第十九章 冷锻工艺过程的设计
冷锻工艺流程
冷锻工艺流程冷锻是一种切削金属加工方法,通过在室温下将金属材料进行冷加工来改善其力学性能和外观。
它是一种高效的金属加工方法,广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
本文将介绍冷锻工艺流程。
冷锻工艺流程主要包括原料准备、预热、锻造、冷却和后处理几个主要步骤。
首先是原料准备。
冷锻的原料通常是金属坯料,可以是各种不同种类的金属材料,如钢、铁、铝合金等。
在冷锻之前,需要对原料进行切割和归整,以便于后续的锻造操作。
其次是预热。
预热是为了提高原材料的塑性和降低锻造过程中的冷却速度。
通过预热,可以使原材料变得更加柔软和易于成形。
预热温度一般控制在400-600摄氏度之间,具体根据不同的金属材料和产品要求来确定。
接下来是锻造。
锻造是冷锻的核心步骤,通过施加外力将原材料变形成目标形状。
锻造过程通常可以分为粗锻和精锻两个阶段。
粗锻阶段主要是通过大力量的冲击来形成初步的形状,而精锻则是通过各种形式的锤击来进一步细化形状和提高表面质量。
锻造结束后,需要对锻件进行冷却。
冷却的目的是使锻件在锻造过程中产生的热量迅速散发,从而提高其冷硬性和冷变形能力。
冷却方法主要有自然冷却和水冷却两种方式。
通常情况下,会采用结合两种方式进行冷却。
最后是后处理。
后处理是为了改善产品的物理性能和表面质量,通常包括退火、淬火、回火等工艺。
退火是通过加热锻件到一定温度,然后缓慢冷却,以消除内部应力。
淬火是将锻件加热至临界温度,然后迅速冷却,以增加其硬度和韧性。
回火是在淬火后对锻件进行再次加热,并缓慢冷却,以调整其硬度和韧性。
综上所述,冷锻工艺流程包括原料准备、预热、锻造、冷却和后处理几个主要步骤。
每个步骤都有其独特的作用和要求,需要经过精心设计和操作。
冷锻工艺具有高效、经济和质量稳定的特点,被广泛应用于金属制造行业。
冷锻工艺的详细介绍
1900年,美国L.E.Hooker取得了铅、锌、铝和黄铜等有色金属材料空心件正挤压方法的专利, 并制造 了黄铜的西服扣。
第一次世界大战争期间,美国用正挤压方法制造了黄铜弹壳,德国开发了钢弹壳。 1935年,德国人采用了前一年发展的磷化处理方法和新润滑挤,用挤压的方法制造出了钢质 子弹壳,成为二战时期的军事秘密。1940年,钢制壳、简体零件的冷挤压出现。 1945年以后,不仅钢的冷挤压达到了实用的条件,而且冷锻生产中逐渐出现将基本工序组合 起来。如复合挤压、镦挤以及一些新的冷锻工艺与设备。
第一节冷锻的来源及概述
1冷锻的基本概念 2冷锻的特点
(1) 优点 (2 )缺点 3冷锻的发展历史与发展动向
一、冷锻定义及基本概念
1、 冷锻定义:
冷锻,又叫冷体积成形,是一种制造工艺也是一种加工方法。与冲压加工工艺基本上一样,冷 锻加工也是由材料、 模具和设备三要素构成。只是冲压加工中的材料主要是板材,而冷锻加工中的材 料主要是圆盘线材。
PF-420,NP40,NP60,PF630, NP81,PF-860)最好机型是3-3或 PF-420,因为大的机器产品太小不 易调整
2、料长L计算:
L= d12 ×h1+ d22 ×h2+ d32 ×h3
材料线径d2
三、根据产品计算强束比,确认冷锻是否可以加工:
d=材料线径
d=材料线径
顺强束
1、产品强束比:
低碳钢WC≤0.25% 低合金钢WMe≤5%
锰(Mn)钢
中碳钢WC =0.25%~0.6%
中合金钢WMe=5%~10%
铬(Cr)钢
冷锻工艺流程
冷锻工艺流程
《冷锻工艺流程》
冷锻是一种将金属材料加热至其塑性温度以下后,通过强大的挤压力将其加工成所需形状的工艺。
冷锻工艺流程包括材料准备、预处理、锻造、冷却和后处理等多个环节。
首先是材料准备,工件材料通常是钢或铝合金,需要进行材料检测和筛选,以确保材料质量符合要求。
然后进行预处理,包括清洁表面、去除氧化层以及截断成所需长度等。
接下来是锻造环节,工件被放置在冷锻机上,通过加热和挤压力将其加工成所需形状。
在此过程中,需要根据工件形状设计模具,以确保加工出精确的形状和尺寸。
冷锻过程中,由于材料处于非常高的压缩状态,所以能够加工出坚固耐用的工件。
冷却环节非常重要,这是为了降低工件温度,增加其硬度和强度。
冷却方法通常包括水冷或风冷,以确保工件能够达到所需的机械性能。
最后是后处理环节,包括清洁、抛光、热处理等工艺,以满足客户的各项要求和标准。
总的来说,冷锻工艺流程是一个复杂的过程,需要经过严格的控制和检验,才能够生产出符合要求的高质量工件。
同时,冷锻工艺还具有高效率、节能环保等优点,在各种工件的制造加工过程中得到了广泛的应用。
冷锻(Coldforging)成形工艺资料介绍~
冷锻(Coldforging)成形工艺资料介绍~冷锻(Cold forging)成形工艺资料介绍~冷锻是冷模锻、冷挤压、冷镦等塑性加工的统称。
是对物料再结晶温度以下的成形加工,是在回复温度以下进行的锻造。
生产中习惯把不加热毛坯进行的锻造称为冷锻。
冷锻材料大都是室温下变形抗力较小、塑性较好的铝及部分合金、铜及部分合金、低碳钢、中碳钢、低合金结构钢。
冷锻件表面质量好,尺寸精度高,能代替一些切削加工。
冷锻能使金属强化,提高零件的强度。
HATEBUR冷锻视频,细节尽现!冷锻的定义冷锻又叫做冷体积成形,是一种制造工艺也是一种加工方法。
与冷冲压加工工艺基本一样。
冷锻工艺也是有材料、模具、设备三要素构成。
只是冲压加工中的材料主要是板材,而冷锻加工中的材料主要为圆盘或线材。
日本(JIS)叫冷间锻造(简称冷锻)中国(GB)叫冷镦,一些螺丝厂也喜欢称为打头。
冷锻是指金属的再结晶温度以下进行的各种体积成形。
从金属学的理论可知,各种金属材料的可再结晶温度有所不同;T再=(0.3-0.5)T熔。
(注:JIS,日本工业标准的简称,由日本工业标准调查会组织制定和审议)日本冷锻工艺赏析,建议wifi下观看!可知:铁金属和非金属的最低再结晶温度。
即使在室温或者常温的条件下铅、锡的成形加工都不能称作冷锻,而是热锻了。
但是铁、铜、铝在常温下成形加工就可以称为冷锻。
冷锻零件的形状越来越趋于复杂,由最初的阶梯轴、螺钉、螺钉、螺母和导管等,发展到形状复杂的零件。
花键轴的典型工艺为:正挤压杆部——镦粗中间头部分——挤压花键;花键套的主要工艺为:反挤压杯形件——冲底制成环形件——正挤压轴套。
圆柱齿轮的冷挤压技术也成功用于生产。
除黑色金属外,铜合金、镁合金和铝合金材料的冷挤压应用也越来越广泛。
轴类锻件自动化冷锻生产线,建议wifi 下观看~(视频来源于中国锻压网)工艺介绍——冷锻冷精锻是一种(近)净形成形工艺。
采用该方法成形的零件强度和精度高,表面质量好。
冷锻工艺概述及其基本工序
冷锻工艺概述及其基本工序冷锻工艺是一种金属加工工艺,用于在常温下加工金属材料。
相比于热锻工艺,冷锻工艺有许多独特的特点和优势。
冷锻工艺的基本工序包括模具设计、材料准备、预热、锻造、冷却和后处理等环节。
首先,模具设计是冷锻工艺的关键步骤之一。
优秀的模具设计能够确保产品的精度和质量。
模具主要分为顶模和底模,根据锻造对象的形状和尺寸来设计。
模具的材料通常选择较高的硬度和韧性,以确保工作寿命和稳定性。
其次,材料准备是冷锻工艺的准备阶段。
材料的选择至关重要,通常使用高强度合金钢、不锈钢、铝合金等金属材料。
材料的准备包括材料剪切、材料加热和材料的加工等步骤,以确保材料具备适合冷锻工艺的特性。
在进入锻造阶段之前,材料需要进行预热。
预热是为了减少材料的冷脆性和提高可锻性。
预热温度根据不同的材料来确定,通常在300℃至500℃之间。
预热的时间也很重要,通常需要根据不同材料和尺寸来确定。
接下来是锻造阶段,是冷锻工艺的核心步骤。
锻造是通过施加巨大的压力来改变材料的形状和尺寸。
锻造分为多种方式,包括扁锻、拉拔、压力焊接等。
在锻造过程中,根据产品的形状和要求,模具将材料变形成所需的形状和尺寸。
完成锻造后,材料需要冷却处理。
冷却可以提高材料的硬度和强度,并确保材料具有良好的结构和性能。
冷却通常采用水淬或空气冷却等方法。
最后,进行后处理是为了提高产品的表面质量和性能。
后处理包括切割、修整、清洗、抛光和热处理等步骤,以确保产品的质量和要求。
总之,冷锻工艺是一种常温下加工金属材料的工艺,具有诸多优点。
通过模具设计、材料准备、预热、锻造、冷却和后处理等基本工序,冷锻工艺能够生产出高质量的产品,广泛应用于各种行业中。
冷锻工艺的特点和优势使其在金属加工领域中得到广泛应用。
相比于热锻工艺,冷锻工艺具有以下几个优势:首先,冷锻工艺可以提高材料的强度和硬度。
在常温下进行锻造,可以充分利用材料的冷切变形和冷加工硬化效应,从而使材料的晶粒细化,晶界扩散困难。
冷作模具钢的锻造工艺流程
冷作模具钢的锻造工艺流程English Answer:Cold work tool steels are a type of steel that is used to make tools that are used in cold working operations, such as stamping, forming, and cutting. These steels are typically alloyed with carbon, chromium, and vanadium, and they are heat treated to achieve a high hardness and wear resistance.The forging process for cold work tool steels issimilar to the forging process for other types of steel. However, there are some specific considerations that must be taken into account when forging cold work tool steels.Material Selection: The first step in the forging process is to select the appropriate material. Cold work tool steels are available in a variety of grades, each with its own unique properties. The specific grade of steel that is selected will depend on the specific application forwhich the tool will be used.Heating: The next step is to heat the steel to the proper forging temperature. The forging temperature forcold work tool steels is typically between 1,800 and 2,200 degrees Fahrenheit.Forging: Once the steel has reached the proper temperature, it is forged into the desired shape. Forging can be done using a variety of methods, including hand forging, press forging, and drop forging.Heat Treatment: After the steel has been forged, it is heat treated to achieve the desired hardness and wear resistance. Heat treatment typically involves heating the steel to a specific temperature, holding it at that temperature for a specific period of time, and then cooling it at a controlled rate.Chinese Answer:冷作模具钢是用于制造用于冷加工操作(如冲压、成型和切割)的工具的一种钢材。
冷锻件图的设计步骤(精)
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对零件进行分析,加一些锻造余块简化零件的形状; 。 1 1 对零件进行分析,加一些锻造余块简化零件的形状 3 4 2 2 根据分型面设计原则,确定零件的分型面;
3
4
根据锻件高度与长度、高度与宽度的比值 及生产经验确定锻件的拔模斜度; 确定锻件的内外圆角半径。
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2
4
确定生产设备:根据零件形状、尺寸、重量 1 、工厂的生产设备确定具体生产设备,如采 2 用模锻锤、热摩擦压力机或卧锻机等,选用 不同的生产设备,其设计的模具也不同。
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二、冷锻件图的绘制
(一)锻件图的概念
概
1
念
冷锻件图是在零件图的基础上加了锻造余块、机
械加工余量、拔模斜度、圆角半径的零件图。
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(二)冷锻件图的作用
1
1
冷锻件图是设
计热锻件图的
2
2
3
冷锻件图是判
4
3
冷锻件图是机
பைடு நூலகம்
断模锻件合格
与否的依据
械加工的依据
依据
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冷锻工艺技术
冷锻工艺技术冷锻工艺技术是一种利用冷态金属材料进行锻造的工艺方法。
相比热锻工艺,冷锻具有以下优点:一是能够减少材料内部的晶粒长大,提高材料的强度和硬度;二是能够提高材料的耐磨性和抗疲劳性能;三是能够减少锻后工件的缩量和变形量,提高工件的精度和表面质量。
冷锻工艺技术主要分为手工冷锻和机械冷锻两种。
手工冷锻是利用锻锤等工具进行锻造,操作简单,适用于小批量和单件的生产;机械冷锻是利用冷锻机进行锻造,可以实现批量生产和自动化控制。
冷锻工艺技术的关键是选择合适的工艺参数,如冷锻温度、冷锻速度、冷锻角度等。
冷锻温度一般为金属的半塑性温度,即在仍具有一定塑性但又不发生试样断裂的温度范围内进行锻造。
冷锻速度应根据材料的特性和形状来确定,一般要保证锻件在一次锻造中能够形成所需要的形状,并避免产生过多的缺陷。
冷锻角度是指锻件的形状在冷锻过程中发生的变化角度,通常以90度为界限,超过90度称为绕弯锻造,不超过90度称为直弯锻造。
在进行冷锻工艺技术时,还要注意锻造过程中的变形方式。
通常采用径向或轴向变形的方式进行锻造。
径向变形是指冷锻过程中,材料的变形方向与锻件的横截面法线方向相垂直;而轴向变形是指冷锻过程中,材料的变形方向与锻件的横截面法线方向相平行。
选择合适的变形方式有助于提高工件的精度和表面质量。
此外,冷锻工艺技术还需要注意锻模的选择和设计。
锻模的选择应根据锻件的形状和尺寸来确定,以保证锻件能够在冷锻过程中得到满足要求的形状和尺寸。
锻模的设计应考虑到锻造过程中材料的流动和变形规律,以避免产生不良缺陷和应力集中现象。
综上所述,冷锻工艺技术是一种能够提高金属材料性能和工件质量的重要工艺方法。
通过合理选择工艺参数、锻造方式和锻模设计,能够实现金属材料的高效锻造和优质商品的生产。
随着科技的不断发展,冷锻工艺技术也将不断改进和创新,为金属加工行业带来更多的发展机遇。
冷锻工艺的详细介绍
冷锻工艺的详细介绍
1冷锻工艺
冷锻工艺是一种热处理工艺,它利用冷锻和模具来改善材料的力学性能,创造更高的强度和更大的金属塑性或韧性,这通常可以实现材料的尺寸精度和强度的提高。
2步骤
(1)首先,应用冷锻能量来进行表面处理,以改善表面均匀性。
模具的形状被设计为遵循目标零件的形状,以实现特定的尺寸要求。
(2)然后,材料在模具中结合挤压力和高温,将不同类型的零件形状改善。
(3)接下来,冷却处理(可能需要慢速冷却)将应用于改变材料组织结构和力学性能。
(4)最后,金属零件被去除出模具,然后经过必要的加工加工和检查,就可以完成冷锻工艺了。
3工艺特点
冷锻工艺的最大优势之一是其高生产效率。
它通过应用冷锻能量来改变材料性能,可以有效降低加工时间。
此外,它还可以实现高尺寸精度,以及提供耐用的强度和强壁厚度。
冷锻工艺还可以实现更多的特点,如更高的弯曲和抗拉伸强度,更好的硬度和缩小材料的尺寸,以及更好的耐腐蚀性。
由于它对材料表面形状的精确控制,因此冷锻工艺可以用于生产各种形状和尺寸的零件。
4应用
由于冷锻工艺可以提供一般以上的性能以及相当高的产出,它的应用非常广泛。
它主要用于金属模具,钣金加工、内燃机铝块或不锈钢,汽车零部件,电子部件和航空航天等行业。
冷锻成形工艺
冷锻成形工艺冷锻成形工艺是一种常用的金属加工技术,通过在常温下对金属材料施加压力,使其变形成所需形状的工艺过程。
与热锻相比,冷锻成形具有许多优点,如更高的精度、更好的表面质量和更高的强度。
冷锻成形的基本原理是利用金属材料在受到压力时,分子间的结合力得到改变,从而使其发生塑性变形。
这种变形过程是在常温下进行的,因此可以避免金属材料的热膨胀和热变形问题,同时还能保持金属材料的细致晶粒结构和原始性能。
冷锻成形工艺主要包括以下几个步骤:准备工作、原料加工、模具设计、锻造操作和后续处理。
在准备工作阶段,首先需要确定所需的产品形状和规格,并选择合适的金属材料。
然后,根据产品的要求,设计和制作适用的模具。
模具是冷锻成形的关键,它直接影响到成品的质量和精度。
原料加工是指将金属材料切割成适当的尺寸和形状。
这一步骤通常需要使用切削工具,如切割机和剪切机,以确保材料的准确度和一致性。
模具设计是冷锻成形过程中的关键步骤。
模具设计应考虑到产品的形状、尺寸和材料特性,并保证成形过程中的稳定性和可靠性。
在设计模具时,还要考虑到金属材料的变形特性和强度要求,以确保成品的质量。
锻造操作是冷锻成形的核心步骤。
在锻造操作中,将原料放入模具中,然后施加压力进行锻造。
压力可以通过机械装置或液压系统来实现。
锻造过程中需要控制锻造速度、温度和压力,以确保成品的精度和质量。
锻造完成后,还需要进行后续处理。
后续处理包括清洁、退火、机加工和表面处理等工艺。
这些工艺旨在提高产品的表面光洁度、机械性能和耐腐蚀性。
冷锻成形工艺在许多领域都有广泛的应用。
它可以用于制造各种金属零件和构件,如汽车零部件、机械零件、航空零件等。
冷锻成形可以提高产品的精度和质量,并具有较高的生产效率和经济性。
冷锻成形工艺是一种重要的金属加工技术,通过在常温下施加压力,使金属材料发生塑性变形,从而制造出所需形状和尺寸的产品。
冷锻成形具有许多优点,如高精度、良好的表面质量和高强度。
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二、反挤压件的一次成形范围
反挤压杯形件的典型形状如图19-11所示。
反挤压件的一次成形范围: 孔的深度h不同材料杯形件允许的相对孔深h/d 分别为:有色金属及其
合金杯形件为3~6;黑色金属杯形件为2~3。 壁厚s0 底厚s1,一般情况下应使s1 ≥ s0,特殊情况才允许s1 <s0 ,最低限度必须
六、花键轴挤压
通常采用开式(无约束) 正挤压工艺。实现该工艺的前提条件是 挤压力不能达到传力段的屈服力,即相对挤压应力p/σs<1.0。某汽 车后桥传动轴花键齿形截面及挤压凹模轮廓形状如图19-31、图19-32所 示。
七、齿轮镦锻
带有轮毂的制品,多数如图19-33所示,先将棒料毛坯的头部镦粗, 然后在下一道工序再进行成形镦锻,以锻成齿形。
具有顺序阶梯的轴,原则上应一次 挤压出一个台阶。
很多长轴阶梯形零件,其端部的小 阶梯,多采用径向精整(冷缩径) 成形。
二、带法兰轴类件的成形
这类零件的冷锻工序如图19-24所示。第一道工序正挤压小轴,然后 再镦制头部。图19-25所示有盲孔的小轴零件,第一道工序反挤孔的深度l1 应小于孔径d,且l1长度内不应在下道镦粗工序里再产生任何变形。
2.断面积差 零件不同断面上,特别是相邻断面上的断面积差设计得 愈小愈有利。(见图19-4)
3.断面过渡及圆角过渡 冷锻件断面有差别时,通常应设计从一个断 面缓慢地过渡到另一个断面,为了避免急剧变化,可用锥形面或中间 台阶来逐步过渡(见图19-5),且过渡处要有足够大的圆角。
4.断面形状 (1)锥形问题 锥形件冷锻会产生一个有害的水平分力,故应先冷挤加 工成圆筒形;然后单独镦出外部锥体或切削加工出内锥体(见图19-6)。
(2)阶梯形 图19-7所示的阶梯形件适宜于正挤压或减径挤压。图 19-8所示为空心阶梯形件,其阶梯之间的尺寸相差很小,最好挤成大阶 梯形或简单空心件,然后切削出来。
(3)避免细小深孔 冷锻直径过小的孔或槽是很困难的,也是不经济的, 应尽量避免,如图19-9所示的零件中,深孔1、侧孔2、沟槽3及螺纹4, 均不宜用冷锻方法成形,而要用机械加工的方法来制造。
硬币、纪念章及一些花纹餐具等是采用压印的典型零件。注意 这类压印中尽量避免有太高太窄的凸起,花纹中不要有尖角。
精压是对已成形的毛坯的平面及其厚度或高度尺寸进行的冷锻 加工。精压中的镦粗程度一般不超过毛坯厚度的5% ~10%。
九、型锻、模锻零件的设计
一端粗大、一端扁平,或两端粗大、中间扁平的零件可采用型锻加工。 零件的扁平度较大时要进行多次拔长、压扁。扁平形、齿形及带凸缘
保证s1 ≥ 0.8s0 内孔径d1,内孔径d1一次成形范围应为: 0.5D≤d1≤0.86D。 阶梯孔杯形件的小孔长径比h2/d2,一般情况下,应使 h2/d2 ≤1,只在
特殊情况下,才允许h2/d2 >1, 但必须限制h2/d2 ≤1.2。 凸模锥顶角αB 一般在挤压黑色金属时,凸模顶角αB取7°~27°;挤
六、镦挤联合工艺设计(图19-15)
正挤压件头部的凸缘尺寸较大或反挤压后杯形件底部带有较大 的凸缘时,因冷挤压的单位压力很大,就不能采用最大尺寸作为毛坯 外径,而应分成二道或更多的成形工序。
七、冷镦时的许用变形程度
自由镦粗时各种材料的许用镦粗率如表19-1所示。
冷镦过长的坯料时,还需防止发生材料的纵向弯曲。限制一次冷镦 不发生纵向弯曲的镦粗许用变形量如图19-16所示。
1)中间工序半成品的尺寸、形状设计,应该最大限度地满足工 艺和质量要求。
2)选择中间工序半成品形状时,一般有外台阶的冷锻件,取用锥形过渡 能改善变形条件。 3)在确定半成品的形状与尺寸时,应该考虑冷锻件局部成形的工艺需要 及所需要的材料储备,见图19-20.
4)采用多道工序挤压锥形件时,中间工序半成品形状不应与成品的锥体 形状一致,且一般是前者的锥形角要大些(见图19-21),这样做能使半成 品放入凹模后,与模壁及模腔下部有一定空隙存在(称之为工艺悬空)、 使得在成形过程中成形力减小,最后又能提高成形件锥体部分的表面质量。
挤压和单纯反挤压的一次成形范围来确定。如双杯类挤压件按单个反 挤压杯形件的一次成形范围来确定其一次成形范围。而对于杯杆类挤 压件,其正挤压成形的杆径d2的一次成形范围可以扩大一些,因为 这时的实际挤压变形程度要比名义变形程度小。 对于黑色金属,一般可以取d2≥0.4D,其他尺寸仍按与单个正挤压件 相同的成形范围来确定。
二、各道工序间的尺寸配合
1.径向尺寸配合关系 确定径向尺寸配合关系的原则是:要使毛坯或半成 品能够自由放入下一道工序的模腔内。 2.轴向尺寸的配合关系 3.其他尺寸的配合关系
第五节 冷锻工序设计举例
一、轴类零件的成形
当轴类零件的变形程度在材料的许 用变形程度之内时,一般可以用一 次正挤压成形完成。
对于长径比(h/d)较大的工件,为了避免产生纵弯,必须进行多次 镦锻。若总变形程度未超过冷镦的许用变形程度时,工序间不一定需要退 火。根据杆部(未夹持部分) 的自由长度h与直径d的比值来确定冷镦次 数,如图19-17所示。
图19-18表示在上下固定的凹模间隙内,将材料镦出凸缘的加工界限。
八、压印零件的设计
2.复合挤压流动控制问题 复合挤压件存在着各段长度的控制问题。 在两个挤压方向变形程度相等条件下,金属容易朝反挤压方向变
形。因此欲使两挤压方向尺寸接近或一致,一般把反挤压部分的 变形程度设计得比正挤压部分大5%左右。 可以通过采取调整凸、凹模的顶角与入模角,适当改变断面缩减 率,增加台阶等措施来增加一方的流出速度,或减慢另一方的流 出速度,以实现两方基本上匀速等值。 变形程度相差悬殊的零件,不宜采用复合挤压,而宜采用分开正、 反挤压两道工序进行。
三、带阶梯内孔件的成形
这种零件的挤压如图19-26所示。它的成形基本分为两道反挤压:第
一次反挤大孔(d1),第二次再反挤小孔(d2)。
四、深孔薄壁件的成形
图19-27为典型的深孔薄壁件挤压工序图,壁厚S很薄, l3/d0≥2.5~3。 因此要用一道工序成形是不可能的。通常第一道工序反挤成杯形件,再进 行第二道与第三道空心正挤压,使外径逐渐变小,对于这类零件,还可以 采用挤压与变薄拉深相结合的方法成形。当D1与D2相差不大、阶梯也 不长时,也可用一道正挤压来完成。
五、镦挤复合工艺的一次成形范围
1.长轴类多台阶镦挤复合 毛坯d0同自由减径直径d1 与镦粗头部直径d2 的关系要满足以下条件: d0自由缩径至d1其变形程度εA≤25% ~30%,凹模入口角α=15°~30°; d0镦粗至d2,必需符合镦粗变形规则。 2.扁平类多台阶镦挤复合(图19-14) 当挤压部分变形程度较大时,h1≈ (0.3~0.5)d0 。
如果深孔薄壁件的壁部全是同一厚度的直筒件,则可设计采用变薄 拉深的方法来获得。
图19-28所示的零件与深孔薄壁件的挤压成形基本相似,所不同的是 多一道反挤压杯形后冲底工序。此类零件也可以采用复合挤压方法成形, 如图19-29所示,其( l1+ l2)可达(5~6)d。
五、铆钉、螺钉类零件顶镦
头部形状为半圆头形的铆钉、螺钉类零件一般用一次镦头工序成形。 但头部形状复杂时,往往要用两次以上的顶镦工序,如图19-30所示。
第二节 冷锻工艺方案的制订
一、冷锻件图的制订
冷锻件图根据零件图制订,以1:1比例绘制。其内容包括: 1)确定冷锻和进一步加工的工艺基准。 2)对于不需机械加工的部位,不加余量,应按零件图的技术要求直接 给出公差,而对于需进行机械加工的部位,应考虑加工余量,并按冷锻 可以达到的尺寸精度给出公差。 3)确定冷锻完成后多余材料的排除方式。 4)按照零件的技术要求及冷锻可能达到的精度,确定表面粗糙度等级 和形位公差值。
四、减径挤压的一次成形范围
减径挤压件的一次成形范围应综合考虑毛坯材料的变形抗力、挤压件 的变形程度、模具的许用单位压力以及不产生内部裂纹等因素,由此 来确定其主要尺寸参数。
碳钢零件减径挤压的一次成形范围是:当锥角α=25°~30°时,毛 坯经退火处理,d1≥0.85d0;
采用经冷拉拔加工过的毛坯,d1≥0.82d0。
第十九章 冷锻工艺过程的设计
适合于冷锻成形的零件 冷锻工艺方案的制定
不同冷锻工序的一次成形范围 中间工序设计要点 冷锻工序设计举例返回ຫໍສະໝຸດ 第一节 适合于冷锻成形的零件
一、冷锻零件的设计要求
设计冷锻零件图时,必须遵循下列基本原则: 1)设计的零件形状要易于冷锻成形,使模具受力均匀。 2)确定的零件尺寸及精度要求应该在冷锻成形可能范围之内。 3)用机加工等其他方法更适宜实现形状和尺寸要求的零件,不应强求用 冷锻方法。否则,经济上不一定合算。 国际冷锻协会推荐了适宜冷锻的零件的代表性形状。图19-1为轴类零件,图 19-2为空心零件。
图19-2 适宜冷锻的空心零件 a)轴对称空心件(一部分中间有凸起或凹坑) b)阶梯形空心件(一部分还另有底孔)
c)有阶梯形及中心部位有凸起的轴对称空心件
二、冷锻零件的结构工艺性
1.对称性 冷锻件的形状最好是轴对称旋转体,其次是对称的非旋转体, 如方形、矩形、正多边形、齿形等。冷锻件为非对称形时,模具受侧向力, 易损坏(见图19-3)
二、制订冷锻工艺方案的技术经济指标
为了确保冷锻工艺方案在技术经济上的合理性和可行性,常采 用下述几个指标来衡量:
冷锻件的尺寸 冷锻件的形状 冷锻件的精度 冷锻件的材料 冷锻件的批量 冷锻件的费用
第三节 不同冷锻工序的一次成形范围
一、正挤压件的一次成形范围
正挤压实心件和空心件的两种典型形状,如 图19-10所示。 毛坯高径比h0/D<5。 正挤压实心件杆部直径d应在下述范围
压铝、铜等有色金属时,αB 取3°~25°。