冷镦锻工艺简介
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，
冷镦知识和工艺讲解课件
毛坯尺寸
根据产品需求，确定毛坯的尺寸 和形状，确保满足成型要求。
毛坯表面处理
对毛坯进行清洗、除锈等表面处 理，以提高成型质量和模具寿命
。
模具选择与安装
模具类型
根据产品形状和尺寸选择合适的模具类型，如开 式、闭式等。
模具设计
根据产品要求，进行模具结构设计，确保成型稳 定、生产效率高。
模具安装
将选定的模具安装到冷镦机上，确保安装位置准 确、稳定。
冷镦知识和工艺讲解课件
目录
• 冷镦工艺简介 • 冷镦设备与工具 • 冷镦材料 • 冷镦工艺流程 • 冷镦工艺质量控制 • 冷镦工艺的发展趋势与展望
01
冷镦工艺简介
冷镦工艺定义
01
冷镦工艺是一种金属塑性加工技 术，利用金属的塑性变形来制造 螺栓、螺母等紧固件。
02
在冷镦过程中，金属材料在模具 的挤压下发生塑性变形，从而获 得所需形状和尺寸的零件。
根据产品用途选择具有相应特性的材料以满 足使用要求。
考虑成本与性能平衡
在满足性能要求的前提下，尽量选择成本较 低的材料。
考虑工艺适应性
选择易于加工和处理的材料以提高生产效率 和降低成本。
符合环保要求
优先选择可回收、可再利用的材料，减少对 环境的污染。
04
冷镦工艺流程
毛坯准备
毛坯材料
选择适合冷镦工艺的材料，如低 碳钢、不锈钢等。
冷镦工艺的特点
01
02
03
高效率
冷镦工艺可以实现连续、 自动化生产，提高生产效 率。
优质产品
冷镦工艺可以获得高精度 、高表面质量的紧固件。
节能环保
冷镦工艺采用金属塑性加 工技术，相比切削加工可 以节约能源和减少废弃物 排放。
冷镦技术知识和工艺分析
冷镦技术知识和工艺分析冷镦技术是一种将金属条材或线材通过冷镦机器进行冷变形加工的技术。
它是一种高效节能的金属成形方法，被广泛应用于汽车、机械、建筑等领域。
冷镦技术的工艺分析主要包括材料的选取、工艺参数的确定和工艺流程的设计。
首先，材料的选取十分重要。
通常情况下，冷镦的材料主要有碳素钢、合金钢和不锈钢等。
在选取材料时需要考虑材料的力学性能、加工硬化性和切削性能等指标。
一般来说，材料的强度越高，可冷变形的量就越大，但也会增加机器的负荷。
因此，在实际应用中需要综合考虑材料的各项性能指标，选择最适合的材料。
其次，确定工艺参数是冷镦技术的关键。
工艺参数一般包括冷镦机的运转速度、冷镦模具的几何参数和冷镦压力等。
冷镦机的运转速度需要根据材料的硬度和尺寸确定，一般来说，材料越硬、尺寸越大，运转速度就需要降低。
冷镦模具的几何参数需要根据所需成形的形状确定，一般来说，成形形状越复杂，模具参数也需要相应增加。
冷镦压力需要根据材料的硬度和尺寸以及成形形状等因素来确定，过大的压力容易导致材料开裂，过小的压力则会影响成形效果。
因此，在确定工艺参数时需要综合考虑材料的物理性能和成形要求，通过实验和经验总结，找到最佳的工艺参数。
最后，工艺流程的设计对冷镦技术的成功应用至关重要。
冷镦工艺流程一般包括预制备、锻造、校验和修整几个步骤。
预制备阶段主要是对原料进行切割、去皮和热处理等预处理工作。
锻造阶段是冷镦技术的核心步骤，通过连续多次进行锤击冲击，使材料发生塑性变形，并逐步接近所需尺寸和形状。
校验阶段是对成形后的工件进行尺寸和形状的检查，以保证其质量和精度。
修整阶段是对工件进行去毛刺、抛光等表面处理工作。
通过合理的工艺流程设计，可以提高生产效率和产品质量。
总之，冷镦技术是一种重要的金属加工技术，可以高效地将金属材料加工成所需尺寸和形状。
在应用冷镦技术时，需要合理选择材料、确定工艺参数和设计工艺流程，以提高生产效率和产品质量。
冷镦工艺简介
冷镦工艺简介作者：王艳娟来源：《中国科技博览》2013年第29期中图分类号：J523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-422-01冷镦是另一种形式的镦锻工艺，根据金属塑变理论，在常温下对金属坯料施加一定的压力，使之在模腔内产生塑变，按规定的形状和尺寸成型。
冷镦工艺广泛用于中、小零件，比如：螺栓、螺母、销钉、钢球及滚珠等标准件。
冷镦的特点可以概括为：节材、高效及零件质量高，包括尺寸精度高、表面粗糙度低，可以减少或免去机加工及研磨工序，提高零件的力学性能。
但在三向压应力状态下，金属冷变形抗力比其他压力加工方法显著增大，所以必须优选“塑变”良好的金属材料，由于产品成型镦锻力大，配制动力在，设备一次投入大。
冷镦工艺（一）冷镦变形程度a.变形程度是指坯料被镦锻部分长度在镦锻终了的压缩量与原始高度的比值，或者坯料截面积在镦锻终了截面积的增加量与原始横截面的比值。
b.变形程度的表示方法第一种方法用镦锻比（S）即：式中：h0——被镦锻部分的原始高度d0——被镦锻部分的原始直径镦锻比可以确定镦锻的难易，镦锻比愈小，变形量愈小，变形更容易。
镦锻比愈大，变形愈难，金属纤维流动不规则，有的纤维被折曲，形成纵向弯曲现象。
c.许用变形程度当冷镦变形程度超过金属本身的变形限度时，变形的工件侧面会出现裂纹，而造成不良品，其模具使用强度也会受到影响，降低使用寿命，严重时可使模具开裂而损坏。
金属的许用变形程度与金属本身的塑性有关，塑性好的金属，许用变形程度要高于塑性较差的金属。
碳钢含碳量愈高，它的塑性愈低，许用变形程度也会愈小。
在生产中，对于塑性较差的金属，如中碳钢、合金钢的冷镦常采取对钢材进行退火软化处理、增加模具的强韧性、金属表面润滑等，目的就在于使金属的许用变形程度得到提高。
下表列出了部分钢材的许用变形程度。
第二种方法用镦锻率（ε）即：ho、Fo——镦锻前头部材料的原始高度、横截面积h、F——镦锻后工件的高度、横截面积（二）镦锻次数的确定产品在冷镦中，通常都要经过两次以上的镦锻才能成型。
冷镦工艺介绍
冷镦工艺介绍
冷镦工艺是一种常用的金属加工技术，其中包括多种工艺，能够
使金属材料的强度和韧性得到提高，同时工艺过程中产生的废物也相
对较少，所以广泛应用于汽车、航空、铁路等各个领域。
以下是冷镦工艺的具体介绍:
第一步：获取材料
在通过冷镦工艺加工之前，首先需要准备好要加工的材料。
冷镦工艺
通常适用于直径小于20mm、长度小于200mm的材料，通常使用的材料
有碳素钢、不锈钢、铜、铝等。
第二步：削料和成型
一般来说，冷镦加工需要先将材料进行削料，以便更好地进行成型。
削料时需要根据所需产品的形状和尺寸，选择合适的刀具和削料速度，切削之后就可以进入成型阶段。
具体成型的方式包括挤压、拉伸、扭
曲等多种方法，在过程中也需要根据不同材料的硬度来调整冷镦机的
参数。
第三步：热处理
经过冷镦加工，材料的力学性能得到了改善，但其塑性和韧性可能会
有所降低，因此需要进行热处理。
热处理的方式通常有淬火、回火、
正火等，具体的处理方式需要根据材料的特性来酌情选择。
第四步：表面处理
加工完成后的产品，其表面可能会存在氧化或氢化等问题，会对后续
的使用产生不良的影响。
因此需要对其进行表面处理，以防止发生生
锈等现象。
综上所述，冷镦工艺是一种重要的金属加工技术，可以对金属材
料的力学性能进行改善，并能够生产出高强度、高韧性的金属制品，
具有广泛的应用价值。
冷镦知识和工艺讲解
冷镦知识和工艺讲解1. 引言冷镦是一种常见的金属加工工艺，广泛应用于制造业中。
本文将介绍冷镦的基本知识和工艺讲解，包括工艺流程、设备、材料要求和优缺点等方面的内容。
2. 冷镦的基本概念冷镦是一种通过将金属坯料加热至适当温度，然后在冷态下进行镦制的金属加工方法。
它能够通过变形加工来改变金属材料的形状和大小。
冷镦的工艺非常灵活，可以生产各种形状的零部件，如螺栓、螺母、螺柱等。
3. 冷镦的工艺流程冷镦的工艺流程一般包括以下几个步骤：3.1 材料准备首先需要准备金属坯料，一般使用钢材或铜材制作。
材料的选择要根据具体产品的要求来确定，包括物理性质、化学成分和机械性能等。
3.2 加热处理金属坯料需要进行加热处理，以提高其可塑性和变形能力。
常用的加热方法包括电阻加热、感应加热和火焰加热等。
3.3 冷镦成型加热后的金属坯料送入冷镦机进行成型。
冷镦机是一种特殊的加工设备，通过压力和模具的作用，将金属坯料逐渐变形为所需形状。
3.4 后处理成型后的零件还需要进行后处理，包括清洗、去毛刺、抛光等步骤。
这些步骤可以提高零件的表面质量和尺寸精度。
3.5 检验和包装最后，对零件进行检验，确保其质量符合要求。
合格的零件经过包装后，可以进行销售或者下一道工序的加工。
4. 冷镦的设备冷镦机是冷镦过程中最重要的设备，它通常由下列部分组成：•送料装置：用于将金属坯料送入冷镦机，保持均匀的进料速度。
•压力机构：通过压力使金属坯料变形，完成冷镦过程。
•模具：冷镦模具决定了最终产品的形状和尺寸精度。
•冷却装置：用于冷却金属零件，防止变形和表面质量不良。
5. 冷镦材料的要求冷镦的材料要求主要包括以下几个方面：5.1 可镦性金属材料的可镦性是指其在冷态下的变形能力。
优秀的可镦性意味着材料容易变形，而不容易断裂。
一般来说，钢材的可镦性比较好，常用于冷镦加工。
5.2 易切削性金属材料的易切削性是指其在冷镦过程中，容易切断和形成所需形状。
易切削性好的材料在加工过程中能够减少切削力和模具磨损，提高生产效率和产品的质量。
冷镦工艺介绍
冷镦工艺介绍
冷镦工艺是一种金属加工技术，它通过使用冷加工方法将金属材料压制成所需形状。
冷镦工艺需要使用专门的设备和工具，例如冷镦机、模具和压力机等。
冷镦工艺有很多优点，首先是它可以生产出高质量的金属件。
这是因为冷镦工艺可以在不产生热量的情况下加工金属，这意味着不会出现金属变形或裂纹等缺陷。
此外，由于没有高温的影响，冷镦工艺可以使金属材料保持其原始强度和硬度。
另一个优点是冷镦工艺可以大幅减少生产成本。
由于冷镦工艺不需要加热，因此可以节省大量能源和人力资源。
此外，冷镦工艺可以在很短的时间内完成大量生产，从而提高生产效率。
冷镦工艺广泛应用于汽车、航空、建筑和电器等领域。
它可以生产出各种形状的螺栓、螺母、销子、轴承和齿轮等金属件，这些零件对于机械设备的正常运作至关重要。
总之，冷镦工艺是一种高效、经济和可靠的金属加工技术，其应用范围广泛，将在未来继续发挥重要作用。
- 1 -。
冷镦工艺技术
冷镦工艺技术冷镦工艺技术又称为冷挤压工艺技术，是利用金属材料的可塑性，在冷态下通过金属变形的手段，将金属材料压缩成扁平形状的工艺。
这一技术的主要应用领域包括汽车、机械制造、航空航天等行业，其特点是高效、节能、精度高。
冷镦工艺技术的原理是通过将金属材料放入模具中，利用冷压工艺使其在规定的温度和压力下完成变形。
这一工艺可以使金属材料在不改变化学性质的情况下获得所需的形状和尺寸。
冷镦工艺技术通常包括冷镦成型、冷镦切断、冷镦卷曲等过程。
冷镦成型是指将金属材料通过冷挤压的方式压缩成规定的形状和尺寸。
在冷挤压过程中，金属材料的分子结构会发生变化，使其具有更好的力学性能和表面质量。
冷镦成型的主要特点是：工艺简单、生产效率高、不需要后加工、产品质量稳定。
冷镦切断是指将冷镦后的产品进行切割，使其达到所需的长度和形状。
冷镦切断一般采用剪切的方式进行，剪切刀具会将冷镦后的产品切割成所需的尺寸。
冷镦切断具有高效、精确的特点，不会产生碎屑等废料。
冷镦卷曲是指将冷镦后的产品进行卷曲成所需的形状。
冷镦卷曲通常使用卷曲机进行，将产品放入卷曲机的模具中，通过压力和转动将产品卷曲成所需的形状。
冷镦卷曲的特点是：卷曲成型快速、精准度高、不会损坏产品的化学性质。
冷镦工艺技术的优势主要有以下几个方面：一是生产效率高。
冷镦工艺技术可以实现连续生产，不需要经过冷却和加热等步骤，从而提高生产效率。
二是能耗低。
冷镦工艺技术不需要进行加热处理，可以减少能源的消耗。
三是产品质量稳定。
冷镦工艺技术可以获得高精度的产品，减少产品的缺陷和变形。
四是操作简便。
冷镦工艺技术不需要复杂的设备和工艺，操作简便。
总之，冷镦工艺技术是一种高效、节能、精度高的金属加工技术。
作为金属加工的主要方法之一，冷镦工艺技术在汽车、机械制造等行业具有广泛的应用前景。
通过持续的技术创新和工艺改进，冷镦工艺技术将为各行各业的发展提供更好的支持。
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冷镦锻工艺简介
一、冷镦锻工艺简介
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:
8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程
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，同时也为了保证质量需要按照上述数据增加一次镦锻变形。
第三，确定加工工艺方案。
根据产品的具体要求确定该产品是采用无切削加工工艺还是采用少切削加工工艺以及采用哪一种生产设备，并设计加工工步图即确定加工工艺方案。
第四，根据以上三个因素确定所有材料的坯径尺寸。
需要说明的是原材料尺寸与产品头部尺寸、产品的杆部尺寸、生产设备以及螺纹精度和表面处理方式都是紧固件密相关的。
例如：以GB5786-M8六角头螺栓为例来说明，这里以表格的形式表达更清楚直观，具体见表2。
第五，根据产品的相关参数计算零件净重，根据不同的加工方式、方法计算零件消耗定额。
第六，根据产品要求确定滚压螺纹坯径尺寸，不同的螺纹标准所要求的滚压螺坯径尺寸是不一样的。
在国家新螺纹标准GB192-81-GB2516-M8中，外螺纹主要有6e、6f、6g、6h四种。
相关螺纹资料介绍请参看TFS-Threads文档。
以GB5786-M8六角头螺栓为例来说明，具体见表3。
第七，冷镦锻加工工艺及模具设计
下面以六角头螺栓切削加工工艺工步图：
K=头部高度
k,=头部扳拧高度
剪料→预成形→终镦→剪切六角→（搓螺纹）
图3六角头螺栓无切削加工工艺工步图：
剪料→预成形→整形→镦六角→（搓螺纹）
1. 送料滚轮的设计
送料轮的外型尺寸、孔径尺寸是冷镦锻设备生产厂家确定的，不需重新设计的。
我们仅需对送料轮工作沟槽尺寸进行设计，沟槽尺寸决于取原材料线直径最大尺寸，其公差取H110-H11即可。
2．切刀刃中直径一般为原材料直径最大尺寸，其公差取H9-H10。
3．切模的直径一般为原材料直径：最大尺寸+(0.05-0.10），其公差取H9-H10。
4．预成形冲模设计
一冲的设计原则是：要求一冲有尽可能大的变形比，为第二次镦锻成形做准备，其次要避免金属纤维产生纵向弯曲。
一冲模具设计的方法很多，目前主要有两种典型的方法。
一种方法是以美国为代表：
这种方法是依据塑性变形核理论，先确定锥体大端直径Dk值，然后再确定一冲型腔尺寸。
根据塑性变形核理论，如图4，假设锥体大端直径Dk为小端直径dm的1.4倍，锥体角度的α角度定位12°,金属体积不足部分,由圆柱体h部分调节加以补充。
圆中dm=材线直径
这种设计方法也并非完全一成不变的，它是随材料的硬度变化而有所变化。
这种方法锥角α值仅对螺栓的而言，对于其它头部形状来说，α值是有变化的。
另一种方法是以苏联为代表。
这种方法就是由长径比来选择α角，然后再确定其它尺寸。
长径比决定α角大小见表4。
如图5，dm=线材直径
5．终镦锻冲模及主模设计
该冲模设计相对来说较为简单，如图5，其设计原则是以所加工的产品头部形状和尺寸为依据来设计的。
如需切削加工，则要考虑相应的切削加工余量。
如图6：D0=(1.04-1.1）emax，式中emax为六角头螺栓最大的对角尺寸
D=(0.9-0.95)S，式中S为六角头螺栓对边尺寸
H=螺栓头部高度，
h=2H/3，式中 h为模具型腔深度。
主模主要依据各工步零件加工工艺要求来设计的，这里仅讲述多层预应力主模的设计方法。
实践证明，多层预应力结构主模是一种解决主模径向开裂比较有效的方法，对于采用硬质合金为模芯的预应力组合主模尤为有效。
多层预应力结构层的数目确定，主要是根据冷镦锻过程中单位压力的大小，内腔尺寸和所用的材料强度来考虑确定的。
这里有两种情况：
一种情况主模模芯允许在拉应力状态下工作，即采用高强度模具钢制作，这时按内压力Pimax的大小来确定：
当Pimax≤kg/mm2时，为整模；
当110kg/mm2≤Pimax≤160kg/ mm2，采用一层预应力套；
当160kg/mm2≤Pimax≤200kg/ mm2，采用两层预应力套；
主模内压力一般按冲模单位压力计算。
另一种情况是主模模芯不允许在拉应力状态下工作，采用硬质合金（俗称钨钢）制作的主模就属此类型，这时按下列Pimax的大小来选取：
当Pimax≤110kg/mm2时，采用一层预应力套；
当110kg/mm2≤Pimax≤190kg/ mm2，采用两层预应力套；
预应力套的外圈直径与主模内腔直径之比取4-6即可。
如图7，如有中间预应力套，其相关尺寸可根据有关冷挤压资料计算得到。
6．切边冲模（Trimming Die）设计。