紧固件冷镦工艺详解
冷镦成型工艺
冷镦成型工艺 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998紧固件冷镦成型工艺紧固件成型工艺中，冷镦（挤）技术是一种主要加工工艺。
冷镦（挤）属于金属压力加工范畴。
在生产中，在常温状态下，对金属施加外力，使金属在预定的模具内成形，这种方法通常叫冷镦。
实际上，任何紧固件的成形，不单是冷镦一种变形方式能实现的，它在冷镦过程中，除了镦粗变形外，还伴随有正、反挤压、复合挤压、冲切、辗压等多种变形方式。
因此，生产中对冷镦的叫法，只是一种习惯性叫法，更确切地说，应该叫做冷镦（挤）。
冷镦（挤）的优点很多，它适用于紧固件的大批量生产。
它的主要优点概括为以下几个方面：a．钢材利用率高。
冷镦（挤）是一种少、无切削加工方法，如加工杆类的六角头螺栓、圆柱头内六角螺钉，采用切削加工方法，钢材利用率仅在25%～35%，而用冷镦（挤）方法，它的利用率可高达85%～95%，仅是料头、料尾及切六角头边的一些工艺消耗。
b．生产率高。
与通用的切削加工相比，冷镦（挤）成型效率要高出几十倍以上。
c．机械性能好。
冷镦（挤）方法加工的零件，由于金属纤维未被切断，因此强度要比切削加工的优越得多。
d．适于自动化生产。
适宜冷镦（挤）方法生产的紧固件（也含一部分异形件），基本属于对称性零件，适合采用高速自动冷镦机生产，也是大批量生产的主要方法。
总之，冷镦（挤）方法加工紧固件、异形件是一种综合经济效益相当高的加工方法，是紧固件行业中普遍采用的加工方法，也是一种在国内、外广为利用、很有发展的先进加工方法。
因此，如何充分利用、提高金属的塑性、掌握金属塑性变形的机理、研制出科学合理的紧固件冷镦（挤）加工工艺，是本章的目的和宗旨所在。
1 金属变形的基本概念1.1变形变形是指金属受力（外力、内力）时，在保持自己完整性的条件下，组成本身的细小微粒的相对位移的总和。
1.1.1 变形的种类a.弹性变形金属受外力作用发生了变形，当外力去掉后，恢复原来形状和尺寸的能力，这种变形称为弹性变形。
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。
t型螺栓冷镦工艺
t型螺栓冷镦工艺T型螺栓冷镦工艺一、工艺概述T型螺栓是一种常用的紧固件，其制造工艺主要包括原材料选取、锻造、冷镦、热处理和表面处理等环节。
其中，冷镦是制造T型螺栓的重要环节之一，其作用是将加热后的毛坯通过模具进行挤压成型，使其形成规定的外形和尺寸。
二、设备准备1. 冷镦机：选用适合生产T型螺栓的冷镦机。
2. 模具：选择适合生产T型螺栓的模具。
3. 切断机：用于将冷镦后的T型螺栓切断成规定长度。
4. 热处理设备：对于需要进行热处理的T型螺栓，需要准备相应的热处理设备。
三、操作流程1. 原材料选取：选择质量好、符合标准要求的钢材作为原材料，并进行切割成规定长度。
2. 加热锻造：将原材料加热至适当温度，然后进行锻造。
锻造过程中需要注意控制温度和力度，以保证T型螺栓的质量。
3. 冷镦成型：将锻造后的毛坯放入冷镦机中，通过模具进行挤压成型。
冷镦过程中需要注意控制速度和力度，以保证T型螺栓的尺寸精度和表面质量。
4. 热处理：对于需要进行热处理的T型螺栓，需要将其加热至适当温度，并保持一定时间，然后进行淬火或回火等热处理工艺。
热处理过程中需要注意控制温度、时间和冷却速度等参数。
5. 表面处理：对于需要进行表面处理的T型螺栓，可以采用镀锌、喷涂等方式进行表面防腐处理。
6. 切断成型：将冷镦后的T型螺栓放入切断机中，按照规定长度进行切断。
四、操作注意事项1. 加热锻造时要控制好温度和力度，以避免出现变形或裂纹等问题。
2. 冷镦成型时要控制好速度和力度，并定期清洗模具以保证成品尺寸精度和表面质量。
3. 热处理过程中要严格按照工艺要求进行操作，以保证T型螺栓的性能和质量。
4. 表面处理时要选择适合的方式，并注意防护措施，以避免对环境和人体造成危害。
5. 切断成型时要注意刀具的锋利度和切割速度，以避免出现毛刺和裂纹等问题。
五、工艺优势1. 冷镦工艺可以大幅提高生产效率，降低成本。
2. T型螺栓经过冷镦成型后，表面质量更加光滑，尺寸精度更高。
冷墩工艺流程
冷墩工艺流程
冷墩工艺是一种金属加工技术，主要用于制造螺栓、螺母等紧固件。
以下是冷墩工艺的基本流程：
1. 备料：根据产品图纸或生产要求，准备合适的原材料，如钢材。
2. 模具设计：根据产品形状和尺寸要求，设计相应的模具。
3. 模具制造：按照设计图纸，制造出精确的模具。
4. 表面处理：对原材料进行抛光、磷化、喷塑等表面处理，以提高成品外观和防腐性能。
5. 切料：使用切割机将原材料切割成合适的长度和直径。
6. 墩头成型：将切好的原材料放入冷墩机中，通过墩头冲压成型。
7. 切边：使用切边机将成型的零件边缘切割平滑。
8. 热处理：对成品进行热处理，以增强其机械性能和稳定性。
9. 抛光：对成品进行抛光处理，使其表面光滑。
10. 检验：对成品进行严格的质量检验，确保符合产品图纸或生产要求。
11. 包装：对成品进行包装，以保护其在运输和存储过程中的质量。
以上是冷墩工艺的基本流程，具体操作可能因产品要求和生产设备而有所不同。
紧固件冷镦成型工艺，一文搞懂！
紧固件冷镦成型工艺，一文搞懂！编者按紧固件成型工艺中，冷镦（挤）技术是一种主要加工工艺。
冷镦（挤）属于金属压力加工范畴。
在生产中，在常温状态下，对金属施加外力，使金属在预定的模具内成形，这种方法通常叫冷镦。
今天我们来全面了解一下紧固件冷镦成型工艺。
任何紧固件的成形，不单是冷镦一种变形方式能实现的，它在冷镦过程中，除了镦粗变形外，还伴随有正、反挤压、复合挤压、冲切、辗压等多种变形方式。
因此，生产中对冷镦的叫法，只是一种习惯性叫法，更确切地说，应该叫做冷镦（挤）。
冷镦（挤）的优点很多，它适用于紧固件的大批量生产。
它的主要优点概括为以下几个方面：a．钢材利用率高。
冷镦（挤）是一种少、无切削加工方法，如加工杆类的六角头螺栓、圆柱头内六角螺钉，采用切削加工方法，钢材利用率仅在25%～35%，而用冷镦（挤）方法，它的利用率可高达85%～95%，仅是料头、料尾及切六角头边的一些工艺消耗。
b．生产率高。
与通用的切削加工相比，冷镦（挤）成型效率要高出几十倍以上。
c．机械性能好。
冷镦（挤）方法加工的零件，由于金属纤维未被切断，因此强度要比切削加工的优越得多。
d．适于自动化生产。
适宜冷镦（挤）方法生产的紧固件（也含一部分异形件），基本属于对称性零件，适合采用高速自动冷镦机生产，也是大批量生产的主要方法。
总之，冷镦（挤）方法加工紧固件、异形件是一种综合经济效益相当高的加工方法，是紧固件行业中普遍采用的加工方法，也是一种在国内、外广为利用、很有发展的先进加工方法。
因此，如何充分利用、提高金属的塑性、掌握金属塑性变形的机理、研制出科学合理的紧固件冷镦（挤）加工工艺，是研究的目的和宗旨所在。
一、金属变形的基本概念变形变形是指金属受力（外力、内力）时，在保持自己完整性的条件下，组成本身的细小微粒的相对位移的总和。
1 变形的种类a.弹性变形金属受外力作用发生了变形，当外力去掉后，恢复原来形状和尺寸的能力，这种变形称为弹性变形。
弹性的好坏是通过弹性极限、比例极限来衡量的。
紧固件冷镦工艺详解
冷镦：就是利用金属的塑性，采用冷态力学进行施压或冷拔，达到金属固态变形的目的。
（基本定义）在室温下把棒材或线材的顶部加粗的锻造成形方法。
冷镦主要用於制造螺栓、螺母、铁钉、铆钉和钢球等零件。
锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80～90％。
冷镦多在专用的冷镦机上进行，便於实现连续、多工位、自动化生产。
在冷镦机上能顺序完成切料、镦头、聚积、成形、倒角、搓丝、缩径和切边等工序。
生产效率高，可达300件/分以上，最大冷镦工件的直径为48毫米。
冷镦螺栓工序示意图为冷镦螺栓的典型工序。
多工位螺母自动冷镦机为多工位螺母自动冷镦机。
棒料由送料机构自动送进一定长度，切断机构将其切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行成形。
冷镦是指原材料在常温下进行冲压，热镦是指原材料在经过加温后进行冲压，具体的用途没有特别的要求，一般情况下都要求用冷镦，因为这样的表面光洁度，材料的组织成份会比较紧密些，还有就是较大的工件常采用热镦加工。
锻造头部，也叫热墩，把头部加热烧红，挤压成型；螺丝的六角头是墩出来的吗？绝大多数是墩出来的，因为这样可以节省材料。
根据墩锻机吨位大小和螺栓直径，可以采用冷墩或热墩工艺。
小批量的专用或特殊螺栓的六角头是车削后铣成的。
丝又是怎样制出的？单件小批量可以用板牙套丝、车床挑丝、旋风铣铣制等方法。
大批量生产中常采用搓丝机搓丝、滚丝机滚丝的方法，效率很高。
因为螺栓杆成形方法有冷拔和缩径，所以这种螺栓的没有螺纹的部分直径不一定略小。
采用冷拔时，略小；采用缩径时，可以与螺纹等径或稍大。
螺栓整个是压铸造的吗？如果螺栓材料为铝合金、锌合金、铜合金等低熔点的合金或金属，也可以采用压铸成型的方法。
钢制的不采用压铸制造。
螺栓的六角头的成形不能一概而论，有冷墩的、有热墩的、有镦后直接出成品的，也有镦后再机加工的，也有全部机加工的。
镦制的螺栓头部是有加工痕迹的，在根部有模具的夹具痕迹。
冷镦工艺讲解
d （公式36-4） W 不应将变形速度与变形工具的运动速度混为一谈，也应将变形速度与 dt
变形体中质点的移动速度在概念上区别开来。
一般说来，随着变形速度增加，变形抗力增加，塑性降低。冷变形时， 变形速度的影响不如热变形时显著，这是由于无硬化消除的过程。但 当变形速度特别大时，塑性变形产生的热（即热效应）不得失散本身 温度升高会提高塑性、减少变形抗力。
2
金属冷镦（挤）工艺
2.1 冷镦（挤）工艺基本概念 2.1.1 冷镦、冷压 在室温状态下，将坯料置于自动冷镦机或压力机的模具中，对模具施 加压力，利用上、下模的相对运动，使坯件在模腔里变形，高度缩小， 横截面增加，这样的压力加工方法，对自动冷镦机而言叫冷镦，对压 力机而言叫冷压。 实际生产中，紧固件冷成型工艺，在冷镦的过程中，常常伴随有挤压 的方式。因此，单就紧固件产品的冷镦工艺，实际是既有冷镦，也有 挤压的一种复合工艺的加工方法。
在镦粗时，由于摩擦的作用，也呈现出三向压应力图，如图36-3所示。 总之，受力金属的应力状态中，压应力有利于塑性的增加，拉应力将 降低金属的塑性。
d．冷变形硬化对金属塑性及变形抗力的影响 金属经过冷塑性变形，引起金属的机械性能、物理性能及化学性能的 改变。随着变形程度的增加，所有的强度指标（弹性极限、比例极限、 流动极限及强度极限）都有所提高，硬度亦有所提高；塑性指标（伸 长率、断面收缩率及冲击韧性）则有所降低；电阻增加；抗腐蚀性及 导热性能降低，并改变了金属的磁性等等，在塑性变形中，金属的这 些性质变化的总和称作冷变形硬化，简称硬化。
冷镦基础知识和工艺分析
冷镦基础知识和工艺分析冷镦是一种金属加工方法，用于在室温下通过挤压和塑造金属材料，从而使其变为中空或实心形状。
冷镦过程能够在不改变材料的化学或物理属性的情况下，改善材料的强度、硬度和耐磨性。
冷镦工艺广泛应用于汽车、电气、机械和建筑等行业，生产出各种紧固件，如螺钉、螺栓、销钉和肩销等。
1.材料选择：冷镦加工适用于多种金属材料，如碳钢、不锈钢、铜、铝等。
不同材料具有不同的加工性能和机械性能，因此在选择材料时需要考虑到工件的使用环境和要求。
2.冷镦设备：冷镦设备主要包括镦头机、滚压机和冷挤压机。
镦头机用于将材料挤压成所需形状，滚压机用于将材料滚压成螺纹或花纹，冷挤压机用于将材料从材坯中挤出成型。
3.镦钢途径：冷镦过程中，将材料送入镦头机的路径称为镦钢途径。
镦钢途径的设计和选择直接影响到工件的加工效果和形状稳定性。
4.模具设计：模具是冷镦过程中必不可少的工具，用于形成工件的形状。
模具的设计需要考虑到工件的形状、尺寸和材料特性等因素，以确保工件的质量和精度。
冷镦工艺分析：1.工件设计：在冷镦工艺中，工件的设计是关键因素之一、工件的形状和尺寸应该符合冷镦设备和模具的要求，同时考虑到材料的挤压和延展性能。
2.材料预处理：在冷镦加工之前，材料需要进行一些预处理，如清洗、除油和退火等。
这些处理可以减少材料的不均匀性、气泡和应力，提高加工的稳定性和表面质量。
3.加热处理：一些情况下，冷镦工艺需要在加热状态下进行，以提高材料的延展性和塑性。
加热温度和时间的选择需要考虑到材料的特性和工艺要求。
4.加工参数：冷镦过程中的加工参数包括挤压速度、压力和润滑剂的选择等。
这些参数的选择需要经验和试验，以确保加工的稳定性和工件的质量。
5.表面处理：冷镦工艺后，工件的表面需要进行一些处理，如退火、焊接、镀锌等。
这些处理可以进一步改善工件的力学性能和抗腐蚀性能。
总结：冷镦是一种常见的金属加工方法，通过挤压和塑造金属材料，制造出各种紧固件和零部件。
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冷镦：就是利用金属的塑性,采用冷态力学进行施压或冷拔，达到金属固态变形的目的。
（基本定义)
在室温下把棒材或线材的顶部加粗的锻造成形方法。
冷镦主要用於制造螺栓、螺母、铁钉、铆钉和钢球等零件。
锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80～90％。
冷镦多在专用的冷镦机上进行，便於实现连续、多工位、自动化生产.在冷镦机上能顺序完成切料、镦头、聚积、成形、倒角、搓丝、缩径和切边等工序。
生产效率高，可达300件/分以上,最大冷镦工件的直径为48毫米。
冷镦螺栓工序示意图为冷镦螺栓的典型工序。
多工位螺母自动冷镦机为多工位螺母自动冷镦机。
棒料由送料机构自动送进一定长度,切断机构将其切断成坯料,然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行成形。
冷镦是指原材料在常温下进行冲压,热镦是指原材料在经过加温后进行冲压，具体的用途没有特别的要求，一般情况下都要求用冷镦，因为这样的表面光洁度，材料的组织成份会比较紧密些，还有就是较大的工件常采用热镦加工。
锻造头部，也叫热墩,把头部加热烧红,挤压成型；
螺丝的六角头是墩出来的吗?
绝大多数是墩出来的，因为这样可以节省材料。
根据墩锻机吨位大小和螺栓直径，可以采用冷墩或热墩工艺.小批量的专用或特殊螺栓的六角头是车削后铣成的。
丝又是怎样制出的?
单件小批量可以用板牙套丝、车床挑丝、旋风铣铣制等方法。
大批量生产中常采用搓丝机搓丝、滚丝机滚丝的方法,效率很高。
因为螺栓杆成形方法有冷拔和缩径，所以这种螺栓的没有螺纹的部分直径不一定略小.采用冷拔时，略小；采用缩径时，可以与螺纹等径或稍大。
螺栓整个是压铸造的吗？
如果螺栓材料为铝合金、锌合金、铜合金等低熔点的合金或金属，也可以采用压铸成型的方法。
钢制的不采用压铸制造。
螺栓的六角头的成形不能一概而论，有冷墩的、有热墩的、有镦后直接出成品的，也有镦后再机加工的，也
有全部机加工的.
镦制的螺栓头部是有加工痕迹的，在根部有模具的夹具痕迹。
螺栓的螺纹有机械套丝的，和手工板牙类似。
有机床车制的，直径大的螺栓车制才行。
也有“搓丝”的,是
用“搓丝机”用“搓丝板"挤压出螺纹，这种螺栓的没有螺纹的部分直径略小一点。
光螺栓（冷镦）和毛螺栓（热打）. 冷镦主要是盘元抽线后就自己打头搓死••冷度顾名思义就是常温
下打螺丝•
还有热打也叫红打，这个都是大个的螺栓才用红打的，就是把材料加热了再打。
冷镦的螺栓表面都比较漂亮，红打的螺栓表面有氧化皮不好看。
螺丝检验主要检验其外形尺寸，还有螺纹精度，有没有裂痕啊这个都是需要用探伤机还有镜像来看的
普通螺丝的制作分为两道工序,第一是冲头，就是现在线材上冲出螺丝的头部，并且切断线材。
第二是搓
丝,就是在前一道工序的基础上,适用两把锉刀挫出螺纹部分。
用的设备,和他们的工序名称是一致的就是:冲头机和搓丝机。
目前国内大部分公司使用的都
是台湾机器。
至于技术上面，主要就是冲头部分模具的选择要符合使用标准，比如T10等等，切断的时候，要考虑螺纹部分的长度。
还有搓丝用的搓刀要考虑螺纹的螺距，螺纹的外径是通过两把锉刀之间的距离来进行调整的。
这些基本上就包含了螺丝的几何尺寸上的要求了
大部分螺丝在完成之后都要进行表面处理和热处理等等。
另外因为要求不一样，所以螺丝的各种后处理也是不一样的.
现在以生产的一款小螺丝为例，产品基本规格是:T10, M3。
工艺流程：冲头-—搓丝--热处理-—电镀。
冲头是为了成型头部，也就是拧螺丝的时候用的那个小小的十字形或一字形凹槽.搓丝是成型螺纹部分。
热处理是为增加产品硬度并去除应力.电镀是为了防止产品生锈。
至于其他的一些工艺.铣尾：一般比较小，或者要求很高的螺丝可能会有这个工序，因为在搓丝的工序中是通过挤压让金属材料材料产生塑性变形的原理完成的,这个时候螺纹的最后一圈可能会由于后续没有支撑力而产生毛边等影响螺丝界面平整度的一些变形，这个时候需要加上这道工序，使产品的界面平整。
像表面处理这方面，除了电镀还有氧化、发黑等等，目的都是为了防止产品生锈，一般这道工序的选择是通过盐雾试验进行的，在规定的实验环境和要求下，能通过测试，并且成本最低的方案就是最佳选择
（盘元—退火-酸洗-抽线—打头—辗牙-热处理-电镀—包装）这个是一个螺栓的完整的过程。
盘元：指你买回来的线材
退火：指增加线材本身的硬度。
（这道工序也比较重要,现在用的都是高温球化退火炉）
酸洗：就是洗去线材表面的锈、杂质之类的
抽线:指把线材拔到你生产螺栓所需要的直径
打头：就是冷镦成型的挤压出螺栓的头部。
(如果是M20以上的螺栓就需要红打，就是需要加热了再打头部，但那样的螺栓表面不是很漂亮,因为有氧化皮）
辗牙：指所需要的牙距和牙型
热处理:这道工序比较重要，确定螺栓的性能等级
电镀:把表面处理成所需要的表面颜色
冷打线（螺丝线,钉线,钢球线）
材质:200CU,201CU，204CU,D667，D668，304ES，304HC，304HCM,305J1,302HQ
316C，410,420，430
用途：不锈钢冷打线，主要应用于各种紧固件,基础件制造。
如：用作冷墩各类精密螺丝，螺栓或其他非标件，也可制作排钉,卷钉，机械零部件及电子应用零部件等。
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