專(zhuān)利名稱(chēng)：：復(fù)合材質(zhì)螺絲的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種螺絲制造方法，特別是涉及一種復(fù)合材質(zhì)螺絲的制造方法。一般所采用的螺絲，是以碳鋼或不銹鋼材質(zhì)制成，在使用上各有其優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，以碳鋼材質(zhì)鍛制而成的螺絲，雖然費(fèi)用成本較低，但是，這種螺絲的防銹能力差，容易受水氣或環(huán)境變化影響，而迅速破壞螺絲結(jié)構(gòu)且降低螺絲使用時(shí)的鎖合力。另有一種防蝕能力較佳的不銹鋼材質(zhì)螺絲，雖然提高了螺絲的防蝕能力，但是，因該螺絲的加工硬化大、成形性差、費(fèi)用成本高及難以氮化處理來(lái)達(dá)到自鉆要求，在使用上仍然存在以下的問(wèn)題一、雖然不銹鋼材質(zhì)的螺絲可利用氮化處理提高螺絲表面的硬度，但是，因?yàn)椴讳P鋼材質(zhì)的螺絲鉆尾難以鍛造成形，而且目前仍然缺少滿足螺絲自鉆功能的氮化處理技術(shù)，使得螺絲的硬化效果不佳，且因不銹鋼材質(zhì)的螺絲經(jīng)氮化處理之后，容易使不銹鋼產(chǎn)生晶界腐蝕的問(wèn)題，而破壞原有耐蝕的性能。二、為使該不銹鋼螺絲具有自攻及自鉆功能，如圖1所示，以不銹鋼的頭部11與高碳鋼的桿體12相互焊接，最后再利用淬火處理而成，但是，在焊接時(shí)，該高碳鋼焊接熱影響區(qū)硬度太高，容易使接合處13產(chǎn)生裂縫，造成該螺絲1的螺紋14成形性變差，且影響螺紋模具壽命。而淬火處理使得該高碳鋼材質(zhì)的螺紋14及鉆尾部15因全硬而脆化，在施工中容易使螺紋14及鉆尾部15斷裂。三、為了避免高碳鋼與不銹鋼焊接熱影響區(qū)硬度太高及容易產(chǎn)生裂縫等缺點(diǎn)，如圖2所示，以低碳鋼的桿體22與不銹鋼的頭部21相互焊接，最后再以滲碳處理而制成復(fù)合材質(zhì)螺絲2，但是，該復(fù)合材質(zhì)螺絲2進(jìn)行滲碳處理的費(fèi)用成本較高，且不銹鋼的頭部21容易受滲碳處理時(shí)的碳污染，使得不銹鋼原有的耐蝕性遭受破壞。如圖3所示，另外，以往的復(fù)合螺絲還有一種制造方法，是先鍛造或切削成含肩部91(如點(diǎn)劃線所示)及無(wú)螺紋柄部或含鉆尾部的圓桿92，該圓桿92經(jīng)滲碳及適當(dāng)熱處理后，再與未經(jīng)滾螺紋奧氏體鐵(Austeniticiron)基不銹鋼的頭部93焊接，形成一個(gè)適當(dāng)寬度的無(wú)滲碳硬化區(qū)，然后再切削焊接后所凸伸在復(fù)合材質(zhì)螺絲9外的毛邊94與肩部91(螺絲前端97則視狀況決定是否去除，圖中是以去除處理)，最后進(jìn)行螺紋95輾牙成形、淬火處理，就可形成一個(gè)耐蝕性能佳的復(fù)合螺絲9。雖然，上述制成的復(fù)合材質(zhì)螺絲耐蝕性佳，不過(guò)，制造上仍有以下的缺點(diǎn)一、施工步驟復(fù)雜，且費(fèi)用成本高因?yàn)樵摻雍系膱A桿92必須先鍛造成形后，再切削出該肩部91，才與頭部93相互焊接，且焊接后必須再將焊接處的毛邊94(如圖3所示)與肩部91去除，然后再進(jìn)行成形及熱處理等步驟，所以，制造過(guò)程中，該圓桿92必須經(jīng)過(guò)鍛造、切削等加工步驟才能與該頭部93焊接，且焊接后還必須將毛邊94與肩部91去除，步驟復(fù)雜，且加工步驟實(shí)施時(shí)所動(dòng)用的加工械器多，增加制造所需的機(jī)器，人力操作等費(fèi)用成本。二、螺絲加工易變形，使得扭力降低圓桿92與頭部93焊接成形螺絲9后，該螺絲9必須再輾牙成形，但是由于該螺絲輾牙時(shí)，該圓桿92與頭部93接合處位于輾牙區(qū)內(nèi)，所以該螺絲9輾牙時(shí)，除了容易使該圓桿92受到輾壓作用而發(fā)生該圓桿92內(nèi)部組織變化，造成接合處產(chǎn)生裂縫，而使得制造時(shí)的不良率增加外，并且輾牙時(shí)成形的螺紋95部分會(huì)切入該圓桿92與頭部93接合處，使該螺絲9的扭力降低。本發(fā)明的主要目的在于提供一種復(fù)合材質(zhì)螺絲的制造方法，能有效地簡(jiǎn)化制造過(guò)程，并快速成型出一個(gè)扭力較佳且耐蝕性好的螺絲。本發(fā)明的特征是在將不同材質(zhì)的母材分別預(yù)先成形出頭部及無(wú)螺紋的桿體，然后再用摩擦壓接方法接合，使桿體與頭部成型出一個(gè)復(fù)合材質(zhì)的螺絲胚料，最后再將復(fù)合材質(zhì)的螺絲胚料輾牙，以及在該螺絲胚料上進(jìn)行熱處理、電鍍等步驟，就可快速成型出一個(gè)扭力較佳且耐蝕性好的復(fù)合材質(zhì)螺絲。本發(fā)明復(fù)合材質(zhì)螺絲的制造方法，依次包括備料步驟、接合步驟、輾牙步驟及后續(xù)步驟，先在備料步驟中將不同材質(zhì)的母材分別預(yù)先鍛造或切削出頭部及無(wú)螺紋的桿體，然后在接合步驟中將桿體觸接在頭部底部，且采用摩擦壓接方法接合，使該桿體與頭部成型出一個(gè)復(fù)合材質(zhì)的螺絲胚料，最后再將復(fù)合材質(zhì)的螺絲胚料輾牙(也就是輾牙步驟)，在該螺絲胚料上進(jìn)行熱處理、電鍍等處理(也就是后續(xù)步驟)，就可以簡(jiǎn)化制造過(guò)程快速成型出一個(gè)具有較佳扭力且耐蝕性的復(fù)合材質(zhì)螺絲。下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明圖1是第一種以往復(fù)合螺絲構(gòu)造示意圖。圖2是第二種以往復(fù)合螺絲構(gòu)造示意圖。圖3是第三種以往復(fù)合螺絲構(gòu)造示意圖。圖4是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例處理方法的流程圖。圖5是本發(fā)明上述較佳實(shí)施例的螺絲構(gòu)造示意圖。圖6是本發(fā)明上述較佳實(shí)施例的接合步驟的示意圖。圖7是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的螺絲構(gòu)造示意圖。如圖4所示，本發(fā)明包含依次進(jìn)行的備料步驟31、接合步驟33、輾牙步驟35及后續(xù)步驟37，該備料步驟31是將不銹鋼與碳鋼等不同材質(zhì)的母材，分別預(yù)先成形出(如鍛造或切削等都可以)頭部及無(wú)螺紋的桿體，該接合步驟33是將桿體觸接在頭部底部，且以摩擦壓接方法接合，使該桿體與頭部成型出一個(gè)復(fù)合材質(zhì)的螺絲胚料，該輾牙步驟35是在螺絲胚料的桿體上攻出一區(qū)段螺紋，該后續(xù)步驟37是將復(fù)合材質(zhì)的螺絲胚料作熱處理及電鍍，經(jīng)由上述步驟，就可制成一個(gè)復(fù)合材質(zhì)的螺絲。如圖5并配合圖4所示，在該備料步驟31中，分別利用頭部螺絲成型機(jī)(圖中未示)成形出一個(gè)頭部41，利用裁切機(jī)(圖中未示)將線材切削出適當(dāng)長(zhǎng)度的桿體42，而后進(jìn)行接合步驟33，如圖6所示，再將該桿體42與頭部41分別夾合在接合機(jī)構(gòu)5上，該接合機(jī)構(gòu)5設(shè)有一個(gè)可回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)51，以及一個(gè)相對(duì)該轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)51且能適時(shí)產(chǎn)生移動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)52，將該桿體42夾在移動(dòng)臺(tái)52上，而該頭部41夾合在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)51后，該桿體42的頂線面與頭部41的底面相對(duì)應(yīng)，再通過(guò)該移動(dòng)臺(tái)52向轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)51移動(dòng)靠近，也就是該移動(dòng)臺(tái)52由點(diǎn)劃線所示移動(dòng)至實(shí)線處，使該桿體42觸接在頭部41底面，最后再利用該轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)51可回轉(zhuǎn)動(dòng)作的特性，使該桿體42與頭部41相接處產(chǎn)生摩擦熱，而摩擦熱可作為熱源的接合方法，使得該桿體42與頭部41接合間不需要任何的焊條或熔劑，該桿體42與頭部41相接處會(huì)受到摩擦熱作用而產(chǎn)生接合，使該桿體42頂緣接合在頭部41底面內(nèi)，成形出一個(gè)螺絲胚料4，同時(shí)，該桿體42與頭部41的接合處43所遺留的任何熔接鐵屑44，會(huì)填塞在該頭部41底部?jī)?nèi)，而不需要另外再加工去除。如圖4、5所示，該桿體42與頭部41接合之后，就進(jìn)行輾牙步驟35，將接合步驟33后的螺絲胚料4的桿體42部分攻螺紋44，而一般攻螺紋方式是通過(guò)輾牙機(jī)(圖中未示)上的滾螺紋模具作用，使該桿體42上成形出螺旋狀螺紋44，同時(shí)在該桿體42輾壓過(guò)程中，該桿體42與頭部41接合處不會(huì)受到成形的螺牙切入的情形，所以產(chǎn)生的扭力比以往較佳，再后再進(jìn)行后續(xù)步驟37，將螺絲胚料4熱處理及電鍍，而制成一個(gè)可自攻與自鉆的復(fù)合材質(zhì)螺絲。如下表所示是本發(fā)明螺絲與以往螺絲的扭力測(cè)試比較，分別抽樣一百支，經(jīng)過(guò)扭力測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明在簡(jiǎn)化制造過(guò)程的前提下制成的復(fù)合材質(zhì)螺絲，每一支的扭力值均高于以往螺絲，同時(shí)平均扭力值(127.4kg·cm)也比以往螺絲(109.7kg·cm)為高(差17.7kg·cm)，換句話說(shuō)，利用本發(fā)明制成的復(fù)合材質(zhì)螺絲比以往復(fù)合材質(zhì)螺絲的扭力強(qiáng)化16.1％，使本發(fā)明的復(fù)合材質(zhì)螺絲在使用上較以往不同材質(zhì)的螺絲為佳。</tables></tables>如圖7所示并配合圖4，本發(fā)明的第二實(shí)施例的制造過(guò)程仍然依次包括備料步驟31、接合步驟33、輾牙步驟35及后續(xù)步驟37(與上述第一實(shí)施例動(dòng)作、功效相同，所以不再詳述)，而與上述第一實(shí)施例不同的是，該備料步驟31的頭部61可鍛造頭部底部凸出一個(gè)6mm以?xún)?nèi)的圓桿62，使得頭部61與桿體63相互摩擦接合時(shí)，該桿體63的頂緣面可接合在該圓桿62的端緣面上，完成一個(gè)螺絲胚料6，成形的該螺絲胚料6在進(jìn)行輾牙成形時(shí)，輾牙的螺紋64區(qū)段未及該桿體63與圓桿62的接合處，能使復(fù)合材質(zhì)螺絲維持較佳的扭力，以及降低制造上的不良率。由上述的說(shuō)明可得知本發(fā)明具有以下所列的優(yōu)點(diǎn)及功效一、耐蝕性佳因?yàn)楸景l(fā)明不銹鋼的頭部與碳鋼的桿體摩擦接合后，該螺絲不需要再經(jīng)氮化處理或滲碳處理，所以不會(huì)造成不銹鋼產(chǎn)生晶界腐蝕問(wèn)題，以及因不銹鋼的頭部受碳污染，而導(dǎo)致耐蝕性遭受破壞等缺點(diǎn)，因此，本發(fā)明復(fù)合材質(zhì)螺絲的不銹鋼頭部處仍擁有不銹鋼的耐蝕性能，當(dāng)本發(fā)明的螺絲鎖合于物品后，裸露在物品外的頭部，可以有效抵抗外在環(huán)境變化。二、制造過(guò)程簡(jiǎn)化且制造方便因?yàn)楸景l(fā)明復(fù)合材質(zhì)螺絲的頭部與桿體是利用摩擦接合而成，使得頭部與桿體的壓接部位不會(huì)存在熔融及凝固的部分，因此在熔融焊接上并沒(méi)有焊渣卷入、氣孔的發(fā)生及凝固時(shí)收縮產(chǎn)生裂縫的問(wèn)題發(fā)生，所以比以往采用焊接、淬火等處理的制法，更為簡(jiǎn)單，且因本發(fā)明的桿體是可以由碳鋼制成，而碳鋼的成形性佳，因此鉆尾可直接利用模具鍛造成形，適于大量生產(chǎn)，而不會(huì)損傷螺絲模具壽命。三、費(fèi)用成本低因?yàn)楸景l(fā)明制造過(guò)程中，該圓桿不需特別鍛造、切削等加工處理，以及桿體與頭部接合后，也不必如以往另行去除肩部或毛邊，所以，在實(shí)施上，所動(dòng)用的加工機(jī)器比以往少，因此可降低制造所需的機(jī)器、人力操作等費(fèi)用成本。四、螺絲加工不易變形，且扭力佳如上表所示，本發(fā)明制成的復(fù)合材質(zhì)螺絲與以往不同材質(zhì)構(gòu)成的螺絲比較發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明在簡(jiǎn)化制造過(guò)程情況下制成的復(fù)合材質(zhì)螺絲扭力比以往螺絲高，所以在使用上，本發(fā)明制成的螺絲比以往不同材質(zhì)的螺絲好。另外，該桿體與頭部焊接成形螺絲后，該圓桿與頭部接合處可隱藏在頭部底面內(nèi)，所以該桿體上進(jìn)行輾牙成形步驟時(shí)，該桿體與頭部接合處并不會(huì)受到成形的螺紋切入情形，其產(chǎn)生的扭力比以往佳，并且，該桿體即使受輾牙作用產(chǎn)生組織變化，也不會(huì)使該桿體產(chǎn)生裂縫，所以制造上的不良率相對(duì)地降低。綜上所述，本發(fā)明復(fù)合螺絲的制造方法確實(shí)具有制造過(guò)程簡(jiǎn)化、扭力較佳且耐蝕性好的功效。權(quán)利要求1.一種復(fù)合材質(zhì)螺絲的制造方法，依次包括備料步驟、接合步驟及輾牙步驟，所述備料步驟用不同材質(zhì)的母材分別成形出頭部及無(wú)螺紋的桿體，其特征在于所述接合步驟將桿體觸接在頭部底部，且采用摩擦壓接方法接合，使桿體與頭部的接觸端形成熔融狀態(tài)，而將該桿體穩(wěn)固接合在頭部底部，形成一個(gè)復(fù)合材質(zhì)螺絲胚料；所述輾牙步驟對(duì)經(jīng)所述接合步驟處理后的螺絲胚料進(jìn)行輾牙，使桿體上呈現(xiàn)出螺紋。2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材質(zhì)螺絲的制造方法，其特征在于在所述輾牙步驟之后再包括一個(gè)后續(xù)步驟；所述后續(xù)步驟是對(duì)復(fù)合材質(zhì)螺絲胚料進(jìn)行熱處理、電鍍。3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材質(zhì)螺絲的制造方法，其特征在于在所述備料步驟中，在頭部底部凸出一個(gè)6mm以?xún)?nèi)的圓桿。4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材質(zhì)螺絲的制造方法，其特征在于所述頭部的材質(zhì)為不銹鋼。5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材質(zhì)螺絲的制造方法，其特征在于所述桿體的材質(zhì)為碳鋼。全文摘要一種復(fù)合材質(zhì)螺絲的制造方法,依次包括備料步驟、接合步驟、輾牙步驟及后續(xù)步驟,在備料步驟中用不同材質(zhì)的母材分別成型出頭部及無(wú)螺紋的桿體,在接合步驟中將桿體觸接在頭部底部,且以摩擦壓接方法接合,使桿體與頭部成型出一復(fù)合材質(zhì)的螺絲胚料,最后再對(duì)復(fù)合材質(zhì)的螺絲胚料進(jìn)行輾牙(輾牙步驟),以及熱處理、電鍍(后續(xù)步驟),就可以簡(jiǎn)化的制造過(guò)程快速成型出一個(gè)扭力較佳且耐蝕性好的復(fù)合材質(zhì)螺絲。文檔編號(hào)B21K1/56GK1183326SQ9612181公開(kāi)日1998年6月3日申請(qǐng)日期1996年11月25日優(yōu)先權(quán)日1996年11月25日發(fā)明者張嘉勇申請(qǐng)人:張嘉勇