小螺钉的大讨论

　日前，由中国缝制机械协会组织、宁波华一汽缝实业有限公司负责承办、行业专家及各企业科技研发人员参加的“缝纫机紧固件质量提升研讨会”在浙江宁波召开。这场会议举行的目的，是为了深入研讨缝纫机紧固件的材料选择、硬度、硬化层深度以及公差等相关技术参数的确定和工艺技术路线的改进与创新，进一步提升行业缝纫机紧固件质量水平，加强整零协作与交流。在国内缝制机械行业及企业开展实施“质量提升与赶超工程”的大背景下，该会议的召开十分应景和及时。

　　作为国内数一数二的缝纫机紧固件生产企业，宁波华一公司在缝纫机紧固件设计、生产方面积累了15余年的专业经验，在与国内外整机企业配套的过程中看到了缝纫机紧固件的设计、制造、配套等多方面存在的问题。基于此，华一公司主动向中国缝制机械协会反映，期望能通过组织研讨会与行业专家和各企业科技研发人员一起交流、讨论缝纫机紧固件的工艺技术、设计制造等方面的问题，以促进缝纫机紧固件的技术工艺提升以及设计制造的标准化、规范化。中缝协结合当前行业在紧固件生产方面的实际情况，认真考虑了华一公司的建议，组织召开相关会议了解具体情况，为进一步提高缝纫机紧固件的设计、制造水平打下基础。

　　在这次会议上，华一公司对缝纫机紧固件的加工工艺过程及相关参数选择情况做了相关介绍。针对提升缝纫机紧固件质量的问题，与会行业专家以及企业的科研人员就紧固件配套使用中存在的技术、质量问题及需求，对紧固件材料选择、硬度、硬化层深度及公差等相关技术参数的确定进行交流、研讨，确定科学、统一的紧固件技术参数和工艺要求。在此基础上，华一公司提出了建立全行业性的“紧固件产品资料库”，行业专家和企业科研人员就如何建立和有效运用这一资料库的问题展开讨论。

　　工艺和技术

　　在行业“十一五”规划中，缝纫机紧固件（螺钉）与机针、旋梭被列入攻关项目。经过相关企业在过去四五年中的努力，缝纫机紧固件的生产装备、工艺技术均有革新，取得较大的进步。华一已经发展成为国内最大的缝纫机紧固件配套企业，现以之为例，来看缝纫机紧固件的工艺与技术。

　　缝纫机紧固件的生产，经过了“毛料”、“球化”、“拉丝”、“冷镦”、“切削加工”、“铣槽”、“搓丝（滚丝）”、“热处理”、“磨削加工”、“表面处理”等工艺环节。在各个环节的工艺参数设定方面有相应的要求。比如材料选择方面，螺母类、大于M4的螺钉以及弹簧销类型，应该选用15号（15#）钢为佳；紧固件的芯部强度要求较高且表面承受磨损，大于M4螺钉、轴位螺钉的选用20铬钢（20Cr），如果要有芯部韧性高、强度和耐磨性好的零件，则小于或者等于M4的紧螺钉、小于或者等于M4的位螺钉等，应该选用SCM415型的钢；内六角（包括内六角紧定）螺钉、外六角螺钉，可选用SCM435型的钢。

　　在缝纫机紧固件生产技术方面，比如现在的“球化”工艺环节，过去只是采用退火方式，导致紧固件产品在以后的加工和淬火过程中容易出现变形和开裂，而现在采用 “球化退火”后得到的是球状珠光体组织，其中的渗碳体呈球状颗粒，弥散分布在铁素体基体上，不但硬度低而且表面不易脱碳，使材料含硫量低，稳定可靠，便于加工，另外在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件变形和开裂的倾向小。再如“冷镦”环节，采用二模四冲、三模三冲和五模五冲等多工位冷镦设备加工，能减少后续加工工序，保证产品尺寸的一致性。又如“热处理”环节，采用碳氮共渗技术，这是因为缝纫机专用螺钉要求高硬度、高耐磨性、高冲击韧度和疲劳强度，常规热处理为渗碳工艺，这种工艺在加工过程中会面对变形控制的技术难题，报废率高，而碳氮共渗工艺可以减少变形，提高产品的淬透性。

　　设计应科学

　　紧固件虽小，但对缝纫机的性能影响大，尤其是安装于缝纫机运动部件的紧固件若存在缺陷，则不仅影响缝纫机功能的发挥，更直接影响产品性能与质量。通常缝纫机紧固件是由缝纫机整机生产企业的产品开发人员设计，其专业水平的高低直接影响缝纫机紧固件的设计图纸的优劣，进而影响缝纫机紧固件品质的好坏。

　　一个专业的缝纫机紧固件设计人员，应该谙熟紧固件的材质、热处理、螺纹与头部尺寸及槽口深宽度的相互关系等方面的要求，能根据所需选用不同的材质和工艺、设计合理的产品尺寸等。目前的情况是，整机企业的产品开发人员对缝纫机紧固件的材质、工艺、制造等的了解并不透彻，尤其是在选择紧固件材质方面，对不同材质的特性认识不够到位。

　　即使这些设计人员对常见的缝纫机紧固件材质、热处理、制造等方面的情况有所了解，但在产品的尺寸设计方面也还存在诸多问题。当前，有不少缝纫机整机生产企业的紧固件设计图纸上的尺寸源自实物测绘后的重新设计。一些整机生产企业开发新品时的设计理念较乱，尤其体现在仿制的机种上，往往照搬尺寸、结构，知其然不知其所以然。在测量实物时，由于样机上的部件尺寸存在制造误差，导致测量的尺寸也随之出现差异，整个操作过程不科学、不规范，就会直接反映到紧固件的设计图纸上。

　　由于各大整机企业自成体系，并且同一企业不同品种的紧固件也有独立体系，造成同一规格型号的紧固件在不同的企业及机种上有不同的产品图纸反映，而这些不同的产品图纸的技术参数往往只有细微差别，多是几毫米的差别。如此一来，不仅造成整机和紧固件生产企业在设计、采购、生产、制造过程管理、库存等方面的极大浪费和损失，而且紧固件外形尺寸的测绘误差也会导致按照整机企业设计的产品图纸生产的缝纫机紧固件不能使用、紧固件生产企业按照国标或者行标生产的产品不能获得整机企业的品管部门验收通过的情况出现。因此，缝纫机紧固件的设计人员应该熟练掌握紧固件的相关知识，从设计上认识到每个紧固件做什么用、标准尺寸如何……以科学的态度和方法来设计缝纫机紧固件。