冷镦模具设计介绍共73页文档
冷镦工艺与模具设计
冷镦加工与冷镦变形力有着密切的关系。冷镦变形力是确定工艺参数、 模具设计、设备设计和选择设备的重要依据。在正常生产中，一般不需经 常进行变形力的计算，但对于非标零件与几何形状复杂零件加工时，为便 于合理地选用设备、设计工艺和模具等，必要时需要进行变形力计算，所 以必须掌握变形力的计算方法。
形过程中,随着变形的增大,由于冷作硬化
变形抗力 (N/mm2)
作用使金属的硬度和强度随之增大， 变形抗力也大大增加，而塑性却有所降 低，这将给后道工序带来变形的困难。
电工纯铁
金属材料冷作硬化后实际变形抗力如
图1.1-1所示,材料的含碳量越高，其变
形抗力越大。所以，在冷加工过程中需
适当增加中间热处理工序，以消除冷作硬 化和内应力。
4.冷镦变形力计算方法 F=KσT A 式种： F — 冷镦变形力 (MPa)
K — 镦锻头部的形状系数, 一般螺钉、螺栓取 2～2.4 σT — 考虑到冷作硬化后的变形抗力
σT = σbIn (A/A0) (MPa) σb — 金属材料的强度极限 (MPa)
A — 镦锻后头部的最大投影面积 (mm2) A0 —镦锻前坯的断面积 (mm2)
冷镦工艺与模具设计
一、冷镦变形工艺一些基本概念
1. 金属变形的基本概念
a. 金属的结构 一切金属的组织是由许多小晶体组成的，这些小晶体称为“晶粒” 。 常用冷镦材料的晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方 晶格 。
b. 金属变形的基本概念 金属材料在外力作用下，所引起尺寸和形状的变化称为“变形”。
表面润滑要求
冷镦材料的改制过程
材料热处理—低温去应力退火、完全退火、球化退火（对于C>0.25% 中碳钢，为了满足冷变形工艺要求，常需要进行球化退火。）、固溶 处理（对于冷镦用的1Cr18Ni9Ti等奥氏体不锈钢，需采用固溶处理方 法，实现钢材软化。）
冷镦模具设计介绍ppt
定期检查模具的磨损情况，发现异 常及时修复。
清洗保养
定期清洗模具，保持清洁干燥，防 止锈蚀和积垢。
调整维修
对磨损严重的模具进行修复或更换 ，调整模具间隙和高度，保证正常 使用。
润滑保养
定期为模具涂抹润滑脂，减少磨损 和摩擦阻力，延长模具使用寿命。
05
冷镦模具设计发展趋势
高效节能设计
高效节能设计理念
未来冷镦模具设计将更加注 重材料的选择和优化，采用 高性能材料和新型复合材料 ，提高模具的强度、耐磨性 和抗疲劳性。
未来冷镦模具设计将更加注 重绿色制造和可持续发展， 采用环保材料和节能技术， 减少对环境的负面影响，推 动制造业可持续发展。
THANKS
谢谢您的观看
冷镦模具设计技术不断发展，可以提高模具设计 效率、减少设计成本、提高模具精度和寿命等方 面的优势。
对未来发展的展望
未来，随着制造业的快速发 展和技术的不断创新，冷镦 模具设计将会有更加广泛的 应用和发展。
技术创新是推动冷镦模具设 计发展的关键因素，未来可 以通过采用先进的 CAD/CAM软件、智能制造 技术等手段进一步提高模具 设计精度和效率。
高稳定性设计
优化模具材料和热处理工艺，提高模具材料的强度和稳定性，降低模具变形 和开裂的风险，提高生产效率。
高寿命、低成本设计
高寿命设计
选用高性能模具材料和表面强化技术，提高模具的耐磨性和抗疲劳性能，延长模 具的使用寿命。
低成本设计
采用优化结构设计、标准化模块化设计等手段，降低模具制造成本和提高维修维 护效率，实现低成本高效益的目标。
制造工艺：采用先进的数控机床进行高 精度加工，确保模具各部件的精度和表 面粗糙度。
模具材料选择：电子零件材质多为铜、 铝等有色金属，应选择专用的不锈钢或 硬质合金。
冷镦锻工艺与模具设计
以GB5786-M8六角头螺栓为例来说明。
..冷镦锻工艺是一种少无切削金属压力加工工艺。
它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移,从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。
冷镦锻工艺的特点：1．冷镦然是在常温条件进行的.冷镦锻可使金属零件的机械性能得到改善.2．冷镦锻工艺可以提高材料利率。
它是以塑性变形为基础的压力加工方法，可实现少切削或者无切削加工。
一般材料利用率都在85％以上，最高可达99％以上.3．可提高生产效率.金属产品变形的时间和过程都比较短，特别是在多工位成形机上加工零件，可大大提高生产率.4．冷镦锻工艺能提高产品表面粗糙度、保证产品精度。
二、冷镦锻工艺对原材料的要求1．原材料的化学成份及机械性能应符合相关标准.2．原材料必须进行球化退火处理,其材料金相组织为球状珠光体4—6级。
3．原材料的硬度，为了尽可能减少材料的开裂倾向,提高模具使用寿命还要求冷拔料有尽可能低的硬度，以提高塑性.一般要求原材料的硬度在HB110~170（HRB62—88）。
4．冷拔料的尽寸精度一般应根据产品的具体要求及工艺情况而定，一般来说，对于缩径和强缩尺寸精度要求低一些。
5．冷拔料的表面质量要求有润滑薄膜呈无光泽的暗色,同时表面不得有划痕、折叠、裂纹、拉毛、锈蚀、氧化皮及凹坑麻点等缺陷。
6．要求冷拔料半径方向脱碳层总厚度不超过原材料直径的1-1。
5％（具体情况随各制造厂家的要求而定）。
7．为了保证冷成形时的切断质量,要求冷拔料具有表面较硬，而心部较软的状态。
8．冷拔料应进行冷顶锻试验,同时要求材料对冷作硬化的敏感性越低越好，以减少变形过程中，由于冷作硬化使变形抗力增加.三、紧固件加工工艺简述紧固件主要分两大粪：一类是螺纹类紧固件;另一类是非螺纹类紧固件或联接件。
这里仅针对螺纹类紧固件进行简述。
1. 螺纹类紧固件加工流程一般都是由剪断、冷镦、或者冷挤压、切削、螺纹加工、热处理、表面处理等生产工序组成的.材料改制工艺流程一般为：酸洗→拉丝→退火→磷化皂化→拉丝→(球化磷化）螺纹类紧固件冷加工艺流程订要有以下几种情况：8。
冷镦锻工艺与模具设计
以GB5786-M8六角头螺栓为例来说明...冷镦锻工艺是一种少无切削金属压力加工工艺。
它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。
冷镦锻工艺的特点：1．冷镦然是在常温条件进行的。
冷镦锻可使金属零件的机械性能得到改善。
2．冷镦锻工艺可以提高材料利率。
它是以塑性变形为基础的压力加工方法，可实现少切削或者无切削加工。
一般材料利用率都在85%以上，最高可达99%以上。
3．可提高生产效率。
金属产品变形的时间和过程都比较短，特别是在多工位成形机上加工零件，可大大提高生产率。
4．冷镦锻工艺能提高产品表面粗糙度、保证产品精度。
123456．定）。
781.8.8打头→清洗→搓螺纹→清洗→表面处理→包装8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程打头→清洗→切削→热处理→穿垫搓螺纹→清洗→表面处理→包装8.8-10.9级螺纹紧固件产品加工流程打头→清洗→切削→搓螺纹→热处理→清洗→表面处理→包装10.9-12.9级螺纹紧固件产品加工流程打头→清洗→热处理→切削→滚螺纹→清洗→无损检测→清洗→表面处理→包装2. 螺纹类紧固件常用材料螺纹类紧固件常用材料如下表1(含国内外材料对比)四、冷镦锻工艺设计的基本方法冷镦锻工艺设计实际上就是冷镦模具的设计,我们所设计的每一个工艺方案最终都是要通过模具设计来实现的。
冷镦锻工艺设计：首先,根据产品具体的相关参数计算坯长度，此时计算的重量实际是零件的净重，冷镦锻时的坯料长度可根据体积不变原则来确定，即塑性变形坯料的体积等于塑性变形后的零件的体积。
如果还要进行切削加工，那么坯料的体积还应加上相应的切削量。
加上相应的切削余量后计算的重量实际上是零件的毛重。
其次，变形程度及镦锻次数的确定。
如图，当长径比≤2.5时，镦锻一次：当2.5≤长径比≤4.5时，镦锻二次：当4.5≤长径比≤6.5时，镦锻三次。
以上数据是在比较理想的条件下才能实现，在实际生产中，还要考虑到产品的几何形状，同时也为第三，第四，产GB5786-M8第六，以K=k,=图31.即可。
冷镦模具知识点总结
冷镦模具知识点总结一、冷镦模具的定义和分类1. 冷镦模具的定义：冷镦模具是用于在冷态下对金属进行冷镦成型的工具，通常由上、下两个半模具和一组模芯组成。
通过上、下模具的合模动作和模芯的推动，使得金属材料在模具中产生塑性变形，最终形成螺纹、凹槽等形状。
2. 冷镦模具的分类：根据不同的使用目的和工艺要求，冷镦模具主要分为螺纹冷镦模具、头部成型冷镦模具和特殊冷镦模具三种类型。
（1）螺纹冷镦模具：主要用于生产螺纹产品，包括内螺纹、外螺纹和特殊螺纹。
（2）头部成型冷镦模具：用于生产带有头部的产品，如螺柱、螺母等。
（3）特殊冷镦模具：根据特定的产品要求，设计和制造具有特殊形状的冷镦模具。
二、冷镦模具的主要零部件和材料选择1. 冷镦模具的主要零部件：冷镦模具主要包括上、下模具、模芯和模具座等部件。
上、下模具用于夹紧金属材料，并通过合模动作完成成型，模芯则用于支撑和形成材料的内部结构。
2. 冷镦模具的材料选择：冷镦模具的材料需要具有高硬度、高强度、良好的抗磨性和疲劳性能。
常用的冷镦模具材料包括合金钢、高速钢、硬质合金等。
三、冷镦模具的制作工艺1. 冷镦模具的设计：冷镦模具的设计需要满足产品的技术要求和工艺要求，包括产品的结构形状、尺寸精度、表面光洁度等。
设计时需要考虑到模具的强度、刚度和温度变化等因素。
2. 冷镦模具的加工工艺：冷镦模具的加工工艺包括粗加工、热处理、精密加工、装配和调试等环节。
其中，热处理对提高模具的硬度、耐磨性和疲劳性能至关重要。
四、冷镦模具的使用和维护1. 冷镦模具的使用：在使用冷镦模具时，需要根据产品的要求和模具的特性选择合适的工艺参数，并严格控制成型的质量和尺寸精度。
2. 冷镦模具的维护：冷镦模具在使用过程中需要定期进行维护和保养，包括模具表面的清洁、润滑、磨损的修复和及时更换损坏的零部件等。
以上就是对冷镦模具的知识点进行的总结和介绍，希望能对相关人员有所帮助。
在实际使用和制作过程中，需要结合具体情况和材料特性，不断积累经验，提高工艺水平和加工精度，以确保模具的质量和生产效率。
最新冷镦模具设计培训资料
3 Common Blank Quality Issue
常见的线材剪切质量问题
1
2
3 4
1. Roll-over 2. Plastic shear 3. Secondary Fracture / Tongue 4. Burr 5. Straightness
4
3
4
曲面 塑性剪切 二次断裂 / 舌状毛刺 毛刺 直线性
Assembly and setup of COD & COK
7 Understand Defects 缺陷分析
?
1. Poor Sheared Surface: small clearance and no tool relief 剪切面粗糙: 间隙太小/ 没有表面退让
2. Burr: COK or/and COD worn off 毛刺: 剪刀/ 剪体磨损
3. Tongue: small clearance and no tool relief 舌状毛刺: 间隙太小/ 没有表面退让
4. Bent Blank: COK/COD diameter too big 线材弯曲: 剪刀/ 剪体内孔直径太大
5. Oval Shape: COK/COD diameter too big 椭圆形: 剪刀/ 剪体内孔直径太大
2. Roll-over
曲面
3. Plastic shear
塑性剪切
4. Initial Fracture 初始断裂
5. Final Fracture
最终断裂
6. Physical Separation 实际剪断
Clearance Too Big 间隙太大
Clearance Too Small 间隙太小
冷镦锻工艺与模具设计
冷镦锻工艺与模具设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT以GB5786-M8六角头螺栓为例来说明...冷镦锻工艺是一种少无切削金属压力加工工艺。
它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。
冷镦锻工艺的特点：1．冷镦然是在常温条件进行的。
冷镦锻可使金属零件的机械性能得到改善。
2．冷镦锻工艺可以提高材料利率。
它是以塑性变形为基础的压力加工方法，可实现少切削或者无切削加工。
一般材料利用率都在85%以上，最高可达99%以上。
3．可提高生产效率。
金属产品变形的时间和过程都比较短，特别是在多工位成形机上加工零件，可大大提高生产率。
4．冷镦锻工艺能提高产品表面粗糙度、保证产品精度。
二、冷镦锻工艺对原材料的要求1．原材料的化学成份及机械性能应符合相关标准。
2．原材料必须进行球化退火处理，其材料金相组织为球状珠光体4-6级。
3．原材料的硬度，为了尽可能减少材料的开裂倾向，提高模具使用寿命还要求冷拔料有尽可能低的硬度，以提高塑性。
一般要求原材料的硬度在HB110~170（HRB62-88）。
4．冷拔料的尽寸精度一般应根据产品的具体要求及工艺情况而定，一般来说，对于缩径和强缩尺寸精度要求低一些。
5．冷拔料的表面质量要求有润滑薄膜呈无光泽的暗色，同时表面不得有划痕、折叠、裂纹、拉毛、锈蚀、氧化皮及凹坑麻点等缺陷。
6．要求冷拔料半径方向脱碳层总厚度不超过原材料直径的%(具体情况随各制造厂家的要求而定）。
7．为了保证冷成形时的切断质量，要求冷拔料具有表面较硬，而心部较软的状态。
8．冷拔料应进行冷顶锻试验，同时要求材料对冷作硬化的敏感性越低越好，以减少变形过程中，由于冷作硬化使变形抗力增加。
三、紧固件加工工艺简述紧固件主要分两大粪：一类是螺纹类紧固件；另一类是非螺纹类紧固件或联接件。
冷镦模具设计介绍
实例三：多工位冷镦模具设计
总结词
多工位冷镦模具设计是较为复杂的，需要考 虑多个工位的协调和加工精度的保证等因素 。
详细描述
多工位冷镦模具设计需要考虑多个工位的协 调和加工精度的保证等因素。在确定设计方 案时，需要考虑每个工位的加工任务和顺序 ，以及各个工位之间的相互关系。在制造过 程中，需要采用高精度的加工设备和工艺， 以保证每个工位的加工精度和质量。此外，
05
未来冷镦模具设计的发展趋势
Chapter
高精度、高强度、高效率的趋势
高精度
随着制造业的不断发展，对冷镦 模具的精度要求越来越高，设计 师们需要关注模具的加工制造精 度，提高模具的重复使用率和生
产效率。
高强度
为了满足高强度材料的需求，冷 镦模具需要具备更高的耐磨性和 抗冲击性能，同时要优化模具结
实例二：复杂零件的冷镦模具设计
总结词
复杂零件的冷镦模具设计较为复杂，需要考虑材料、尺寸、结构、制造和维修等因素，同时需要采用多种工艺。
详细描述
复杂零件的冷镦模具设计需要考虑材料的选择，以及材料之间的匹配。在确定尺寸时，需要考虑零件的用途、批 量和精度等因素。在结构设计时，需要考虑零件的形状、尺寸和精度等因素。此外，还需要考虑制造和维修等因 素。为了实现复杂零件的冷镦加工，需要采用多种工艺，如多工位冷镦、弯曲、切边等。
在冷镦过程中，模具会受 到周期性的应力循环作用 ，模具设计需考虑材料的 疲劳强度特性。
03
冷镦模具设计实例分析
Chapter
实例一：简单零件的冷镦模具设计
总结词
简单零件的冷镦模具设计相对较为简单 ，主要考虑材料、尺寸和结构等因素。
VS
详细描述
简单零件的冷镦模具设计通常需要考虑材 料的性质、尺寸和结构等因素。在选择材 料时，需要考虑材料的强度、韧性和耐磨 性等因素。在确定尺寸时，需要考虑零件 的用途和生产批量等因素。在结构设计时 ，需要考虑零件的形状和尺寸等因素。此 外，还需要考虑模具的制造和维修等因素 。