冷镦成型工艺
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。
冷镦成型工艺
冷镦成型工艺1. 概述冷镦成型工艺是一种金属加工工艺，用于制造高精度、高效率的螺栓、螺母、螺钉等金属零件。
冷镦成型通过在常温下对金属材料进行塑性变形，实现金属材料的进一步加工和形状成型。
2. 工艺流程冷镦成型工艺主要包括以下几个步骤：2.1 原料准备冷镦成型的原料通常为金属线材，常见的材料包括碳钢、合金钢、不锈钢等。
在进行冷镦成型之前，需要对原料进行预处理，包括去除氧化层、切割成合适的长度等。
2.2 模具设计冷镦成型需要使用专门的模具进行加工，模具设计的质量对成品质量有着重要影响。
模具设计包括模具形状设计、模具材料选择等。
2.3 加热处理在进行冷镦成型之前，有时需要对金属材料进行加热处理，以改善材料的塑性和可加工性。
2.4 冷镦成型冷镦成型是整个工艺的核心步骤。
在冷镦成型机床上，金属材料通过进给机构进入模具中，通过工艺参数的控制，在一系列挤压、拉伸、剪切等力的作用下，金属材料发生塑性变形，进而形成螺纹或其他形状。
2.5 后处理冷镦成型后，通常需要进行喷油、清洗、退火等后处理工序，以提高产品的表面光洁度、硬度和机械性能。
3. 工艺优势冷镦成型工艺相较于其他金属加工工艺，具有以下优势：3.1 高生产效率冷镦成型工艺可以实现快速连续加工，每分钟可加工数十个甚至上百个零件，生产效率高。
3.2 低能耗冷镦成型是在常温下进行的加工，相较于热加工工艺，能耗更低。
3.3 降低废料率冷镦成型工艺采用线材作为原料，减少了废料的产生，降低了生产成本。
3.4 优质成品冷镦成型工艺可以获得高精度的产品，具有良好的机械性能和表面质量。
4. 应用领域冷镦成型工艺在各个工业领域都得到了广泛应用，特别适用于需要高精度、高强度螺纹的领域，如汽车、航空航天、建筑等。
5. 发展趋势随着工业自动化水平的提高和新材料的应用，冷镦成型工艺将越来越广泛应用。
未来，冷镦成型工艺将更加注重工艺参数的优化、模具材料的研发等方面，以提高产品的性能和降低生产成本。
冷墩成型工艺
冷墩成型工艺以冷墩成型工艺为标题，本文将介绍冷墩的定义、特点、工艺流程以及应用领域。
一、冷墩的定义冷墩是一种金属成型工艺，通过将金属材料在室温下进行塑性变形，使其产生一定的形状和尺寸。
与热墩工艺相比，冷墩不需要加热金属材料，能够降低能源消耗和成本。
二、冷墩的特点1. 节能环保：冷墩不需要加热金属材料，避免了能源浪费和环境污染。
2. 成本低廉：冷墩工艺相对简单，设备投资和操作成本相对较低。
3. 成型精度高：冷墩工艺可以实现高精度的金属成型，保证产品质量。
4. 适应性强：冷墩工艺适用于各种金属材料，可应用于多个行业领域。
三、冷墩的工艺流程1. 材料准备：选择合适的金属材料，并进行切割、清洗等预处理工作。
2. 模具设计：根据成品要求，设计制作适应的模具。
3. 模具安装：将模具安装到冷墩设备上，并进行调试。
4. 冷墩操作：将预处理好的金属材料放置在模具中，通过冷墩设备施加压力使其变形。
5. 完成产品：冷墩完成后，取出成品，并进行检验、清洁等后续工作。
四、冷墩的应用领域1. 汽车制造：冷墩工艺可以用于汽车零部件的制造，如车身外壳、车门、座椅框架等。
2. 电子设备：冷墩可以制造电子设备外壳、散热片等金属部件。
3. 家电制造：冷墩可以应用于家电制造领域，如冰箱门、洗衣机外壳等。
4. 建筑装饰：冷墩可以制作建筑装饰材料，如金属天花板、墙板等。
5. 其他行业：冷墩工艺还可以应用于航空航天、医疗器械、军工等领域，满足不同行业的金属成型需求。
冷墩成型工艺是一种能够在室温下实现金属成型的工艺，具有节能环保、成本低廉、成型精度高和适应性强的特点。
它在汽车制造、电子设备、家电制造、建筑装饰等多个行业领域有着广泛的应用前景。
通过不断的研究和创新，冷墩工艺将进一步推动金属成型技术的发展，满足不同行业对于金属制品的需求。
冷镦挤压成型工艺
冷镦挤压成型工艺简介冷镦挤压成型工艺是一种常用的金属加工技术，通过将金属材料置于镦头和模具之间，施加高压力并应用冷加工原理使材料在有限空间内变形，从而实现所需的形状和尺寸。
本文将介绍冷镦挤压成型工艺的原理、主要应用领域以及一些注意事项。
工艺原理冷镦挤压成型工艺主要通过镦头和模具对金属材料施加高压力来实现金属的塑性变形。
镦头和模具的形状和尺寸可以根据需要进行设计。
一般来说，镦头上有一个凸起的部分，即挤压面或挤出口，而模具中有一个配合的凹槽。
在挤压过程中，金属材料被挤压进模具中，经过塑性变形后得到所需的形状。
冷镦挤压成型工艺采用冷加工原理，即在常温下进行。
相较于热镦挤压，冷镦挤压不需要将材料加热至较高温度，因此能够节约能源并提高生产效率。
此外，冷镦挤压还能够改善金属材料的强度和硬度，提高产品的精度和表面质量。
应用领域冷镦挤压成型工艺广泛应用于各个行业和领域，特别是在汽车、航空航天、家电、建筑、电子等领域中。
下面介绍一些典型的应用场景：螺栓和螺母螺栓和螺母是冷镦挤压成型工艺的常见应用之一。
通过冷镦挤压，能够将原材料材料经过挤压、滚压等工艺进行成型，最终得到需要的螺纹形状，提高了产品的强度和耐久性。
零件组件冷镦挤压还可用于制造各种零件和组件，如汽车发动机零件、电动工具零件、自行车零件等。
通过冷镦挤压工艺，可以实现对材料形状和尺寸的精确控制，从而满足产品的功能和美观要求。
金属管材冷镦挤压也可以用于制造金属管材。
通过挤压变形，能够提高金属管材的强度和硬度，同时改善内外表面的光洁度和精度，提高管材的使用性能。
注意事项在进行冷镦挤压成型工艺时，需要注意以下几点：1.材料选择：合理选择适合冷镦挤压的金属材料，如低碳钢、不锈钢、黄铜等。
不同材料的挤压性能不同，需要根据产品的要求进行选择。
2.模具设计：模具的设计必须充分考虑产品的形状和尺寸，并结合材料的性能特点进行合理设计。
模具的质量直接影响到产品的质量和成形效果。
冷镦知识和工艺讲解
e．附加应力及残余应力的影响
在变形金属中应力分布是不均匀的，在应力分布较多的地方希望获得 较大的变形，在应力分布较少的地方希望获得较小的变形。由于承受 变形金属本身的完整性，就在其内部产生相互平衡的内力，即所谓附 加应力。当变形终止后，这些彼此平衡的应力便存在变形体内部，构 成残余应力，影响以后变形工序中变形金属的塑性和变形抗力。
冷镦（挤压）成型工艺
主讲人：程从志
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。
主应力由拉应力引起的为正号，主应力由压应力引起的为负号。 在金属压力加工中，最常遇到的是同号及异号的三向主应力图。在异 号三向主应力图中，又以具有两个压应力和一个拉应力的主应力图为 最普遍。 同号的三向压应力图中，各方向的压应力均相等时（б1=б2=б3），并 且，金属内部没有疏松及其它缺陷的条件下，理论上是不可产生塑性 变形的，只有弹性变形产生。 不等的三向压应力图包括的变形工艺有：体积模锻、镦粗、闭式冲孔、 正反挤压、板材及型材轧制等。 在生产实际中很少迂到三向拉伸应力图，仅在拉伸试验中，当产生缩 颈时，在缩颈处的应力线，是三向拉伸的主应力图，如图36-2所示
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。
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。
冷镦基础知识和工艺分析ppt
冷镦基础知识和工艺分析 ppt
contents
目录
• 冷镦成型工艺简介 • 冷镦成型工艺特点 • 冷镦成型工艺影响因素 • 冷镦成型工艺应用场景 • 冷镦成型工艺发展趋势 • 冷镦成型工艺常见问题及解决方案
01
冷镦成型工艺简介
冷镦成型工艺定义
冷镦成型工艺是指利用模具在常温下对金属坯料施加压力， 使其产生塑性变形而形成所需形状和尺寸的零件的一种成型 方法。
03
在冷镦成型工艺中，模具是关键的工艺装备之一，其结构形式、材料选择、热 处理工艺等因素直接影响到零件的质量和生产效率。
02
冷镦成型工艺特点
提高生产效率
加工效率
采用多工位冷镦成型方式，可同时处理多个零件，提高生产效率。
生产周期
通过减少或消除加热、矫直、打磨等辅助工序，缩短了生产周期。
提高零件强度
材料纯净度
3
材料中的杂质会对成型效果产生不良影响。
模具设计因素
模具结构
合理的模具结构可以降低成型难度和提高成型效 果。
模具材料
模具材料的硬度、耐磨性和抗冲击性能对成型效 果有影响。
模具加工精度
模具加工精度对成型件的尺寸和形状精度有影响 。
工艺参数选择
冷镦速度
速度过快会导致成型不充分，速 度过慢则会影响生产效率。
优化材料性能
材料利用率
冷镦成型工艺可以最大限度地利用原材料，提高材料的利用率，降低生产成本。
性能优化
通过合理的材料选择和冷镦工艺优化，可以进一步优化零件的性能，提高其使用 效果和寿命。
03
冷镦成型工艺影响因素
材料因素
1 2
材料硬度
硬度过高会导致成型困难，硬度过低则会使成 型效果不佳。
冷镦知识和工艺讲解课件
• 扭转试验是以试样在扭断机上扭断时的扭转角或扭转圈数来表示的。 生产中最常用的是拉伸试验和镦粗试验。不管哪种试验方法，都是相 对于某种特定的受力状态和变形条件的。由此所得出的塑性指标，只 是相对比较而言，仅说明某种金属在什么样的变形条件下塑性的好坏。
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• 1.1.3 影响金属塑性及变形抗力的主要因素
• 钢中随含碳量的增加，则钢的抗力指标（бb、бp、бs等）均增高，而 塑性指标（ε、ψ等）均降低。在冷变形时，钢中含碳量每增加0.1%， 其强度极限бs大约增加6～8 kg/mm2。
• 硫在钢中以硫化铁、硫化锰存在。硫化铁具有脆性，硫化锰在压力加
工过程中变成丝状得到拉长，因PPT而学习使交在流 与纤维垂直的横向上的机械指
• (1)拉伸试验
• 拉伸试验用伸长率δ和断面收缩率ψ来表示。表示钢材试样在单向拉伸 时的塑性变形能力，是金属材料标准中常用的塑性指标。δ和ψ的数值 由以下公式确定：
•
Lk Lo Lo
10% 0（公式36-1）
Fo Fk 10% 0 （公式36-2）
Fo
• 式中： L0、Lk——拉伸试样原始标距、破坏后标距的长度。 • F0、Fk——拉伸试样原始、破断处的截面积。
冷镦（挤压）成型工艺
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• 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：
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。
冷镦基础知识和工艺分析
主应力由拉应力引起的为正号，主应力由压应力引起的为负号。 在金属压力加工中，最常遇到的是同号及异号的三向主应力图。在异 号三向主应力图中，又以具有两个压应力和一个拉应力的主应力图为 最普遍。 同号的三向压应力图中，各方向的压应力均相等时（б1=б2=б3），并 且，金属内部没有疏松及其它缺陷的条件下，理论上是不可产生塑性 变形的，只有弹性变形产生。 不等的三向压应力图包括的变形工艺有：体积模锻、镦粗、闭式冲孔、 正反挤压、板材及型材轧制等。 在生产实际中很少迂到三向拉伸应力图，仅在拉伸试验中，当产生缩 颈时，在缩颈处的应力线，是三向拉伸的主应力图，如图36-2所示
1.1.2 塑性的评定方法 为了评定金属塑性的好坏，常用一种数值上的指标，称为塑性指标。 塑性指标是以钢材试样开始破坏瞬间的塑性变形量来表示，生产实际 中，通常用以下几种方法： (1)拉伸试验 拉伸试验用伸长率δ和断面收缩率ψ来表示。表示钢材试样在单向拉 伸时的塑性变形能力，是金属材料标准中常用的塑性指标。δ和ψ的 数值由以下公式确定：
由于工模具形状不同，所施加给坯件的作用力，以及模具与坯件接触 的摩擦力也不一样，引致金属在各方向流动阻力的差异，从而金属在 各方向流动体积的分配也有所差异。
c．金属本身性质不均的影响 金属本身的性质不均，反映出金属成份的不均、组织不均、以及在变 形中内部温度的不均等。这些性质的不均匀性，在金属内部出现互相 平衡的附加应力，由于内力的存在，使金属在各自流动的阻力有所差 异，变形首先发生在阻力最小的部分。
d W dt
（公式36-4）
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。
螺丝冷镦工艺流程
螺丝冷镦工艺流程
螺丝冷镦工艺流程如下：
1．选择合适的原材料：一般螺丝的原材料是金属丝材，常用的材料包括碳钢、不锈钢等。
2．切割：将选定的原材料根据螺丝的长度要求进行切割。
3．镦头：将切割好的金属丝材的一端加热至高温，然后用压力将其压成预定的形状，形成螺丝的头部。
4．冷镦成型：将加热镦头后的金属丝材放入冷镦机中进行冷镦成型。
冷镦机通过冷挤压的方式，将金属材料逐渐塑性变形成螺纹状。
5．剪断：将冷镦成型后的金属材料切割成螺丝的长度。
6．清洗和去毛刺：清洗螺丝并去除表面的毛刺，确保产品质量。
7．表面处理：根据需要对螺丝进行镀锌、镀镍等表面处理，提高其耐腐蚀性能。
8．检验和包装：对螺丝进行质量检验，包装成成品。
冷镦工艺介绍
冷镦工艺介绍
冷镦是一种金属成形加工技术，也称为冷挤压。
它是一种通过加压来改变金属截面形状的方法，通常应用于制造螺栓、螺钉、螺母和其他紧固件等产品。
冷镦工艺的主要过程包括：
1. 材料准备：选择适当的金属材料，并进行表面处理，以确保其表面平整和清洁。
2. 冷挤压：将金属材料放到冷挤压机中，通过挤压头施加压力，在压力的作用下，金属材料被压缩，经过变形和扭曲，最终形成所需的形状。
3. 冷拉伸：在冷挤压完成后，金属材料经过冷拉伸以进一步增加其强度。
4. 切割：将冷挤压成型的金属材料切割成所需的长度。
冷镦工艺具有高效、精度高、成本低的优点。
与传统的热镦和锻造技术相比，冷镦技术不需要加热金属材料，因此能够减少能源消耗和环境污染。
此外，冷镦还可以在生产过程中避免金属材料的氧化和退火现象，从而提高了制品质量和性能。
总之，冷镦工艺是一种重要的金属成形加工技术，广泛应用于各种工业领域，特别是在紧固件制造领域。
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冷镦工艺讲解ppt课件
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磷在钢中使变形抗力提高，塑性降低。含磷高于0.1%～0.2%的钢具 有冷脆性。一般钢的含磷量控制在百分之零点零几。
其他如低熔点杂质在金属基体的分布状态对塑性有很大影响。 总之，钢中的化பைடு நூலகம்成分愈复杂，含量愈多，则对钢的抗力及塑性的影
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主应力由拉应力引起的为正号，主应力由压应力引起的为负号。 在金属压力加工中，最常遇到的是同号及异号的三向主应力图。在异
号三向主应力图中，又以具有两个压应力和一个拉应力的主应力图为 最普遍。 同号的三向压应力图中，各方向的压应力均相等时（б1=б2=б3），并 且，金属内部没有疏松及其它缺陷的条件下，理论上是不可产生塑性 变形的，只有弹性变形产生。 不等的三向压应力图包括的变形工艺有：体积模锻、镦粗、闭式冲孔、 正反挤压、板材及型材轧制等。 在生产实际中很少迂到三向拉伸应力图，仅在拉伸试验中，当产生缩 颈时，在缩颈处的应力线，是三向拉伸的主应力图，如图36-2所示
模具结构形状确定的设计最主要的依据。 1.2.3 变形中影响金属流动的主要因素 a 摩擦的影响 在变形中模具和坯件间的接触面上不可避免的有摩擦力存在，由于摩
擦力的作用，改变了金属流动的特征。如图36-5所示，在平板间镦粗 矩形坏料时，由于摩擦力的作用，使各向阻力不同，变形中，断面不 能继续保持矩形。按最小阻力定律，它会逐渐趋于圆形。若无摩擦力 作用，则坯件处于理想的均匀变形状态，变形前后在几何形状上仍然 相似。
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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
冷镦成型工艺
冷镦成型工艺一、概述冷镦成型是指利用专用机器设备对金属材料进行成型加工的一种方法，通常用于生产螺栓、螺母、轴承等零部件。
冷镦成型工艺具有高效、高质量、低能耗等优点，广泛应用于制造业。
二、材料准备1. 原材料：冷镦成型通常使用的原材料为钢丝或钢棒，要求表面光洁度高，无裂纹、疵点等缺陷。
2. 材料处理：在进行冷镦成型前，需要对原材料进行一些预处理工作。
首先是去除表面的油污和锈蚀物，可以采用酸洗或机械清洗等方法；其次是对材料进行调质处理，以提高其硬度和强度。
三、设备选择1. 冷镦机：冷镦机是进行冷镦成型的主要设备。
根据不同的生产需求和产品要求，可以选择单颗头或多颗头的冷镦机。
2. 辅助设备：除了冷镦机外，还需要配备一些辅助设备，如切断机、抛光机等。
四、工艺流程1. 切断：将原材料按照一定长度进行切断。
2. 镦头制作：根据产品要求，对冷镦机上的模具进行设计和制作。
3. 冷镦成型：将经过处理的原材料放入冷镦机中，通过模具的挤压和拉伸，使其逐渐变形成为所需形状。
4. 抛光：对成型后的零部件进行抛光处理，以提高表面光洁度和质量。
5. 检验：对成品进行检验，包括外观质量、尺寸精度、硬度等方面。
五、工艺参数1. 冷镦机调整：根据不同的产品要求和工艺流程，需要调整冷镦机的参数，如挤压力、旋转速度等。
2. 模具设计：模具设计是影响产品质量和生产效率的关键因素。
需要根据不同的产品要求和材料特性进行合理设计。
3. 加工工艺：加工工艺包括冷镦成型过程中各个环节的操作流程和参数设置。
需要根据实际情况进行合理调整。
六、常见问题及解决方法1. 产品出现裂纹或变形：可能是由于材料硬度不足或冷镦机参数设置不当造成的。
可以采用调整冷镦机参数、更换模具等方法解决。
2. 产品表面质量差：可能是由于原材料表面处理不当或抛光工艺不到位造成的。
可以采用改进原材料处理、加强抛光工艺等方法解决。
3. 生产效率低：可能是由于设备老化、工艺流程不合理等原因造成的。
冷镦工艺讲解
主讲人：程从志
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。
b．变形速度对塑性及变形抗力的影响 变形速度是单位时间内的相对位移体积：
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。
主应力由拉应力引起的为正号，主应力由压应力引起的为负号。 在金属压力加工中，最常遇到的是同号及异号的三向主应力图。在异 号三向主应力图中，又以具有两个压应力和一个拉应力的主应力图为 最普遍。 同号的三向压应力图中，各方向的压应力均相等时（б1=б2=б3），并 且，金属内部没有疏松及其它缺陷的条件下，理论上是不可产生塑性 变形的，只有弹性变形产生。 不等的三向压应力图包括的变形工艺有：体积模锻、镦粗、闭式冲孔、 正反挤压、板材及型材轧制等。 在生产实际中很少迂到三向拉伸应力图，仅在拉伸试验中，当产生缩 颈时，在缩颈处的应力线，是三向拉伸的主应力图，如图36-2所示
冷镦工艺讲解
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2 金属冷镦（挤）工艺
2.1 冷镦（挤）工艺基本概念
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。
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针对影响金属塑性及变形抗力的主要因素，结合生产实际，采取有效 的工艺措施，是完全可以提高金属塑性及降低其变形抗力的，生产中， 常采取的工艺措施有：
a．坯料状况
冷镦用原材料，除了要求化学成份、组织均匀，不要有金属夹杂等以 外，一般要对原材料进行软化退火处理，目的在于消除金属轧制时残 留在金属内部的残余应力，使组织均匀，降低硬度，要求冷镦前金属 的硬度HRB≤80。对中碳钢，合金钢一般采取球化退火，目的是除消 除应力、使组织均匀外，还可改善金属的冷变形塑性。
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。
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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。
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紧固件冷镦成型工艺紧固件成型工艺中,冷镦(挤)技术就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,使金属在预定得模具内成形,这种方法通常叫冷镦。
实际上,任何紧固件得成形,不单就是冷镦一种变形方式能实现得,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,生产中对冷镦得叫法,只就是一种习惯性叫法,更确切地说,应该叫做冷镦(挤)。
冷镦(挤)得优点很多,它适用于紧固件得大批量生产。
它得主要优点概括为以下几个方面:a。
钢材利用率高。
冷镦(挤)就是一种少、无切削加工方法,如加工杆类得六角头螺栓、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,它得利用率可高达85％～95％,仅就是料头、料尾及切六角头边得一些工艺消耗、b、生产率高。
与通用得切削加工相比,冷镦(挤)成型效率要高出几十倍以上、ｃ。
机械性能好、冷镦(挤)方法加工得零件,由于金属纤维未被切断,因此强度要比切削加工得优越得多、d.适于自动化生产。
适宜冷镦(挤)方法生产得紧固件(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,也就是大批量生产得主要方法。
总之,冷镦(挤)方法加工紧固件、异形件就是一种综合经济效益相当高得加工方法,就是紧固件行业中普遍采用得加工方法,也就是一种在国内、外广为利用、很有发展得先进加工方法、因此,如何充分利用、提高金属得塑性、掌握金属塑性变形得机理、研制出科学合理得紧固件冷镦(挤)加工工艺,就是本章得目得与宗旨所在。
1ﻩ金属变形得基本概念1.1变形变形就是指金属受力(外力、内力)时,在保持自己完整性得条件下,组成本身得细小微粒得相对位移得总与。
１．１.1 变形得种类ａ.弹性变形金属受外力作用发生了变形,当外力去掉后,恢复原来形状与尺寸得能力,这种变形称为弹性变形。
弹性得好坏就是通过弹性极限、比例极限来衡量得。
b.塑性变形金属在外力作用下,产生永久变形(指去掉外力后不能恢复原状得变形),但金属本身得完整性又不会被破坏得变形,称为塑性变形。
塑性得好坏通过伸长率、断面收缩率、屈服极限来表示。
1.1。
2塑性得评定方法为了评定金属塑性得好坏,常用一种数值上得指标,称为塑性指标。
塑性指标就是以钢材试样开始破坏瞬间得塑性变形量来表示,生产实际中,通常用以下几种方法:(1)拉伸试验拉伸试验用伸长率δ与断面收缩率ψ来表示。
表示钢材试样在单向拉伸时得塑性变形能力,就是金属材料标准中常用得塑性指标、δ与ψ得数值由以下公式确定:(公式36—１)(公式36—2)式中:L0、Lｋ——拉伸试样原始标距、破坏后标距得长度。
F０、Fk——拉伸试样原始、破断处得截面积。
(2)镦粗试验又称压扁试验它就是将试样制成高度Ｈo为试样原始直径Do得１.５倍得圆柱形,然后在压力机上进行压扁,直到试样表面出现第1条肉眼可观察到得裂纹为止,这时得压缩程度εc为塑性指标。
其数值按下式可计算出:(公式36-3)式中Ｈo-—圆柱形试样得原始高度、Hk——试样在压扁中,在侧表面出现第1条肉眼可见裂纹时得试样高度、(3)扭转试验扭转试验就是以试样在扭断机上扭断时得扭转角或扭转圈数来表示得。
生产中最常用得就是拉伸试验与镦粗试验、不管哪种试验方法,都就是相对于某种特定得受力状态与变形条件得。
由此所得出得塑性指标,只就是相对比较而言,仅说明某种金属在什么样得变形条件下塑性得好坏。
1。
1.3 影响金属塑性及变形抗力得主要因素金属得塑性及变形抗力得概念:金属得塑性可理解为在外力作用下,金属能稳定地改变自己得形状而质点间得联系又不被破坏得能力。
并将金属在变形时反作用于施加外力得工模具得力称为变形抗力。
影响金属塑性及变形抗力得主要因素包括以下几个方面:a.金属组织及化学成分对塑性及变形抗力得影响金属组织决定于组成金属得化学成分,其主要元素得晶格类别,杂质得性质、数量及分布情况、组成元素越少,塑性越好。
例如纯铁具有很高得塑性。
碳在铁中呈固熔体也具有很好得塑性,而呈化合物,则塑性就降低。
如化合物Ｆｅ3Ｃ实际上就是很脆得。
一般在钢中其她元素成分得增加也会降低钢得塑性。
钢中随含碳量得增加,则钢得抗力指标(бｂ、бp、бs等)均增高,而塑性指标(ε、ψ等)均降低。
在冷变形时,钢中含碳量每增加０、１％,其强度极限бs大约增加6～８kg/mm2、硫在钢中以硫化铁、硫化锰存在。
硫化铁具有脆性,硫化锰在压力加工过程中变成丝状得到拉长,因而使在与纤维垂直得横向上得机械指数降低。
所以硫在钢中就是有害得杂质,含量愈少愈好、磷在钢中使变形抗力提高,塑性降低、含磷高于0。
1％~0。
2％得钢具有冷脆性。
一般钢得含磷量控制在百分之零点零几。
其她如低熔点杂质在金属基体得分布状态对塑性有很大影响。
总之,钢中得化学成分愈复杂,含量愈多,则对钢得抗力及塑性得影响也就愈大。
这正说明某些高合金钢难于进行冷镦(压)加工得原因。
b.变形速度对塑性及变形抗力得影响变形速度就是单位时间内得相对位移体积:(公式36—4)不应将变形速度与变形工具得运动速度混为一谈,也应将变形速度与变形体中质点得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,变形速度得影响不如热变形时显著,这就是由于无硬化消除得过程。
但当变形速度特别大时,塑性变形产生得热(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。
c、应力状态对塑性及变形抗力得影响在外力作用下,金属内部产生内力,其单位面积之强度称之为应力。
受力金属处于应力状态下。
从变形体内分离出一个微小基元正方体,在所取得正方体上,作用有未知大小但已知方向得应力,把这种表示点上主应力个数及其符号得简图叫主应力图、表示金属受力状态得主应力图共有九种,其中四个为三向主应力图,三个为平面主应力图,两个为单向主应力图,如图３6－１所示。
主应力由拉应力引起得为正号,主应力由压应力引起得为负号。
在金属压力加工中,最常遇到得就是同号及异号得三向主应力图。
在异号三向主应力图中,又以具有两个压应力与一个拉应力得主应力图为最普遍、同号得三向压应力图中,各方向得压应力均相等时(б1＝б2=б３),并且,金属内部没有疏松及其它缺陷得条件下,理论上就是不可产生塑性变形得,只有弹性变形产生、不等得三向压应力图包括得变形工艺有:体积模锻、镦粗、闭式冲孔、正反挤压、板材及型材轧制等。
在生产实际中很少迂到三向拉伸应力图,仅在拉伸试验中,当产生缩颈时,在缩颈处得应力线,就是三向拉伸得主应力图,如图３6-2所示在镦粗时,由于摩擦得作用,也呈现出三向压应力图,如图36-3所示。
总之,受力金属得应力状态中,压应力有利于塑性得增加,拉应力将降低金属得塑性。
d、冷变形硬化对金属塑性及变形抗力得影响金属经过冷塑性变形,引起金属得机械性能、物理性能及化学性能得改变、随着变形程度得增加,所有得强度指标(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,并改变了金属得磁性等等,在塑性变形中,金属得这些性质变化得总与称作冷变形硬化,简称硬化。
ｅ。
附加应力及残余应力得影响在变形金属中应力分布就是不均匀得,在应力分布较多得地方希望获得较大得变形,在应力分布较少得地方希望获得较小得变形、由于承受变形金属本身得完整性,就在其内部产生相互平衡得内力,即所谓附加应力。
当变形终止后,这些彼此平衡得应力便存在变形体内部,构成残余应力,影响以后变形工序中变形金属得塑性与变形抗力１。
1.4 提高金属塑性及降低变形抗力得工艺措施针对影响金属塑性及变形抗力得主要因素,结合生产实际,采取有效得工艺措施,就是完全可以提高金属塑性及降低其变形抗力得,生产中,常采取得工艺措施有:a.坯料状况冷镦用原材料,除了要求化学成份、组织均匀,不要有金属夹杂等以外,一般要对原材料进行软化退火处理,目得在于消除金属轧制时残留在金属内部得残余应力,使组织均匀,降低硬度,要求冷镦前金属得硬度HRＢ≤80。
对中碳钢,合金钢一般采取球化退火,目得就是除消除应力、使组织均匀外,还可改善金属得冷变形塑性。
ｂ、提高模具光滑度及改善金属表面润滑条件这两项措施都就是为了降低变形体与模具工作表面得摩擦力,尽可能降低变形中由于摩擦而产生得拉应力。
c.选择合适得变形规范在冷镦(挤)工艺中,一次就镦击成形得产品很少,一般都要经过两次及两次以上得镦击。
因此必须做到每次变形量得合理分配,这不仅有利于充分利用金属得冷变形塑性,也有利于金属得成形。
如生产中采用冷镦、冷挤复合成形、螺栓得两次缩径、螺母得大料小变形等。
1.2金属塑性变形得基本规律ﻫ１．2.1最小阻力定律金属在变形中,变形体得质点有向各方向移动得可能,变形体质点得移动就是沿其最小阻力方向移动,称为最小阻力定律、在六角头螺栓多工位冷镦中,第二工位精镦时,金属向上、下模开口处流动并形成飞边就是最小阻力定律起作用得体现、图36-4表明坯件在模具中镦锻时,它在充满上、下模腔得同时还向上、下模构成得间隙向四周流,只有当往飞边流动得阻力大于在模腔其它部分得阻力时,金属充满模腔才有可能。
在上模向下运动中,飞边上金属流动阻力随飞边厚度得减小而增加,这时才能保证最后充满上、下模腔。
１．2.2 体积不变定律金属塑性变形中,其密度改变极为微小,可以忽略。
塑性变形得物体之体积保持不变,金属坯件在塑性变形以前得体积等于变形后得体积、体积不变定律就是根据产品形状尺寸、计算出体积,据此再确定所需坯件得具体尺寸。
最小阻力定律则就是金属变形次数如何确定,每次变形量如何分配、工模具结构形状确定得设计最主要得依据。
1.2。
3 变形中影响金属流动得主要因素a.摩擦得影响在变形中模具与坯件间得接触面上不可避免得有摩擦力存在,由于摩擦力得作用,改变了金属流动得特征。
如图3６—5所示,在平板间镦粗矩形坏料时,由于摩擦力得作用,使各向阻力不同,变形中,断面不能继续保持矩形。
按最小阻力定律,它会逐渐趋于圆形。
若无摩擦力作用,则坯件处于理想得均匀变形状态,变形前后在几何形状上仍然相似。
图３6—6为环形坯件得镦粗示意图。
当无摩擦时,环形件在高度上被压缩,根据体积不变条件,不论就是外层还就是内层,金属得直径都有所增加,即所有金属都沿径向辐射状向外流动。
由于有摩擦得存在,流动受到阻碍。
越接近内层金属向外流动得阻力越大,比向内流动时还要大,因而改变了流动得方向,如图所示,在环形件中出现了流动得分界面(dＮ)、b.工模具形状得影响由于工模具形状不同,所施加给坯件得作用力,以及模具与坯件接触得摩擦力也不一样,引致金属在各方向流动阻力得差异,从而金属在各方向流动体积得分配也有所差异、c.金属本身性质不均得影响金属本身得性质不均,反映出金属成份得不均、组织不均、以及在变形中内部温度得不均等。