冷镦锻加工力的计算

冷镦锻加工力的计算
一、剪切力的计算
1.毛坯切断力：
P＝F×τ（kg）
式中：F――坯料剪切面积（mm2）
τ――材料抗剪强度kg/mm2
各种常用材料的剪切强度
式中：σb――材料抗拉强度极限kg/mm2
对于钢材还可以根据布氏硬度值，用近似公式计算。

τ＝0.36HB（kg/mm2）
2.切边力：
如六角头螺栓和方头螺栓采用切边工艺。

P＝LHτ（kg）
式中：L――切边周长（mm）
对于六角头螺栓L＝3.46S，方头L＝4S
S――六角或方头对边尺寸
H――螺栓头部高度（mm）
3.螺母冲孔力的计算：
P＝πdτH（kg）
式中d＝螺母攻丝前孔径（mm）
H――螺母孔径高度（mm）
一、冷镦力的计算
冷镦力的计算有许多公式，现介绍两种：
1.冷镦力（经验公式）
P ＝K σT F （kg ）
式中F ――镦锻形状投影面积（mm 2）
K ――头部形状复杂系数，当形状较简单时取1～1.2；当形状较复杂时取1.2～
1.5。

σT ――考虑冷作硬化后的变形抗力
σT ＝σb Ln （F/F 0）（kg/mm 2）
F 0――镦锻前坯料断面积（mm 2）
2.公式
P ＝Z ×n ×σb （1+a ×f （D 0/4H ）F
式中D 0――镦锻后头部最大直径（mm ）
H ――镦锻后头部高度（mm ）
F ――头部与模具接触最大投影面积（mm 2）
Z ――形状复杂系数，简单形状Z ＝1～1.2；较复杂形状Z ＝1.2～1.5；复杂形状Z ＝1.5～1.8
n ――工具形状系数
自由镦粗（一次）n ＝1，对GB30螺栓n ＝1.1；对GB50螺母n ＝1.2；当进行封闭镦粗时n ＝1.75～2.0；当有飞边时n ＝2.5。

a ――镦锻部分形状系数
当头部为圆柱头时a ＝1.3；当头部为六方、四方时a ＝2.0；当头部为不对称、复杂时a ＝2.5～3.0。

f ――摩擦系数，研磨工作面并有石墨润滑时f ＝0.05～0.10；当研磨工作面无石墨润滑时f ＝0.10～0.15；精加工表面f ＝0.15～0.30。

二、 缩径力的计算
当采用大料小变形工艺生产杆形零件时，或为了减少头部的变形量，我们需要采用正挤压或缩径工艺，而缩径实质上是一种开式正挤压。

204d p P π
⨯=
011102)2(ln 2d h d h d d K p f μμ+= 式中：p ――单位挤压力（kg/mm 2）
K f ――被挤压材料的变形抗力（kg/mm 2）
d 0――毛坯直径mm
d 1――挤压后直径mm
h 0――毛坯高度mm
h 1――凹模工作带高度mm
μ――摩擦系数。

有二硫化钼与猪油混合剂等润滑时，可取0.1 变形抗力K f 的查法：
根据挤压件变形前后的截面积，计算出对数挤压比ψ＝ln （F 0/F 1） F 0――挤压变形前截面积
F 1――挤压变形后截面积
然后，在被挤压钢种的流动曲线上，量出变形抗力。

四、搓丝力的计算
搓丝力计算公式： 径向力：t d t L P S R -=13.2(52.1σ(kg)
切向力：R T P P 16.0=(kg)
式中σS ――材料屈服极限（kg/mm 2）
L ――搓丝部分长度mm
d 1――搓丝前坯料直径mm
t ――被滚压螺纹螺距mm
五、滚普通螺纹滚压力计算
经验公式：
3.07.02.1)(6d HRC Lt P =(kg)
式中：P ――滚压压力(kg)
L ――被滚压螺纹完整扣部分的长度mm
t ――被滚压螺纹零件螺距mm
HRC ――被滚压零件的洛氏硬度值
d ――被滚压螺纹公称直径mm。