¿Qué causa una superficie de apoyo desigual en los tornillos de cabeza hueca hexagonal?

Una superficie de apoyo desigual en los tornillos de cabeza hueca hexagonal puede ser resultado de problemas de material, defectos en el proceso de mecanizado, sujeción incorrecta, problemas de herramientas, deformación por tratamiento térmico, o problemas de diseño y molde. A continuación se presenta un análisis detallado:

I. Problemas de Material

1. Material no uniforme: Si la estructura interna de la materia prima es inconsistente, con defectos como segregación o inclusiones, la resistencia a la deformación variable en diferentes áreas durante el procesamiento puede fácilmente conducir a una superficie de apoyo desigual. Por ejemplo, un alto contenido de azufre o fósforo en el acero reduce la plasticidad y la tenacidad, causando deformación desigual localizada durante el corte o el encabezado en frío, lo que resulta en una superficie desigual.

2. Defectos superficiales: Grietas, arañazos, óxido u otros defectos en la superficie del material pueden afectar la estabilidad del corte durante el mecanizado de la superficie de apoyo del encastre hexagonal, lo que lleva a una fuerza de herramienta desigual y una calidad superficial reducida. Por ejemplo, el desprendimiento de óxido durante el corte puede rayar la superficie acabada, causando irregularidades.

II. Problemas del Proceso de Mecanizado

1. Parámetros de corte incorrectos: Fuerzas de corte inestables causadas por configuraciones incorrectas de la velocidad de corte, la velocidad de avance o la profundidad de corte durante el torneado o el fresado pueden resultar en una superficie de apoyo desigual. Por ejemplo, una velocidad de corte excesiva acelera el desgaste de la herramienta y la formación de filo acumulado, afectando a la rugosidad superficial; una velocidad de avance demasiado alta aumenta la fuerza de corte, causando vibración de la pieza y ondulación de la superficie.

2. Defectos del proceso de encabezado en frío: Para los tornillos de cabeza hueca hexagonal fabricados por encabezado en frío, un diseño inadecuado o herramientas severamente desgastadas pueden causar un flujo de metal desigual, lo que lleva a defectos como colapso o descamación en la superficie de apoyo. Un tamaño de cavidad de matriz inexacto, por ejemplo, puede producir superficies de apoyo con dimensiones fuera de tolerancia y desigualdad.

3. Problemas del proceso de rectificado: La selección incorrecta de la muela, la aplicación incorrecta del refrigerante o la configuración incorrecta de los parámetros durante el rectificado pueden causar quemaduras, grietas o arañazos, afectando a la planitud. Una muela abrasiva demasiado dura puede causar quemaduras, mientras que un enfriamiento insuficiente con refrigerante puede provocar deformación térmica y una superficie desigual.

III. Problemas de Sujeción

1. Fuerza de sujeción desigual: Una fuerza de sujeción no uniforme puede causar deformación elástica de la pieza. Después del mecanizado y la liberación, la pieza vuelve a su posición original, lo que resulta en una superficie desigual. Por ejemplo, una fuerza inconsistente en un mandril de tres mordazas puede causar excentricidad, lo que lleva a una superficie de apoyo inclinada.

2. Método de sujeción incorrecto: Un método de sujeción inadecuado puede restringir los grados de libertad de la pieza, causando vibración o deformación durante el mecanizado. Una colocación incorrecta durante el fresado, por ejemplo, podría conducir a la interferencia de la herramienta, comprometiendo la calidad.

IV. Problemas de Herramientas

1. Desgaste de la herramienta: El desgaste progresivo de la herramienta desafila el filo de corte, aumenta la fuerza de corte y eleva la rugosidad superficial, lo que lleva a una superficie desigual. Una herramienta de torneado desgastada, por ejemplo, puede causar vibración y ondulación de la superficie.

2. Geometría de la herramienta irrazonable: La selección incorrecta del ángulo de ataque, el ángulo de alivio, el ángulo de avance, etc., afecta negativamente a la distribución de la fuerza de corte y a la calidad de la superficie. Un ángulo de avance excesivamente pequeño aumenta la fuerza radial, causando vibración y reduciendo la planitud.

V. Problemas de Tratamiento Térmico

1. Deformación por tratamiento térmico: Las tensiones térmicas y estructurales durante el tratamiento térmico pueden causar deformación si el proceso es incorrecto (por ejemplo, calentamiento rápido, enfriamiento desigual). El temple con un enfriamiento demasiado rápido, por ejemplo, genera una alta tensión interna, causando alabeo de la superficie de apoyo.

2. Tensión residual: Una alta tensión residual después del tratamiento térmico puede aliviarse durante el procesamiento o uso posterior, causando deformación de la pieza y una superficie desigual.

VI. Problemas de Diseño o Molde

1. Diseño irrazonable: Dimensiones, formas o tolerancias difíciles de mecanizar para la superficie de apoyo pueden impedir el logro de la planitud requerida. Un encastre hexagonal excesivamente profundo o un ángulo muy pequeño pueden dificultar el acceso de la herramienta, afectando a la calidad.

2. Desgaste o daño del molde:En procesos como el estampado o la forja, los moldes severamente desgastados o dañados producen superficies de apoyo con imprecisiones dimensionales y desigualdad. Una cavidad de matriz de estampado desgastada, por ejemplo, puede crear rebabas y bordes irregulares en la superficie de apoyo.