如圖36-26所示，整形是把料柱的端面鐓平，在下端鐓(壓)出1～2×45°的倒角，目的是將切料的缺陷進(jìn)行修整，保證下一壓球工序的質(zhì)量。整形的尺寸d=do+(0.1～0.25)(mm)式中 do——線材直徑mm。

c.鐓球鐓球是將整形后的料柱鐓(壓)成鼓形球狀,見圖36-27，它的質(zhì)量影響螺母的端面、禿角、棱邊的清晰和質(zhì)量。在確定鼓形球幾何尺寸時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)，在倒角40°確定的情況下，dM、h尺寸應(yīng)盡可能小。這樣，在壓六方時(shí)，相應(yīng)部位的摩擦力要小，金屬在壓型力的作用下，金屬流動(dòng)性好，容易充滿六方。如果dM、h偏大，則在壓六方時(shí)，不易充滿六角。如果為了使六方充滿而增加壓型力，則螺母端面就會(huì)產(chǎn)生飛邊。鼓形球尺寸按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：dM=(0.7～0.8)d徑Dmax≤Smin式中 d徑——螺母公稱直徑mmDmax——鼓形球直徑mmsmin——螺母s方小尺寸mm根據(jù)dM、D的尺寸和螺母坯料體積，鼓形球的其它尺寸可通過計(jì)算得出：

d.壓型壓型，即鐓壓成型螺母的六方，使之滿足六方螺母外形尺寸的要求。變形尺寸是否合理，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和模具的壽命。壓六方的尺寸要考慮的主要因素有：六方坯在六方凹模里的脫模及下序沖孔的脹方。因此，要求螺母?jìng)?cè)面要有一個(gè)傾斜角γ(見圖36-28)，其大小隨規(guī)格的增加而偏大，如M10以上的螺母，γ一般取0°.30′～1°，如γ角過大，六方凹模上、下端口尺寸相差較多，會(huì)使六方下沖(又稱壓型下模)在套模內(nèi)定位不穩(wěn)，容易造成鐓壓螺母坯料偏心，使螺母的垂直度(β)超差，同時(shí)經(jīng)沖孔脹方后s尺寸也達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。γ取0°.30′～1°實(shí)際是由實(shí)際經(jīng)驗(yàn)摸索而定的。壓型除這個(gè)尺寸以外，還有很多尺寸與螺母的外形尺寸及產(chǎn)品的外觀等有直接關(guān)系(見圖36-29),表示出了螺母壓型坯件的尺寸。其中，兩端凹穴的幾何形狀尺寸很重要。d1是一個(gè)關(guān)鍵尺寸，偏小，沖孔容易產(chǎn)生毛刺;偏大，沖孔容易出現(xiàn)喇叭口，影響內(nèi)螺紋的完整。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：<m8：d1=d小max+(0.02～0.04)mmm8～m14：d1=d小max+(0.05～0.10)mmm14～m18：d1=d小max+(010～0.15)mmm18～m24：d1=d小max+(0.15～0.30)mm式中：d小max——螺母內(nèi)螺紋小徑尺寸(mm)d=(1.05～1.1)d徑式中 p="" d徑——螺母公稱直徑(mm)<="">

d尺寸過小，不利于螺母鐓壓成型，不利于金屬流動(dòng)，六棱角不清晰;d尺寸過大，螺母支承面減小，影響外觀及緊固強(qiáng)度。d1和d尺寸確定后，按標(biāo)準(zhǔn)螺母內(nèi)倒角≈120°，一般取為106°，其原因是內(nèi)倒角取小一點(diǎn)，按公式計(jì)算，h尺寸就可大一些，這樣既可節(jié)省鋼材，螺母壓型時(shí)變形有利，又可縮小沖孔連皮(即沖孔沖出的鐵豆)厚度，有利于沖孔。h=(d--d1)tg37° (公式36-25)凹穴中另一重要尺寸為h1和α角，它們對(duì)螺母鐓壓成型后，從六角凹模頂出的六方下沖有影響。h1不宜過高，過高將影響螺母六方型坯及時(shí)從六方下模沖脫開，接著下一個(gè)型坯又進(jìn)入凹模，從而引起重帽，而產(chǎn)生故障。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：<m6：
h1<0.30mmm8～m10：h1= h1="(0.6～1.0)mmM18～M24：h1=(1.2～1.6)mm</p"">對(duì)M20以上螺母，壓型上模的h1可比下模高(0.30～0.50)mm，更有利于冷鐓變形。α一般取10°～15°。h1、α確定后，d2尺寸可按下式計(jì)算凹穴頂部為一圓錐，錐角取為150°，則圓錐的角度為tg15°，整個(gè)凹穴的高度為：h2=h+h1+tg15° (公式36-27)凹穴尺寸一般不作為檢驗(yàn)依據(jù)，由模具的尺寸來保證。上述數(shù)據(jù)依據(jù)為GB/T6170-2000標(biāo)準(zhǔn)螺母。對(duì)于其他型式的螺母不完全適用。e.沖孔沖孔尺寸大小、質(zhì)量，都是為了滿足下序攻螺紋的要求。螺母內(nèi)孔直徑一般按小徑尺寸決定。考慮到鋼材硬度要影響沖孔質(zhì)量，孔徑可定在螺母小徑小尺寸與尺寸之間，由操作者在其公差范圍內(nèi)靈活掌握。實(shí)際上考慮到攻絲的因素，沖孔尺寸的公差要小于小徑的公差。三、沖孔****注意的問題1 螺母沖孔后s方脹方問題沖孔實(shí)際上是對(duì)坯料進(jìn)行沖切。內(nèi)孔沖裁表面有沖切面還有撕裂面(圖36-30)。孔沖對(duì)內(nèi)孔產(chǎn)生的沖切力導(dǎo)致孔沖與內(nèi)孔的接觸面產(chǎn)生摩擦力，與孔沖向下沖切方向相反，這樣形成的附加應(yīng)力所導(dǎo)致徑向張力，使s方徑向擴(kuò)張，即脹方。很顯然，脹方的大小與孔沖剛度、刃部鋒利情況有關(guān)，還與螺坯的材質(zhì)有關(guān)。低碳鋼比中碳鋼脹方要大，普碳鋼比相同含碳量的鋼脹方要大。這可從鋼材的切削性能隨含碳量的增加而提高,解釋。當(dāng)然，由于鋼材含碳量增加，強(qiáng)度增加，它對(duì)孔沖的強(qiáng)韌性要求也更高。此外，脹方與螺母對(duì)方尺寸(即對(duì)邊寬度)s與螺母高度m的比值有關(guān)，表36-4列出了部分規(guī)格螺母沖孔后的脹方值。

即使注意到了這些問題，但往往由于螺母材質(zhì)發(fā)生變化(材質(zhì)為中碳鋼或合金鋼)，一般也解決不了因脹方而使s方超差的問題，在M16及以上規(guī)格更突出。為了解決s方因沖孔脹方而超差的問題，可采取以下措施：a.減小沖孔尺寸，增加鉸孔，鉸孔余量在0.5～1mm;b.采用兩次沖孔，**次沖孔余量在1毫米左右。**次沖孔不存在脹方;c.沖孔孔模前加一六方凹模片，可防止螺母s面脹方，六方凹模片厚度略高于螺母高度m，模口倒圓角，以利于坯料進(jìn)入凹模。模腔要有0°10′～0°15′的出模錐度。采用此種結(jié)構(gòu)，即使是六角厚螺母(GB/T56D=16，m=25；D=20，m=32；D=24，m=38)，也可用冷鐓。

表36-4 部分規(guī)格螺母沖孔后的脹方值。

鐓壓螺母的六方凹模要有錐度，一是使螺坯容易頂出脫模，一是補(bǔ)償沖孔的脹方值，使螺母s方尺寸不因脹方而超差。如圖36-31所示，M10以上γ角取0°30′～1°，隨著螺母規(guī)格的增大，γ角也增大，不宜超過1°d.改進(jìn)壓六方?jīng)_頭的凸臺(tái)尺寸，即螺母壓型后坯料兩端凹穴尺寸中的h1。適當(dāng)加高h(yuǎn)1部位，即減少?zèng)_孔連皮厚度，可改善沖孔時(shí)的脹方情況，但h1不宜過高，過高對(duì)坯料脫離凸臺(tái)不利，容易產(chǎn)生重料(即**個(gè)坯料沒脫離開，**個(gè)坯料就來了)而造成事故。e.采用反沖孔，可解決脹方問題。2 孔的粗糙度和圓整度為了使粗糙度達(dá)到小及較圓整的內(nèi)孔，冷鐓螺母沖孔凸凹模之間的間隙要求比一般沖裁模的間隙要小，希望孔內(nèi)壁80%以上呈光亮帶(參見圖36-30)，撕裂帶不超過孔壁的20%。采用小間隙沖孔，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)質(zhì)量問題：“槽孔”，見圖36-32。“槽孔”是由于沖孔時(shí)產(chǎn)生二次光亮帶引起的。

沖孔內(nèi)孔的質(zhì)量與采用沖孔凸凹模的幾何形狀及凸凹模間隙有關(guān)。中使用的冷鐓螺母沖孔凹模大體有三種型式：a.凸臺(tái)式?jīng)_孔凹模如圖36-33所示。

這種凹模刃口部分有一凸臺(tái)，適用于M12以下的中、小規(guī)格螺母沖孔用，凸凹模間隙取(0.03～0.15)mm。它的優(yōu)點(diǎn)是沖孔時(shí)容易定位，沖出的孔斷裂帶少，“喇叭口”不嚴(yán)重。缺點(diǎn)是，當(dāng)沖孔速度較慢時(shí)會(huì)產(chǎn)生“槽孔”，當(dāng)更換新孔沖，孔沖的刃口較鋒利時(shí)，也可能出現(xiàn)“槽孔”，這時(shí)，只要用砂紙將孔沖刃口砂成圓角，可在沖孔時(shí)起擠光沖切面的作用，可避免“槽孔”的出現(xiàn)。采用這種凹模，壓六方的下沖頭凸臺(tái)h1不宜太高，過高，沖孔時(shí)容易產(chǎn)生鐵屑，粘在凹模面上，使螺母端面產(chǎn)生壓痕，影響外觀。b.平直式?jīng)_孔凹模如圖36-34所示，這類凹模的間隙可稍大于上述凹模，壽命也較長(zhǎng)。缺點(diǎn)是：在沖孔速度較慢時(shí)容易產(chǎn)生毛刺，或單面撕裂一塊，超過普通斷裂帶，有時(shí)一直延伸到螺母內(nèi)倒角處，(參見圖36-30)，造成攻絲時(shí)扣不完整。這種現(xiàn)象在低強(qiáng)度螺母沖孔時(shí)容易發(fā)生，造成質(zhì)量不穩(wěn)。c.帶圓角的沖孔凹模如圖36-35所示，這類凹模內(nèi)孔端口有一r=(2～3)mm的圓角，凸、凹模間隙可取得大一些，一般用于M14以上。缺點(diǎn)是沖出的孔斷裂帶較大，即“喇叭口”大，一般通過鉸孔，使孔圓整光潔，達(dá)到尺寸要求。對(duì)低強(qiáng)度螺母沖孔時(shí)，也會(huì)單面撕裂到內(nèi)倒角處。優(yōu)點(diǎn)是模具壽命較長(zhǎng)。