冷锻(Cold forging)成形工艺资料介绍~
冷锻工艺的详细介绍
铁芯类
此铁芯可用高速机 生产:300min/PCS
此孔Pin线打孔
此孔Pin线打孔
此孔Pin线打孔
此孔圆弧孔
此孔深孔台阶孔
铁芯类
此凸点为顶针顶出
轴类(圆)
轴类(圆)
轴类(打孔)
轴类(打孔)
轴类(扁旳)
轴类(搓沟)
轴类(搓螺丝)
第三节冷锻产品旳加工计算措施
一、单重计算：
略图1、
略图2、
Si（硅）
-
Mn（锰）
沸腾钢
≤0.60 ≤0.60 0.60-0.60 0.60-0.60 0.60-0.60 0.60-0.60
≤0.10 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10
≤0.60 ≤0.60 0.60-0.60 0.60-0.60 0.60-0.60 0.60-0.90 0.60-0.90 0.70-1.00 0.30-0.60 0.70-1.00
四、根据产品计算膨胀比，确认头部是否能够到位：
1、产品膨胀比：
d22.h +D2.t
d3
铁（Fe） ≤ 3.5（倍）
但l、d2>d1
经验数 不锈钢
≤ 3.0（倍）
例：
经验数
=材料线径
d1=d=4 d2=4.5 D=10
4.52×3.5+102×1.5 ≤ 3.45（倍） 43
h=3.5
t=1.5
五、根据产品计算断面收缩率，确认打孔部品是否能够加工：
冷锻技术将来发展动向：
二十一世纪，在冷锻技术旳生产应用和理论研究方面，我国正在继续追赶世界先进水平并有自己旳特 色。某些工厂企业，尤其是某些汽车零部件生产厂家，在主动应用冷锻加工发展汽车零件中旳冷锻件，
冷锻工艺流程
冷锻工艺流程
《冷锻工艺流程》
冷锻是一种将金属材料加热至其塑性温度以下后，通过强大的挤压力将其加工成所需形状的工艺。
冷锻工艺流程包括材料准备、预处理、锻造、冷却和后处理等多个环节。
首先是材料准备，工件材料通常是钢或铝合金，需要进行材料检测和筛选，以确保材料质量符合要求。
然后进行预处理，包括清洁表面、去除氧化层以及截断成所需长度等。
接下来是锻造环节，工件被放置在冷锻机上，通过加热和挤压力将其加工成所需形状。
在此过程中，需要根据工件形状设计模具，以确保加工出精确的形状和尺寸。
冷锻过程中，由于材料处于非常高的压缩状态，所以能够加工出坚固耐用的工件。
冷却环节非常重要，这是为了降低工件温度，增加其硬度和强度。
冷却方法通常包括水冷或风冷，以确保工件能够达到所需的机械性能。
最后是后处理环节，包括清洁、抛光、热处理等工艺，以满足客户的各项要求和标准。
总的来说，冷锻工艺流程是一个复杂的过程，需要经过严格的控制和检验，才能够生产出符合要求的高质量工件。
同时，冷锻工艺还具有高效率、节能环保等优点，在各种工件的制造加工过程中得到了广泛的应用。
冷锻成形技术讲义-3-退火
冷锻过程中低温退火工艺规范
5. 钢的软化退火工艺规范
1.2 正火
对于含碳量很低的低碳钢和电工钢，为提高生产效率和
降低热处理成本，可用正火来代替完全退火。
1.3 退火钢的硬度试验
为方便在退火生产现场即时完成硬度试验，冷锻生产广泛应用洛氏硬度试验， 对于硬度较低的退火钢，应使用洛氏硬度的HRB 标尺。HRB 标尺适用于测试各种退火 钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。 测试规范： 钢球压头：直径1.588毫米； 总试验力：100千克
完全退火工艺规范
Ac3
20 钢完全退火的低碳钢组织 退火硬度：≤70HRB
4 ）钢在冷锻工序间的低温退火
钢经过一定变形程度的冷变形后，将伴随发生硬度增高、塑性下降的 现象 —变形强化，变形强化现象阻碍了钢的继续变形。 将发生冷变形强化的钢加热到低于或者接近Ac1线的温度，均热后缓 冷，可使钢的组织状态和物理性能（硬度、塑性等）恢复到冷变形前状 态。这种热处理称为钢在冷锻工序间的低温退火。 低温退火的科学原理为钢的再结晶现象。存在冷作硬化的钢坯通过 再结晶可消除钢在冷锻后变形硬化，并使晶粒细化，降低硬度和变形抗 力，恢复钢的塑性。
生产现场广泛使用 HRB试验 理由： 1. 试验方法简单，快捷； 2. 无需对试样作预加工。 不足之处： 精度略低于其他试验方法， 但对冷锻的硬度判断影响微 不足道。
1.4 退火设备
（ 1 ）连续式退火炉 1 ）推杆式退火炉或辊底式退火炉 推杆炉或辊底炉生产能力大、热效率高，操作方便。 但推杆或辊底炉的密封难度大，因此这一类退火设备结构复杂， 制造困难。 高水平的推杆炉或辊底炉虽然能保证退火质量（包括无氧化、 无脱碳要求），但设备投资成本很高。 一般制造水平的推杆炉或辊底炉，缺少气氛保护能力，因此退 火毛坯有表面氧化和脱碳现象。 冷锻生产中解决这一问题的方法是：先退火，后剥皮。
涨知识精密冷锻模具成形技术
2. 冷锻顺送加工方式
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冷锻工艺是一种精密塑性成形技术具有切削加工无可比拟的优点如制品的机械性能好生产率高和材料利用率高特别适合于大批量生产而且可以作为最终产品的制造方法
涨知识精密冷锻模具成形技术
冷锻工艺是一种精密塑性成形技术，具有切削加工无可比拟的优点，如制品的机械性能好、生产率高和材料利用率高，特别适合于大批量生将会有越来越多的厂家致力于精密锻造件的研发和生产当中。
这才叫冷锻！实拍日本工厂零件加工过程
这才叫冷锻！实拍日本工厂零件加工过程冷锻又叫做冷体积成形，是一种制造工艺也是一种加工方法。
与冷冲压加工工艺基本一样。
冷锻工艺也是有材料、模具、设备三要素构成。
只是冲压加工中的材料主要是板材，而冷锻加工中的材料主要为圆盘或线材。
日本叫冷间锻造（简称冷锻），中国叫冷镦，一些螺丝厂也喜欢称为打头。
当前汽车工业、摩托车工业和机床工业的飞速发展，为冷锻这一传统技术的发展提供了原动力。
例如，我国1999年摩托车的全国总产量就有1126万多辆，而根据2000年的初步估计，我国汽车的总需求量到2005年将达到330万辆，其中轿车130~140万辆，仅汽车行业的锻件需求在50~60万吨以上。
冷锻技术在我国的起步虽然不算太晚，但发展速度却与发达国家有很大的差距，到目前为止，我国生产的轿车上的冷锻件重量不足20kg，相当于发达国家的一半，开发潜力很大，加强冷锻技术开发与推广应用是我国的一项紧迫任务。
冷精锻是一种（近）净形成形工艺。
采用该方法成形的零件强度和精度高，表面质量好。
当前国外一台普通轿车采用的冷锻件总量40~45kg，其中齿形类零件总量达10kg以上。
冷锻成形的齿轮单件重量可达1kg以上，齿形精度可达7级。
技术发展冷锻技术的发展主要是开发高附加值的产品，降低生产成本，同时，它还在不断地向切削、粉末冶金、铸造、热锻、板料成形工艺等领域渗透或取而代之，也可以和这些工艺相结合构成复合工艺。
热锻-冷锻复合塑性成形技术是将热锻和冷锻结合起来的一种新的精密金属成形工艺，它充分利用了热锻和冷锻各自的优点：热态下金属塑性好，流动应力低，因此主要的变形过程用热锻来完成；冷锻件的精度高，因此零件的重要尺寸用冷锻工艺来最终成形零件。
热锻-冷锻复合塑性成形技术出现于20世纪80年代，90年代以来取得了越来越广泛的应用，用该技术制造的零件，已取得了精度提高、成本降低的良好效果。
冷锻工艺优点冷锻工艺是一种精密塑性成形技术，具有切削加工无可比拟的优点，如制品的机械性能好、生产率高和材料利用率高，特别适合于大批量生产，而且可以作为最终产品的制造方法（Net-shape Forming），在交通运输工具航空航天和机床工业等行业具有广泛的应用。
模具设计与制造-第9章冷锻工艺概述及其基本工序
提高冷锻工艺质量的措施
选用优质材料
选用质量稳定、性能优良的材 料进行冷锻。
控制模具精度
提高模具的制造精度，确保冷 锻件的尺寸和形状符合要求。
控制加工参数
合理选择和调整加工参数，如 压力、温度、时间等，以保证 冷锻件的质量。
加强质量检测
对冷锻件进行严格的质量检测 ，及时发现和解决质量问题。
模具设计与制造-第9章 冷 锻工艺概述及其基本工序
Байду номын сангаас
• 冷锻工艺概述 • 冷锻工艺的基本工序 • 冷锻工艺的设备与工具 • 冷锻工艺的质量控制 • 冷锻工艺的发展趋势与展望
01
冷锻工艺概述
冷锻工艺的定义
冷锻工艺是一种金属塑性加工技术， 它是在室温下利用模具对金属坯料施 加压力，使其发生塑性变形，从而获 得所需形状和尺寸的零件。
表面处理
表面处理是冷锻工艺中的一道 重要工序，其目的是提高产品 的表面质量和耐腐蚀性能。
表面处理的方法包括喷丸、抛 光、电镀和涂装等，选择何种 方法应根据产品的表面质量和 用途而定。
表面处理的注意事项包括确保 表面处理的质量、防止表面损 伤和保持产品美观等。
03
冷锻工艺的设备与工具
冷锻设备的分类与选择
与热锻工艺相比，冷锻工艺不需要将 金属坯料加热至高温状态，而是在室 温下进行加工，因此得名。
冷锻工艺的特点
加工精度高
表面质量好
由于冷锻工艺是在室温下进行加工，金属 坯料的塑性变形抗力较小，容易实现大变 形量，因此可以获得较高的加工精度。
冷锻工艺可以减少金属坯料的表面粗糙度 ，提高表面质量。
材料利用率高
01
冷锻成形工艺概要(下)
ｒ＝ ｆ Ｄ 一ｄ １ ／ Ｄ
挤压 比 Ｒ用下式 表示 ：
Ｒ ＝Ｄ ／ ／ （ 一ｒ ｄ ＝１ １ ）
约束 系 数 ｃ 随着 断 面 减 少 率 ｒ的 增 加 而 增 加 （ 图 １） 见 ４ ，断面减 少 率超 过 ０ ８后加 工 压 力显 著 上 ． 升 。图 １ ５显示 了挤 压 半 角 与 约 束 系 数 ｃ的关 系。 约 束系 数在挤 压半 角 ＝２ 。 为最 小 。断 面 减少 率 ０时 ０ ３以下 时 ，所需 的挤压 力低 ，使用 自由挤压 可 以实 ． 现 。反 复的 自由挤 压 可 以 实现 大 的断 面 减 少 率 ，可 是 断面 减少 率 小 的挤 压 反 复进 行 后 ，如 图 １ 示 ， ６所 容 易产生心 部开裂 。轴杆挤 压的最后 阶段 材料 的流 动
籁
谣
图 １ 半密 闭锻造产品 ２
（ ） 轴杆 的挤 压 ３
轴 杆 挤 压 是使 材 料 直 径缩 小
图 １ 模具半角与约束系数 ５
的加工 方 法 ，通 常 叫 做正 挤 压 。 轴杆 的挤 压 ，可 以 分为 图 １ ａ所 示 的将 坯 料 放 入 模 具 中进 行挤 压 的模 ３ 内约束挤 压 和 图 １ｂ所 示 的 自由挤 压 。 自由挤 压应 ３ 用 于加 工度 小 的成形 中。
督
、
图 １ 镦粗时的约束系数 ０
ｅ
通过试 验发现 ，淬火 槽二 级 网带改造 前 ，轴 承套
圈的锥度变形量 最大 为 ｌＯ ￣ Ｏｐ ｍ，改造 后最 大为 ５ ｍ。 ５
（）镦 粗 裂纹 ａ
９９
（） 失稳 ｂ
抽 检 １０件 ，改造前 的锥度变 形量平均为 ３ ． １ ０ ５ ４ｚ ， ｍ，改 造后 的锥度 变 形量 平 均 为 １． １ ０ ６ｚ ， ｍ，同 时该 型 号 的产 品椭 圆变形 量 由改 造前 的最 大 ９ １ 全部 降 到 ６ ｐ ０， ｚ ｍ ０． ｍ 以下 。通 过淬火油槽 二级 网带 的改造 ，我 厂热处 理产 品质 量在锥度变形方 面有 了进一 步的提高 。 ４ ．结 语 （ ）轴 承套 圈 经 网带 炉 热 处理 后 的锥 度 变形 主 １ 要 是 由于套 圈两 端冷 却速度 不均 引起 的。 （ ） 网带炉 淬 火油 槽 二 级 网带 应 与 淬 火 油槽 提 ２ 升 网 带 运 行 方 向 相 反 ，才 能 更 好 地 保 证 套 圈 翻
冷锻工艺概述及其基本工序
冷锻工艺概述及其基本工序冷锻工艺是一种金属加工工艺，用于在常温下加工金属材料。
相比于热锻工艺，冷锻工艺有许多独特的特点和优势。
冷锻工艺的基本工序包括模具设计、材料准备、预热、锻造、冷却和后处理等环节。
首先，模具设计是冷锻工艺的关键步骤之一。
优秀的模具设计能够确保产品的精度和质量。
模具主要分为顶模和底模，根据锻造对象的形状和尺寸来设计。
模具的材料通常选择较高的硬度和韧性，以确保工作寿命和稳定性。
其次，材料准备是冷锻工艺的准备阶段。
材料的选择至关重要，通常使用高强度合金钢、不锈钢、铝合金等金属材料。
材料的准备包括材料剪切、材料加热和材料的加工等步骤，以确保材料具备适合冷锻工艺的特性。
在进入锻造阶段之前，材料需要进行预热。
预热是为了减少材料的冷脆性和提高可锻性。
预热温度根据不同的材料来确定，通常在300℃至500℃之间。
预热的时间也很重要，通常需要根据不同材料和尺寸来确定。
接下来是锻造阶段，是冷锻工艺的核心步骤。
锻造是通过施加巨大的压力来改变材料的形状和尺寸。
锻造分为多种方式，包括扁锻、拉拔、压力焊接等。
在锻造过程中，根据产品的形状和要求，模具将材料变形成所需的形状和尺寸。
完成锻造后，材料需要冷却处理。
冷却可以提高材料的硬度和强度，并确保材料具有良好的结构和性能。
冷却通常采用水淬或空气冷却等方法。
最后，进行后处理是为了提高产品的表面质量和性能。
后处理包括切割、修整、清洗、抛光和热处理等步骤，以确保产品的质量和要求。
总之，冷锻工艺是一种常温下加工金属材料的工艺，具有诸多优点。
通过模具设计、材料准备、预热、锻造、冷却和后处理等基本工序，冷锻工艺能够生产出高质量的产品，广泛应用于各种行业中。
冷锻工艺的特点和优势使其在金属加工领域中得到广泛应用。
相比于热锻工艺，冷锻工艺具有以下几个优势：首先，冷锻工艺可以提高材料的强度和硬度。
在常温下进行锻造，可以充分利用材料的冷切变形和冷加工硬化效应，从而使材料的晶粒细化，晶界扩散困难。
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冷锻（Cold forging）成形工艺资料介绍~
冷锻是冷模锻、冷挤压、冷镦等塑性加工的统称。
是对物料再结晶温度以下的成形加工，是在回复温度以下进行的锻造。
生产中习惯把不加热毛坯进行的锻造称为冷锻。
冷锻材料大都是室温下变形抗力较小、塑性较好的铝及部分合金、铜及部分合金、低碳钢、中碳钢、低合金结构钢。
冷锻件表面质量好，尺寸精度高，能代替一些切削加工。
冷锻能使金属强化，提高零件的强度。
HATEBUR冷锻视频，细节尽现！冷锻的定义冷锻又叫做冷体积成形，是一种制造工艺也是一种加工方法。
与冷冲压加工工艺基本一样。
冷锻工艺也是有材料、模具、设备三要素构成。
只是冲压加工中的材料主要是板材，而冷锻加工中的材料主要为圆盘或线材。
日本（JIS）叫冷间锻造（简称冷锻）中国（GB）叫冷镦，一些螺丝厂也喜欢称为打头。
冷锻是指金属的再结晶温度以下进行的各种体积成形。
从金属学的理论可知，各种金属材料的可再结晶温度有所不同；T再=（0.3-0.5）T熔。
（注：JIS，日本工业标准的简称，由日本工业标准调查会组织制定和审议）
日本冷锻工艺赏析，建议wifi下观看！可知：铁金属和非金属的最低再结晶温度。
即使在室温或者常温的条件下铅、锡
的成形加工都不能称作冷锻，而是热锻了。
但是铁、铜、铝在常温下成形加工就可以称为冷锻。
冷锻零件的形状越来越趋于复杂，由最初的阶梯轴、螺钉、螺钉、螺母和导管等，发展到形状复杂的零件。
花键轴的典型工艺为：正挤压杆部——镦粗中间头部分——挤压花键；花键套的主要工艺为：反挤压杯形件——冲底制成环形件——正挤压轴套。
圆柱齿轮的冷挤压技术也成功用于生产。
除黑色金属外，铜合金、镁合金和铝合金材料的冷挤压应用也越来越广泛。
轴类锻件自动化冷锻生产线，建议wifi下观看~（视频来源于中国锻压网）工艺介绍——冷锻冷精锻是一种（近）净形成形工艺。
采用该方法成形的零件强度和精度高，表面质量好。
当前国外一台普通轿车采用的冷锻件总量40~45kg，其中齿形类零件总量达10kg以上。
冷锻成形的齿轮单件重量可达1kg以上，齿形精度可达7级。
持续不断的工艺创新推动了冷挤压技术的发展，20世纪80年代以来，国内外精密锻造专家开始将分流锻造理论应用于正齿轮和螺旋齿轮的冷锻成形。
分流锻造的主要原理是在毛坯或模具的成形部分建立一个材料的分流腔或分流通道。
锻造过程中，材料在充满型腔的同时，部分材料流向分流腔或分流通道。
分流锻造技术的应用，使较高精度齿轮的少、无切削加工迅速达到了产业化规模。
对于长径比为5的挤压件，如活塞销，采用轴向余料块的广泛通过轴向分流可以实现冷挤压
一次成形，而且凸模的稳定性很好；对于扁平类的直齿轮成形，采用径向余料块也可以实现产品的冷挤压成形。
闭塞锻造是在封闭凹模内通过一个或两个冲头单向或对向
挤压金属一次成形，获得无飞边的近净形精锻件。
一些轿车精密零件如行星和半轴齿轮、星形套、十字轴承等如果采用切削加工方法，不仅材料利用率很低（平均不到40%），而且耗费工时多，生产成本极高。
国外采用闭塞锻造技术生产这些净形锻件，省去绝大部分切削加工，成本大幅度降低。
冷锻的技术发展冷锻技术的发展主要是开发高附加值
的产品，降低生产成本，同时，它还在不断地向切削、粉末冶金、铸造、热锻、板料成形工艺等领域渗透或取而代之，也可以和这些工艺相结合构成复合工艺。
热锻-冷锻复合塑性成形技术是将热锻和冷锻结合起来的一种新的精密金属成
形工艺，它充分利用了热锻和冷锻各自的优点：热态下金属塑性好，流动应力低，因此主要的变形过程用热锻来完成；冷锻件的精度高，因此零件的重要尺寸用冷锻工艺来最终成形零件。
热锻-冷锻复合塑性成形技术出现于20世纪80年代，90年代以来取得了越来越广泛的应用，用该技术制造的零件，已取得了精度提高、成本降低的良好效果。
数值模拟技术有效的数值模拟软件是以刚塑性有
限元法为基础建立起来的，这些软件有：Deform、Qform、Forge、MSC/Superform等。
运用有限元数值模拟技术可用于
检验工艺和模具设计的合理性。
预锻分流区-分流终锻，用三维有限元数值模拟软件Deform 3DTM进行了数值模拟研究，得到了锻造载荷-行程曲线以及整个成形过程的应力、应变、速度分布等，并与传统的闭式镦挤工艺模拟的结果进行了比较。
分析表明，传统的闭式镦挤成形直齿圆柱齿轮，成形载荷大，不利于齿形的充填。
采用预锻分流区-分流终锻新工艺，可以大幅度降低成形载荷，亲明显改善材料的充填性，可以获得齿形角部饱满的齿轮。
用三维大变形弹塑性有限元法对齿轮冷精锻成形过程进行了数值模拟，对以闭式模锻为预锻和以闭式模锻、孔分流及约束分流为终锻的两步成形模式的变形流动情况进行了数值模拟分析。
数值分析结果及工艺试验表明在终锻中采取分流，尤其是约束孔分流措施对于降低工作载荷和提高角隅充填能力等方面十分有效。
智能设计技术智能设计技术及其在冷锻成形工艺、模具设计中的应用。
美国哥伦布贝特尔实验室开发出基于知识的预锻几何尺寸
设计系统，因设计预锻件的形状为空间几何体，须对其几何形状进行操作，故不能单纯地用一般语言来描述推理过程。
对于零件的几何信息，采用框架方法表示，在框架中用不同的槽，定义出组成零件的基本成分和它们之间的拓扑关系。
设计规则是用产生式规则表示，用OPS工具进行揄。
J.C.Choi 和C.Kim7开发了基于知识的冷锻件和热锻件集成工序设计
系统，并分别建立了冷、热锻件工艺设计规则。
基于知识设计方法在冷锻成形工艺及模具的设计中的应用，将彻底改变塑性成形传统的依靠设计人员人人经验，设计过程中反复修改、设计效率不高的状态。
它使用人工智能、模式识别、机器学习等技术，在设计过程中从系统知识库中提取合适的知识指导冷锻成形工艺及模具设计。
该项技术正在进一步发展之中。
基于知识设计方法已成为锻造成形工艺、模具设计智能化技术研究的一个特点课题。
冷锻的优缺点分析工艺优点冷锻工艺是一种精密塑性成形技术，具有切削加工无可比拟的优点，如制品的机械性能好、生产率高和材料利用率高，特别适合于大批量生产，而且可以作为最终产品的制造方法（Net-shape Forming），在交通运输工具航空航天和机床工业等行业具有广泛的应用。
工艺缺点材料要求高；不适合少量加工；模具要求高。
冷锻技术成形精度比温锻和热锻都要高，在精密成形领域有着其独特的优势。
冷锻工艺的运用提高了内膛光洁度、尺寸精度、表面强度，延长了枪管的寿命，使枪的射击精度也相应提高，而且便于加工锥型枪管，可以减小质量。
冷锻工艺是斯太尔公司最先提出的，后来世界上很多国家都采用斯太尔公司的冷锻机床加工枪管。
冷锻技术的应用范围当前汽车工业、摩托车工业和机床工业的飞速发展，为冷锻这一传统技术的发展提供了原动力。
例如，我国1999年摩托车
的全国总产量就有1126万多辆，而根据2000年的初步估计，我国汽车的总需求量到2005年将达到330万辆，其中轿车130~140万辆，仅汽车行业的锻件需求在50~60万吨以上。
冷锻技术在我国的起步虽然不算太晚，但发展速度却与发达国家有很大的差距，到目前为止，我国生产的轿车上的冷锻件重量不足20kg，相当于发达国家的一半，开发潜力很大，加强冷锻技术开发与推广应用是我国的一项紧迫任务。
End 资料源：直观学机械、中国锻压网、百度百科。