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如何预防不锈钢螺丝表面产生毛刺?

文章出处:公司动态 责任编辑:东莞市良固紧固件有限公司 发表时间:2025-07-29
  ​不锈钢螺丝表面的毛刺(如螺纹牙峰、头部边缘、杆部收尾处的尖锐凸起)会导致装配划伤、耐腐蚀下降等问题,预防需从 “工艺优化、设备调整、模具维护、后期处理” 四个环节入手,针对毛刺产生的根源(如冷镦变形不均、搓丝模具磨损、切割不平整)制定措施:
不锈钢螺丝
一、冷镦成型环节:控制源头毛刺(占毛刺总量 60% 以上)
冷镦是螺丝头部和杆部成型的核心工序,金属材料在模具内挤压变形时,若受力不均或模具设计不合理,易在边缘产生毛刺(如头部与杆部的过渡处、头部棱角)。
1. 模具设计与选型优化(关键预防措施)
模具间隙精准控制:
冷镦模具(凹模与凸模)的配合间隙需与材料厚度匹配(不锈钢硬度较高,间隙应比碳钢大 5%-10%):
头部成型模具:凹模与凸模的径向间隙≤0.03mm(间隙过大会导致金属 “溢出” 形成毛刺);
杆部缩径模具:缩径时模具入口处做 “30° 倒角”(避免材料被强行挤压产生撕裂毛刺)。
模具刃口圆角处理:
模具的成型刃口(如头部边缘、六角对边棱角处)需做 R0.1-R0.2mm 圆角(而非直角)—— 金属在圆角处流动更均匀,避免 “直角挤压” 导致的边缘毛刺(类似面团在直角模具边缘易产生飞边)。
选择耐磨模具材质:
冷镦不锈钢需用高强度模具钢(如 DC53、SKD11,硬度≥HRC60),比普通模具钢(如 Cr12)耐磨 3-5 倍 —— 模具磨损慢,刃口保持锋利,减少因模具 “变钝” 导致的毛刺(磨损的模具无法切断材料,易产生毛边)。
2. 冷镦工艺参数调整
控制成型压力与速度:
不锈钢延展性低于碳钢,冷镦压力过大(超过材料屈服极限)会导致金属 “挤出模具间隙” 形成毛刺;压力过小则成型不完整(需二次挤压,易产生毛刺)。
参考参数:304 不锈钢 M5 螺丝冷镦压力控制在 80-100MPa,成型速度 30-40 次 / 分钟(速度过快易导致材料流动不均)。
优化材料预处理:
冷镦前对不锈钢线材做 “球化退火” 处理 —— 降低材料硬度(HV 从 200 降至 150-180),提升延展性,使材料在模具内流动更顺畅(减少因 “硬脆挤压” 产生的毛刺)。
确保线材表面光滑:
线材表面有划痕、氧化皮时,冷镦会导致局部受力不均(缺陷处易产生毛刺)。需对线材做 “剥皮处理”(去除表面 0.1-0.2mm 氧化层),并通过拉丝润滑(涂专用不锈钢拉丝油)减少模具摩擦。
二、螺纹加工环节:避免螺纹毛刺(搓丝 / 滚丝是关键)
螺纹是毛刺高发区(牙顶、牙底、收尾处),搓丝(滚丝)时模具磨损、参数不当会导致螺纹边缘 “飞边”。
1. 搓丝模具(滚丝轮)维护与选型
模具精度与磨损控制:
新模具需确保螺纹牙型精准(用螺纹量规校准),牙顶、牙底无加工缺陷(如毛刺、缺口)—— 模具本身带毛刺会直接复制到螺丝上;
定期检查模具磨损:搓丝轮使用 5 万 - 8 万次后(根据螺丝规格),用 10 倍放大镜观察 —— 若牙型变钝(牙顶磨损),需及时更换(磨损的模具无法切断材料,易产生螺纹毛刺)。
模具间隙调整:
搓丝时上下滚丝轮的间隙需与螺丝直径匹配(如 M5 螺丝间隙 0.05-0.08mm):
间隙过大:材料在牙侧流动过多,形成牙顶毛刺;
间隙过小:过度挤压导致牙底撕裂,产生毛刺(类似 “硬拽布料导致边缘拉丝”)。
2. 搓丝工艺参数优化
控制搓丝压力与进给速度:
不锈钢螺纹搓丝压力需比碳钢高 10%-15%(确保牙型饱满),但不超过模具承受极限(压力过高会导致模具变形,间接产生毛刺);
进给速度(螺丝送入模具的速度)保持稳定(如 10-15 件 / 秒),避免速度波动导致的受力不均(忽快忽慢易产生局部毛刺)。
螺纹收尾处平滑过渡:
螺丝杆部与螺纹的过渡处(收尾)易产生毛刺,可通过模具设计优化:
在模具收尾段增加 “渐退刃口”(螺纹深度逐渐减小),使材料缓慢脱离模具,避免 “突然切断” 产生的毛刺;
对收尾处做 “预倒角” 处理(冷镦时提前成型 R0.3mm 圆角),减少搓丝时的应力集中。
三、切割与修整环节:消除后期毛刺(针对杆部、头部)
螺丝的杆部切割(如定长切断)、头部切边等工序若操作不当,会产生 “切断毛刺”,需针对性控制。
1. 杆部切断(定长下料)毛刺预防
选择合适切割方式:
不锈钢硬度高,用 “圆锯片切割” 比 “冲切” 更不易产生毛刺(冲切易因挤压产生撕裂毛刺)—— 圆锯片需锋利(齿数≥60 齿 / 英寸),切割时喷冷却油(减少摩擦生热导致的材料粘连)。
切割后即时修整:
切断后的杆部两端若有轻微毛刺,可通过 “倒角机” 做 1×45° 倒角(去除毛刺的同时,便于冷镦时送入模具)—— 倒角深度 0.1-0.2mm 即可,过深会影响螺丝长度精度。
2. 头部成型后的修整(如六角头、盘头)
头部边缘毛刺控制:
冷镦成型的头部边缘若有毛刺(因模具磨损或材料流动不均),需通过 “整形模具” 二次压合:
整形时模具边缘做圆角(R0.1mm),将毛刺 “压平” 而非 “切断”(避免产生新的尖锐边缘);
避免头部 “飞边”:
头部成型时若模具闭合不严(间隙过大),会产生 “飞边”(沿头部边缘的环形毛刺),需:
定期检查模具闭合间隙(用塞尺测量,≤0.02mm);
成型压力均匀(如六角头螺丝各角受力一致),避免材料向某一方向溢出。
四、后期处理:去除残留毛刺(最终保障手段)
即使前期控制,仍可能产生微量毛刺,需通过后期处理彻底清除(尤其精密螺丝)。
1. 批量去毛刺工艺(适合量产)
振动研磨去毛刺:
将螺丝放入振动研磨机(添加磨料如陶瓷珠、棕刚玉),研磨 10-20 分钟 —— 磨料通过碰撞摩擦,去除螺纹间隙、头部边缘的细小毛刺(适合中小规格螺丝,效率高);
注意:控制研磨时间(过长会磨损螺纹牙型),磨料粒度匹配毛刺大小(粗毛刺用 80 目磨料,细毛刺用 200 目)。
滚筒抛光去毛刺:
对表面要求高的螺丝(如医疗器械用),用 “滚筒 + 不锈钢珠 + 抛光液” 抛光 —— 既能去毛刺,又能提升表面光洁度(减少腐蚀风险)。
2. 针对性手工修整(适合少量精密螺丝)
对螺纹收尾处、头部与杆部过渡处的顽固毛刺,用 “铜丝刷”(避免划伤不锈钢表面)或 “专用去毛刺工具”(如螺纹梳刀)手工清理 —— 禁止用砂纸(易留下划痕);
修整后用 10 倍放大镜检查,确保无残留毛刺(用手触摸无割手感)。
五、关键原则:预防>去除(降低成本与风险)
模具是核心:80% 的毛刺源于模具(磨损、间隙不当、设计缺陷),需定期维护模具(每周检查一次),及时更换磨损件;
工艺参数稳定:冷镦、搓丝的压力、速度需通过设备 “自动控制”(如数控冷镦机),避免人工调整导致的波动;
材质适配:不同不锈钢牌号(如 304、316)的延展性不同,需调整工艺(如 316 硬度更高,冷镦压力需略增)—— 用错参数易产生毛刺。

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