紧固件工艺设计及模具设计介绍
冷镦模具设计介绍课件
04
冷镦模具的应用与发展
冷镦模具的应用范围
汽车零件制造
冷镦模具被广泛应用于汽车零件的制造，如 螺栓、螺母、齿轮等。
机械制造业
机械制造业中，冷镦模具用于生产各种紧固 件、连接件等。
建筑行业
在建筑行业中，冷镦模具用于生产钢筋、螺 杆等紧固件。
其他行业
如航空航天、电子、家具、家电等行业，都 离不开冷镦模具的应用。
冷镦模具的结构设计应考虑成形 工艺的特点，如拉伸、冲压等， 以及零件的形状、尺寸和材料等
因素。
冷镦模具的材料选择
01
根据成形工艺和零件材料的不同，冷镦模具的材料选择也有所 不同。
02
常用的冷镦模具材料包括优质碳素结构钢、合金结构钢、不锈
钢、硬质合金等。
在选择冷镦模具材料时，需要考虑材料的耐磨性、抗冲击性和
提高解决实际问题的能力。
展望
随着制造业的快速发展，冷镦模具设 计领域面临着越来越多的挑战和机遇 。未来，该领域将更加注重技术创新 和跨学科融合，推动产业升级和发展 。
新材料和新工艺的不断涌现将为冷镦 模具设计带来更多的可能性，如采用 高性能材料制造高精度、长寿命的模 具，以及利用3D打印技术实现快速原 型制作等。
此外，随着智能制造和数字化转型的 加速推进，冷镦模具设计将更加注重 信息化和智能化，实现数据驱动的设 计优化和生产自动化。
06
参考文献与致谢
参考文献
01
参考文献1
作者1，书名，出版社，出版年份 。
参考文献3
作者3，书名，出版社，出版年份 。
03
02
参考文献2
作者2，书名，出版社，出版年份 。
参考文献4
作者4，书名，出版社，出版年份 。
紧固件的成型工艺及材料
紧固件的成型工艺及材料一．成型工艺1.螺栓;(1)一般情况以M20为界限，但没有明确的区分，习惯上M20以下为冷镦成型M20以上为红打成型(2)冷镦成型螺栓的冷镦机俗称为打头机，简单头型的螺栓为普通冷型单模单冲。
目前常用的为双击冷镦机，比较复杂的头型，可以用二模三冲或三模四冲的冷镦机成型，用图形展示：（3）红打：规格：一般为M20以上规格设备：①中频加热器②冲床冲孔螺栓：一台，就能成型（4）红打工艺：①加热温度及加热时间②起锻温度及冷镦温度③冷却方式（5）其他配套工艺①红打后还要进行车削加工②螺纹成型冷加工，小规格搓丝热加工滚丝2．螺母（1）螺母冷打成型工艺切料整型镦球压角冲孔（2）所需模具切料：截料长刀，中间镶硬质合金——俗称长刀（有刀板，弹簧钩，截料硬质合金）及圆刀整形：在圆模中形成——圆模，模棒，冲棒镦球：球冲，球模，冲棒，模棒压角：六角模，六角冲（上六角冲，下六角冲）冲孔：六角套模，刀口，冲针其他模具，钳子三把，衬垫（3）后续工艺：攻牙（4）红打（见前）二．常用的紧固件材料：1．普通的紧固件材料：8.8级以下的紧固件材料：M10以下：08F、10F；Q195、Q 215、Q 235：1020、1022。
M10以上------M20以下：35K、ML 1035、ML35M20以上：35、45、40C r2．高强度紧固件常用材料：螺栓：10.9级：标准上没有标明具体材料的名称或牌号，只是原则性提示：中碳钢和低碳合金钢，在合金钢中有B、C r、M n等合金元素，一般：小规格可采取45#，大规格可采用40C r；比较重要的结构部位可采用35CrMo或者42CrMo。
必须淬火并回火8.8级：中碳钢和低碳合金钢，在合金钢中有B、C r、M n等合金元素，≥M20规格的螺栓，可以采取与10.9级规定的材料≥M16规格的螺栓必须淬火并回火≤M16规格的螺栓，只要机械性能达到标准，可以不进行热处理钢结构：10.9级；≤M24 采用20M n T i B；35VB---- 10.9级大六角螺栓M27、M30；≥M33可采用35CrMo或者42CrMo；必须淬火并回火。
螺杆加工工艺及夹具模型设计
螺杆加工工艺及夹具模型设计螺杆加工工艺及夹具模型设计1. 引言螺杆是一种常见的机械零件，广泛应用于各种设备和机械系统中。
作为连接和传递动力的重要组成部分，螺杆的加工工艺和夹具模型设计对于保证螺杆的质量和性能至关重要。
本文将探讨螺杆加工工艺的深度和广度，从简单的工艺流程到夹具模型设计的细节，帮助读者全面了解和掌握螺杆加工工艺及夹具模型设计的知识。
2. 螺杆加工工艺2.1 材料选择螺杆的材料选择对于其性能和耐用性至关重要。
常见的螺杆材料包括碳素钢、不锈钢和合金钢，根据具体应用情况选择合适的材料。
2.2 切削加工切削加工是螺杆加工的主要工艺，常用的切削方法有车削、铣削和磨削。
在切削过程中，需要根据螺杆的尺寸和规格选择合适的工具和切削参数，确保加工出精度高、表面光洁度好的螺杆。
2.3 螺纹加工螺纹是螺杆的重要特征，螺纹加工包括车削螺纹和牙盘切削螺纹两种方法。
在螺纹加工中，需要选择合适的刀具和螺纹参数，确保螺纹的精度和质量。
2.4 表面处理螺杆经过切削和螺纹加工后，常需要进行表面处理，以增加螺杆的耐腐蚀性和美观性。
常见的表面处理方法包括镀铬、电镀和热处理等。
3. 夹具模型设计3.1 夹具的重要性在螺杆加工过程中，夹具的设计和选择对于保证螺杆的精度和稳定性非常关键。
夹具可以固定螺杆，防止其移动和变形，确保加工的精确度和一致性。
3.2 夹具设计的基本原则夹具设计应遵循以下原则：稳定性、刚性、易于操作和调整、安全性和可靠性。
夹具的设计应考虑螺杆的尺寸、形状和加工要求，确保夹具能够满足加工过程的需求。
3.3 夹具模型设计的流程夹具模型设计的流程包括确定夹具类型、建立夹具模型、进行仿真和优化。
在建立夹具模型时，需要考虑螺杆的几何形状和夹具部件的位置和尺寸。
通过仿真和优化，可以评估夹具的稳定性和刚度，并进行必要的调整和改进。
4. 总结和回顾4.1 总结螺杆加工工艺及夹具模型设计是保证螺杆质量和性能的重要环节。
通过选择合适的材料、切削加工、螺纹加工和表面处理，可以生产出符合要求的螺杆。
冷镦螺栓缩径模具内孔孔型设计
1 序言六角头螺栓是紧固件中使用最广泛的产品，其与螺母配合使用，通过螺纹实现拧紧固定。
螺栓加工工艺中M27以下的规格通常采用冷镦锻工艺在冷镦机上成型，工艺路线为：材料改制→切断→缩径→打头→切边→搓丝。
通过缩径工艺保证搓丝或滚丝所需的坯径，缩径对于控制产品的变形比、提高冷镦稳定性和螺栓头杆的结合强度，以及防止产品掉头等都起到了重要作用。
由于该工艺生产效率高、产品质量好，已成为螺栓生产的主要方式。
在实际生产过程中，影响缩径模具使用寿命的因素有很多，包括原材料硬度、材料改制后的表面粗糙度、冷镦油的润滑效果、缩杆生产速度、缩径模具孔型结构与材料等。
对于正常生产而言，材料磷化减摩效果受制于产品结构及生产工艺，通常难以改变。
当性能参数处于一定范围内时，对成型时润滑及生产速度等因素影响较小，工艺处于较稳定的状态。
由此可知，在产品材料及成型工艺趋于稳定的情况下，改进模具孔型结构更容易见到效果。
2 模具分析2.1 缩径模具设计要点缩径模具采用预应力组合结构，以保证其整体强度；外部模套采用H13碳钢材料，芯部为硬质合金KG5，硬度1250～1340HV模套加热至400℃以上，以过盈配合将模芯压入。
缩径模具孔型结构中最重要的参数是工作带导向角度α和定径带长度L。
工作带导向角度α直接影响缩径力的大小，α过大或过小都会引起缩径力的增加；定径带长度L决定了模具使用寿命的长短，L过长或过短都会降低模具的使用寿命[1]。
定径带后面的孔径与定径带直径之差以0.05～0.07mm为宜，避免工件与模具接触使得摩擦力增加，确保缩径的顺利进行[2]。
2.2 缩径模具孔型结构缩径模具主要结构及参数如图1所示。
工作带是对材料进行挤压缩径的区域，图中α表示工作带导向角度（°）；定径带保证缩径后坯料的尺寸精度，d为定径带直径（mm）；L为定径带长度（mm）。
图1缩径模具主要结构及参数2.3 缩径变形量ψ缩径变形量为缩径前后线材横截面积的变化，缩径变形程度是缩径工艺设计及计算的重要参数，也是影响缩径模具寿命最重要的因素。
5.2 紧固件加工工艺
自动攻丝机：自动攻丝机的攻丝原 理，该机床使用弯曲弧形成90°的弯柄 螺母丝锥。其弯曲柄部安装在机床主 轴的弯形槽内，由主轴带动旋转，螺 母坯通过料门自动送入滑道，有锥杆 将螺母坯逐个连续地送给丝锥，使其 切进，再通过丝锥的旋转达到同螺距 送料，并切削完成内螺纹的加工。攻 丝后螺母集聚在丝锥柄部。使丝锥保 持在中心位置。螺母一个一个从丝锥 尖部套入攻丝，并在螺母支承由相互 推挤，在离心力的作有用下将螺母抛 出、落入产品桶（箱）内。
5）磨削工艺简介Biblioteka （1）粗磨 粗磨采用较粗磨粒的砂轮和较大的背吃刀量及进给量， 以提高生产率。粗磨的尺寸精度可以达到IT8～IT7，表面粗糙度 Ra 为 1.6～0.8 μm。 （2）精磨 精磨则采用较细磨粒的砂轮和较小的背吃刀量及进给量， 可以获得较高的精度及较小的表面粗糙度。精磨的尺寸精度可达 IT6～ IT5 ， 表面粗糙度Ra 为 0.8～0.2 μm。 （3）光整加工 如果工件精度要求在 IT5 以上，表面粗糙度 Ra 要 求达到 0.1～0.08 μm，则在经过精车或精磨以后，还需通过光整加 工。常用的外圆表面光整加工方法有研磨、超级光磨和抛光等。
需要大吨位的压力机。由于冷镦时毛坯的变形抗力大，需用数 百吨甚至几千吨的压力机。
由于冷镦的模具成本高，一般只适用于大批量生产的零件。它 适宜的最小批量是5～10万件。
不宜用于高强度材料加工。毛坯在冷镦前需材料的软化处理和 表面处理。这不但增加了工序，需占用较大的生产面积，而且 难以实现生产自动化。
冲孔 冲孔尺寸大小、质量，都是为了满足下序攻 螺纹的要求。螺母内孔直径一般按小径最大 尺寸决定。考虑到钢材硬度要影响冲孔质量， 孔径可定在螺母小径最小尺寸与最大尺寸之 间，由操作者在其公差范围内灵活掌握。实 际上考虑到攻丝的因素，冲孔尺寸的公差要 小于小径的公差。 冲孔必须注意以下两方面的问题： 螺母冲孔后s方胀方问题 孔的粗糙度和圆整度还有同轴度
紧固件加工工艺
紧固件加工工艺
嘿，朋友们！今天咱来聊聊紧固件加工工艺，这可真是个有意思的事儿呢！
你想想看，那些小小的紧固件，就好像是建筑的小卫士，把各种东西紧紧地连接在一起。
要是没有它们，那可真是要乱套啦！
加工紧固件啊，就像是在雕琢一件艺术品。
从原材料的选择开始，就得精挑细选，就像我们挑水果一样，得找个好的。
然后呢，就是各种加工手段啦。
比如说车削，就像是给紧固件来个瘦身计划，让它变得更加精致；还有螺纹加工，那一道道螺纹，就像是给紧固件穿上了漂亮的条纹衣服。
这加工过程中可不能马虎啊，就像做饭一样，火候、调料都得恰到好处。
要是不小心出了差错，那这紧固件可能就不“听话”啦，到时候连接不牢固，那可就麻烦咯！
再说说钻孔吧，这就像是给紧固件开个小窗户，让它能更好地和其他部分“交流”。
但是这个“窗户”可不能开得歪歪扭扭的，得正正当当的才行。
还有热处理呢，这可是让紧固件变得更强大的关键步骤。
就好像给它吃了大力丸，让它更有力量去承担重任。
在整个加工过程中，工人们就像是神奇的魔法师，用他们的双手和技艺，把普通的材料变成了可靠的紧固件。
他们得时刻保持专注，就跟我们考试的时候一样，不能分心。
你们说，这紧固件加工工艺是不是很神奇？它虽然看起来不起眼，但是却在我们的生活中发挥着巨大的作用。
从汽车到飞机，从家具到建筑，哪里都有它们的身影。
所以啊，可别小看了这些小小的紧固件，它们背后的加工工艺可是相当复杂和精细的呢！我们得向那些默默工作的工人们致敬，是他们让我们的生活变得更加稳固和可靠。
这紧固件加工工艺，真的是一门值得我们好好去了解和学习的学问啊！。
紧固件生产行业工艺流程
紧固件生产行业工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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紧固件加工及表面处理工艺
3.紧固件检验项目及量具
紧固件检验项目
外观检测
用目示对产品的处观进行 检验，确保产品没有外观 问题
.30.
.12.
2.紧固件金属表面处理技术
金属表面处理—镀锌
除油(有机或水基清洗剂)
清除应力(高强度产品)
装挂
电解除油
流动冷水
弱浸蚀(增加表面附着力)
流动冷水
流动热水洗
中流动冷水洗
电镀锌
流动冷水
流动热水洗
吹干
流动冷水洗
活化 (增加表面附着力)
冷水洗
除氢(高强度产品)
出光
流动冷水洗
钝化(铬酸盐)
流动水洗
流动冷水洗
进行酸洗，再进行钝化，另一种是酸洗和钝化同时进行。
除油除污物
净水冲洗
酸洗
净水冲洗
钝化
吹干
净水冲洗
.21.
2.紧固件金属表面处理技术
金属表面处理—镀镍
镀件清洗（除油清洗或超声清洗）
预镀铜 (有要求时)
烘干
清洗
清洗 镀镍
备注：镀镍有三种使用要求：严酷环境、中度环境、轻度环境，不同的使用环境 要求的电镀工艺及镀层厚度都不同，需按实际要求确定，一般使用于严酷和中度 环境的产品，需要在镀镍前进行预镀铜，轻度环境一般不需要预镀铜。
用冷镦但本企业设备能力不足时
.6.
1.常见紧固件的加工工艺
紧固件的加工--螺栓、螺钉生产工艺
盘元
酸洗磷化
抽线
退火
成型
包装
表面处理
热处理
辗牙
.7.
1.常见紧固件的加工工艺
紧固件的加工--螺柱生产工艺
盘元
酸洗磷化
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紧固件工艺设计及模具设计介绍
来源：紧固件协会作者：浏览次数：50 发布日期：2021-11-08
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：
感谢您的阅读，祝您生活愉快。