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螺栓、螺母的精深学问在哪里？听专家娓娓道来
2016-11-11 金蜘蛛紧固件网
我小的时候，喜欢鼓捣各种玩意儿，一直玩到油动的航模飞机，是2.5CC，这在那个时代大概是玩意儿的最高境界了。以后就到市少年宫学习无线电去了，现在还有一张当年的出入证，其珍贵程度可想而知。
航模发动机的寿命很短，磨合好以后，寿命只有区区的几十小时，但我喜欢那种近两万转的速度产生的高亢轰鸣，就像日本家伙喜欢樱花的灿烂和短暂怒放一样。
每次打浆的时候都会拧一下紧固螺旋桨的螺母，那是一个拧在铝制背桨垫后面的非常精巧的螺母，背桨垫朝向桨的一面有锯齿形的槽，是防松的。
现在我还有一套这样的东西，是我工作以后收集的，虽然不再玩这些东西了，就权当是儿时的遥远记忆吧！其实，这些东西给我记忆最深的不是曲轴箱，也不是活塞和连杆等东西，而是那个紧固螺旋桨的螺母，我长大以后才知道，一个螺母居然有这么多种做法，既可以热做，也可以冷做，可以锻，可以挤，可以冷镦，也可以拉过孔收缩成型，比其它零件有更大的令人想象的空间，假如闲着，似乎一辈子都可以捉摸这东西，它提供你无限的遐想，你可以把材料的利用率提高到近乎是100%。
从螺栓、螺母的加工工艺水平，你可以看到国家之间的技术水平差距，这是一种真实的、的确存在的差距，无论你是谁，你有什么能耐，短期时间了，你缩短不了这种差距。
一个滚动轴承厂的老板对我说：“咱们国家的轴承水平怎么就上不去呢？怎么谁干都上不去呢？”
我劝他该挣钱的时候就好好挣钱，少捉摸乱七八糟的东西，你想提高，你根本就没这资格。老板还牛气起来了，认真地非要我告诉他，我花一分钟就摆平了他，像他这种规模的厂子那是梦想。05年我建某厂，到山东烟店跑一大圈，仔细看看，我建的还是高水平的厂子呢！但这话我只敢偷偷对自己说。
你看螺母比滚动轴承简单吗？其实不尽然，从工艺上分析各有各的难度，滚动轴承钢相对冷镦钢来说在冶炼上是复杂一些，强调钢的元素纯净度，特别是氧的数值。在加工上要求合适的压缩比、热处理温度，加工的精密水平。而冷镦螺母除非常讲究工艺性和模具，同样对材料有特别严格的要求。
说螺栓、螺母，我们可以从最常用的、生产中小规格的冷镦材料和工艺说起。
冷镦钢一般为低、中碳优质碳素结构钢和优质合金结构钢，用来冷镦成型制造各种机械标准件和紧固件。因冷镦工艺要求该钢具有高的洁净度，必须严格控制钢中的Si、Al的含量，采用控制轧制和控制冷却工艺，避免出现马氏体、贝氏体和魏氏体组织，使钢材具有细晶和碳化物球化组织，以提高钢材的塑性和冷顶锻性能。
说材料的差距，进口冷镦钢与国内35#中碳钢成分相近，但它的金相组织非常细小均匀，白色小粒状的先共析铁素体非常均匀地弥散分布在基体上，没有网状组织存在。晶粒大小仅为1-2μm，为国产中碳钢的1/10左右。并且具有良好的强塑性。国内的研究认为，进口材料可能在热处理时并没有完全奥氏体化，而仅仅加热到奥氏体和铁素体的两相区进行保温后再冷却至室温，热处理后的组织细小，渗碳体与正常奥氏体化处理的渗碳体相比，尺寸更小，厚度更薄，分布更加均匀，呈现出进口钢丝特殊的“两相组织”。基本上为完全珠光体组织，仅有少量小块状（尺寸约5μm）先共析铁素体。
冷镦工艺过程的确定，其实就是按照零件材料的塑性（许用镦粗率）结合零件结构形状，尺寸精度、并考虑避免产生各种缺陷。
冷镦时的极限变形程度就是在镦粗变形过程中材料表面开始出现裂纹时的极限镦粗率，极限镦粗率是将一定直径和一定高度的材料经过软化后通过自由镦粗的实验而获得的参数。，
材料性能对可以达到的镦锻形状的影响非常大，有些材料可以镦锻达到要求，有些就不行，其中开裂是最大的问题。深究原因，即使你的成分相同，但你的晶粒可能完全没有达到要求。
当材料性能完全合乎冷镦、冷挤的条件时，剩下的就是设计工艺过程和模具的性能。工艺过程设计说到底还是对于边界约束条件的精确理解，要精确到对各个点应力状态的理解，最重要的是边角的应力和材料流动性能的问题。理解不了这些东西，材料就会开裂，你的工艺设计就失败了，即使你再能侃，你再能埋怨别人都没有用，只能请你去做专家，因为你处理不了这个问题。
学术界将金屑流动方向与凸模轴线平行的挤压方式统称为轴向挤压法。另外还有径向挤压和镦挤法。
轴向挤压法又可以细分为：
