冷镦基础知识和工艺分析
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。
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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。
冷镦技术知识和工艺分析
冷镦技术知识和工艺分析冷镦技术是一种将金属条材或线材通过冷镦机器进行冷变形加工的技术。
它是一种高效节能的金属成形方法，被广泛应用于汽车、机械、建筑等领域。
冷镦技术的工艺分析主要包括材料的选取、工艺参数的确定和工艺流程的设计。
首先，材料的选取十分重要。
通常情况下，冷镦的材料主要有碳素钢、合金钢和不锈钢等。
在选取材料时需要考虑材料的力学性能、加工硬化性和切削性能等指标。
一般来说，材料的强度越高，可冷变形的量就越大，但也会增加机器的负荷。
因此，在实际应用中需要综合考虑材料的各项性能指标，选择最适合的材料。
其次，确定工艺参数是冷镦技术的关键。
工艺参数一般包括冷镦机的运转速度、冷镦模具的几何参数和冷镦压力等。
冷镦机的运转速度需要根据材料的硬度和尺寸确定，一般来说，材料越硬、尺寸越大，运转速度就需要降低。
冷镦模具的几何参数需要根据所需成形的形状确定，一般来说，成形形状越复杂，模具参数也需要相应增加。
冷镦压力需要根据材料的硬度和尺寸以及成形形状等因素来确定，过大的压力容易导致材料开裂，过小的压力则会影响成形效果。
因此，在确定工艺参数时需要综合考虑材料的物理性能和成形要求，通过实验和经验总结，找到最佳的工艺参数。
最后，工艺流程的设计对冷镦技术的成功应用至关重要。
冷镦工艺流程一般包括预制备、锻造、校验和修整几个步骤。
预制备阶段主要是对原料进行切割、去皮和热处理等预处理工作。
锻造阶段是冷镦技术的核心步骤，通过连续多次进行锤击冲击，使材料发生塑性变形，并逐步接近所需尺寸和形状。
校验阶段是对成形后的工件进行尺寸和形状的检查，以保证其质量和精度。
修整阶段是对工件进行去毛刺、抛光等表面处理工作。
通过合理的工艺流程设计，可以提高生产效率和产品质量。
总之，冷镦技术是一种重要的金属加工技术，可以高效地将金属材料加工成所需尺寸和形状。
在应用冷镦技术时，需要合理选择材料、确定工艺参数和设计工艺流程，以提高生产效率和产品质量。
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。
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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
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
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。
冷镦件工艺
冷镦件工艺冷镦件工艺是一种常见的金属加工工艺，主要用于生产各种螺栓、螺钉和销轴等紧固件。
本文将介绍冷镦件工艺的基本原理、工艺流程以及其在工业生产中的应用。
一、冷镦件工艺的原理冷镦件工艺是通过在常温下将金属材料进行塑性变形，使其截面积减小，从而实现材料的延长和变细。
在冷镦件过程中，材料受到压力和剪切力的作用，使得材料发生塑性变形，最终形成所需的形状和尺寸。
1. 材料准备：选择合适的金属材料，如碳钢、合金钢等，并进行切割和清洗处理。
2. 镦头设计：根据产品的要求，设计合适的镦头形状和尺寸。
3. 镦头加工：使用加工设备对镦头进行加工，保证其尺寸和形状的精度。
4. 材料供给：将准备好的材料送入冷镦机的供给系统中。
5. 冷镦加工：通过冷镦机的压力和剪切力作用下，将材料进行冷镦加工。
6. 修整工艺：对冷镦件进行修整，以去除可能存在的毛刺和表面不平整。
7. 表面处理：根据产品要求，进行镀锌、喷涂等表面处理。
三、冷镦件工艺的优势1. 节约原材料：冷镦件工艺可以通过材料的塑性变形，最大限度地利用材料，减少废料产生。
2. 提高生产效率：冷镦件工艺可以实现连续生产，大大提高生产效率。
3. 优化产品性能：冷镦件工艺可以改善材料的内部结构，提高产品的强度和硬度。
4. 降低生产成本：相比于热镦件工艺，冷镦件工艺不需要加热和冷却设备，降低了生产成本。
四、冷镦件工艺的应用冷镦件工艺广泛应用于汽车、机械、航空航天等领域的紧固件生产。
螺栓、螺钉和销轴等冷镦件产品在这些领域中起着重要的作用，用于连接和固定各种零部件。
随着工业的发展和技术的进步，冷镦件工艺的应用范围也在不断扩大。
在汽车制造中，冷镦件产品广泛应用于发动机、底盘和车身结构等部位。
螺栓和螺母是汽车中最常见的冷镦件产品，用于连接和固定各种零部件。
冷镦件工艺能够保证产品的高精度和高强度，满足汽车在行驶中的安全性要求。
在机械制造中，冷镦件产品被广泛应用于各种机械设备的组装和维修中。
冷镦基础知识和工艺分析
c．应力状态对塑性及变形抗力的影响 ． 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。 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。 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，在所取的正方体上， 从变形体内分离出一个微小基元正方体，在所取的正方体上，作用有 未知大小但已知方向的应力， 未知大小但已知方向的应力，把这种表示点上主应力个数及其符号的 简图叫主应力图。 简图叫主应力图。 表示金属受力状态的主应力图共有九种，其中四个为三向主应力图， 表示金属受力状态的主应力图共有九种，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。 所示。 三个为平面主应力图，两个为单向主应力图，如图 所示
1.1.3 影响金属塑性及变形抗力的主要因素 金属的塑性及变形抗力的概念：金属的塑性可理解为在外力作用下， 金属的塑性及变形抗力的概念：金属的塑性可理解为在外力作用下， 金属能稳定地改变自己的形状而质点间的联系又不被破坏的能力。 金属能稳定地改变自己的形状而质点间的联系又不被破坏的能力。并 将金属在变形时反作用于施加外力的工模具的力称为变形抗力。 将金属在变形时反作用于施加外力的工模具的力称为变形抗力。 影响金属塑性及变形抗力的主要因素包括以下几个方面： 影响金属塑性及变形抗力的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的影响 ． 金属组织决定于组成金属的化学成分，其主要元素的晶格类别， 金属组织决定于组成金属的化学成分，其主要元素的晶格类别，杂质 的性质、数量及分布情况。组成元素越少，塑性越好。 的性质、数量及分布情况。组成元素越少，塑性越好。例如纯铁具有 很高的塑性。碳在铁中呈固熔体也具有很好的塑性，而呈化合物， 很高的塑性。碳在铁中呈固熔体也具有很好的塑性，而呈化合物，则 塑性就降低。如化合物Fe3C实际上是很脆的。一般在钢中其他元素 实际上是很脆的。 塑性就降低。如化合物 实际上是很脆的 成分的增加也会降低钢的塑性。 成分的增加也会降低钢的塑性。 钢中随含碳量的增加，则钢的抗力指标（бb、бp、бs等 均增高， 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（ 均降低。在冷变形时， 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 бs大约增加 kg/mm2。 ??) 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， 工过程中变成丝状得到拉长，因而使在与纤维垂直的横向上的机械指 数降低。所以硫在钢中是有害的杂质 含量愈少愈好。 硫在钢中是有害的杂质， 数降低。所以硫在钢中是有害的杂质，含量愈少愈好。
冷镦模具知识点总结
冷镦模具知识点总结一、冷镦模具的定义和分类1. 冷镦模具的定义：冷镦模具是用于在冷态下对金属进行冷镦成型的工具，通常由上、下两个半模具和一组模芯组成。
通过上、下模具的合模动作和模芯的推动，使得金属材料在模具中产生塑性变形，最终形成螺纹、凹槽等形状。
2. 冷镦模具的分类：根据不同的使用目的和工艺要求，冷镦模具主要分为螺纹冷镦模具、头部成型冷镦模具和特殊冷镦模具三种类型。
（1）螺纹冷镦模具：主要用于生产螺纹产品，包括内螺纹、外螺纹和特殊螺纹。
（2）头部成型冷镦模具：用于生产带有头部的产品，如螺柱、螺母等。
（3）特殊冷镦模具：根据特定的产品要求，设计和制造具有特殊形状的冷镦模具。
二、冷镦模具的主要零部件和材料选择1. 冷镦模具的主要零部件：冷镦模具主要包括上、下模具、模芯和模具座等部件。
上、下模具用于夹紧金属材料，并通过合模动作完成成型，模芯则用于支撑和形成材料的内部结构。
2. 冷镦模具的材料选择：冷镦模具的材料需要具有高硬度、高强度、良好的抗磨性和疲劳性能。
常用的冷镦模具材料包括合金钢、高速钢、硬质合金等。
三、冷镦模具的制作工艺1. 冷镦模具的设计：冷镦模具的设计需要满足产品的技术要求和工艺要求，包括产品的结构形状、尺寸精度、表面光洁度等。
设计时需要考虑到模具的强度、刚度和温度变化等因素。
2. 冷镦模具的加工工艺：冷镦模具的加工工艺包括粗加工、热处理、精密加工、装配和调试等环节。
其中，热处理对提高模具的硬度、耐磨性和疲劳性能至关重要。
四、冷镦模具的使用和维护1. 冷镦模具的使用：在使用冷镦模具时，需要根据产品的要求和模具的特性选择合适的工艺参数，并严格控制成型的质量和尺寸精度。
2. 冷镦模具的维护：冷镦模具在使用过程中需要定期进行维护和保养，包括模具表面的清洁、润滑、磨损的修复和及时更换损坏的零部件等。
以上就是对冷镦模具的知识点进行的总结和介绍，希望能对相关人员有所帮助。
在实际使用和制作过程中，需要结合具体情况和材料特性，不断积累经验，提高工艺水平和加工精度，以确保模具的质量和生产效率。
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工艺，用于将金属棒材通过一系列冷镦工序进行变形，并形成不同形状的零件。
冷镦零件广泛应用于各种行业，如汽车制造、机械制造、电子设备等。
1.冷镦工件材料：冷镦工件材料通常为高强度合金钢，因其具有良好的可塑性和机械性能。
常见的冷镦材料有碳素钢、不锈钢、铝合金等。
2.冷镦机械设备：冷镦工艺需要使用专用的机械设备，如冷镦机、冷锻机等。
这些设备通常由电机、冷镦模具、冷却系统等组成。
3.冷镦模具：冷镦模具用于给金属材料施加压力和变形。
模具设计和制造的精度直接影响到冷镦产品的质量。
常见的冷镦模具类型包括直形镦模、曲形镦模、针形镦模等。
4.冷镦工序：冷镦过程主要包括切割、预加工、镦粗、镦细等。
切割是将金属棒材切断合适长度；预加工是通过切割、上锥等工序，将材料准备好进行下一步镦制；镦制则是通过模具施加压力，使金属棒材产生塑性变形，最终形成所需零件。
工艺分析：1.材料分析：在进行冷镦工艺分析前，需要对选定的材料进行分析。
包括材料的化学成分、力学性能、热处理特性等。
这些特性将决定冷镦工艺中的参数选择和工艺优化。
2.模具设计：根据所需零件的形状和尺寸，进行冷镦模具的设计。
模具设计要考虑材料的机械性能和变形特点，确保模具能够施加适当的压力和变形力，形成理想的零件形状。
3.工艺参数确定：确定适当的冷镦工艺参数对于生产高质量零件至关重要。
包括材料温度、镦制速度、润滑剂选择等。
合理的参数选择既能保证产品质量，又能提高生产效率。
4.工艺优化：通过实验和仿真分析，对冷镦工艺进行优化。
例如，使用合适的润滑剂可以减小摩擦阻力，提高工件表面质量；选择合适的冷镦速度可以减小能耗，提高生产效率。
总结：冷镦作为一种重要的金属加工工艺，广泛应用于各个行业。
了解冷镦基础知识和进行工艺分析，能够帮助我们选择适当的材料和工艺参数，优化冷镦工艺，提高零件的生产效率和质量。
冷镦成型工艺
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。
弹性的好坏是通过弹性极限、比例极限来衡量的。
冷锻工艺详细介绍
三 冷锻的发展历史及发展动向
人类最早的生产制造技术是冷压；冷压是冲压与冷锻的结合。在世界文明古国之一的中国：原始社 会就出现制陶工艺；发展到奴隶社会的商代已进入属于青铜时代的繁荣时期；在出现包括紫铜、青铜的 冶炼铸造的同时，也有了多种铜器的制造；进入封建社会，先后创始了冶铁、炼铜技术，铁器制品也获 得了广泛的应用。
1、断面收缩率：
铁（Fe）
d2
30(%) ≤
×100 ≤ 75(%)
D2
经验数
经验数
2、产品细长比： ι
≤ 3倍 d
(细长比))
例：
D=φ4.0 d=φ2.5
2.52
×100 =39(%) 42
ι =6
冷锻工艺详细介绍
6 2.5 =2.4(倍)
第四节、金属材料定义与分类
1、金属材料的定义
金属是指具有良好的导电性和导热性、有一定的强度和塑性、并具有特殊金属光泽的物质。 如铁、铜、铝等。 金属材料是由金属元素或以金属元素为主，其他金属或非金属为辅构成的，并具有金属特 性的工程材料。包括纯金属和合金。
第二节冷锻可加工的范围
1、冷锻加工定义:
冷锻加工的定义: 冷锻加工是利用金属材料塑性变形的原理,在室温的条件下；将金属材料切断后,送入
冷锻机的模具型腔内,在强大的单位挤压力和一定速度的作用下,迫使金属毛坯在模腔内产 生塑性变形，从而变成所需形状、尺寸、并且有一定力学性能要求的零件。
冷锻属于金属在室温下的体积塑性成形，其变形方式有：镦锻 、挤压等 ；
铁（Fe)
0.006162
d22 ×h2=M2 单重（g)=M总×A d32 ×h3=M3 M1+M2+M3=M总
不锈刚（SUS） 0.00628 A=
冷镦基础知识和工艺分析ppt
研发用于汽车制造的冷镦产品，提高汽车制造效 率和性能。
高压容器
进一步拓展冷镦工艺在高压容器等领域的应用， 提高设备的安全性和性能。
市场发展趋势和前景展望
市场需求持续增长
随着制造业的发展，冷镦市场的需求将持续增长。
竞争加剧
随着更多的企业进入冷镦市场，竞争将变得更加激烈。
产品升级与换代
随着技术的进步和应用领域的拓展，冷镦产品将不断升级和换代。
定义工艺参数
根据产品要求和材料特性，确定冷镦压型的工艺参数，如压力、 速度、温度等。
操作设备
根据设定的工艺参数，操作冷镦设备进行压型。
检查产品质量
在冷镦压型过程中，需要随时检查产品质量，如直径、高度等参 数是否符合要求。
后续处理
去除毛刺
由于冷镦工艺是金属材料在低 温下进行加工，所以可能会产 生毛刺，需要进行去除处理。
材料选择
模具材料的选择对冷镦工艺的质量和效率有重要影响。常见的模具材料包括碳素工具钢、 合金工具钢、高速钢等。
其他辅助设备与工具
定义
除了冷镦机和模具外，冷镦工艺还需要其他辅助设备和工具，如起重机械、运输 工具、测量仪器等。
功能
辅助设备和工具在冷镦工艺中起到重要作用，如起重机械用于吊装模具和工件， 运输工具用于物料运输，测量仪器用于检测工件尺寸等。
06
冷镦发展方向和前景
技术创新方向
高效节能技术
研发更高效的冷镦设备和工艺，提高生产效率，降低能源消耗。
自动化与智能化
应用先进的自动化和智能化技术，实现生产过程的自动化控制和 智能化管理。
精细化与超精密加工
研究和发展更精细和超精密的冷镦加工技术，提高产品质量和精 度。
冷镦分析报告
冷镦分析报告概述本文档是关于冷镦（Cold Heading）的分析报告。
冷镦是一种金属加工工艺，通过压力和变形来将金属材料转化为特定形状的零件。
本报告将对冷镦工艺进行详细分析，包括工艺原理、应用领域、设备和工具、优点和缺点等方面。
工艺原理冷镦工艺是通过将金属材料放入冷镦机的模具中，并施加大量的压力来使其变形。
这个过程涉及到两个关键原理：冷量和留缝。
冷量是指在冷镦过程中所添加的降温剂。
降温剂可以帮助金属迅速冷却，从而使其硬度增加。
硬度增加后，金属的抗拉强度和耐磨性也会增加。
留缝是指在冷镦过程中，形成螺纹或凹凸图案时所使用的金属材料的分层结构。
通过在材料内部留下微小的缝隙，可以让金属更容易形成所需的形状。
应用领域冷镦工艺在许多领域中得到广泛应用，特别是在制造行业中。
以下是一些常见的应用领域：1.汽车制造：冷镦工艺用于制造汽车零部件，如螺栓、螺母和连接器等。
这些零部件需要具备高强度和耐久性。
2.电子设备：冷镦工艺用于制造电子设备中的紧固件和连接器。
这些零部件需要具备稳定性和耐久性。
3.家具制造：冷镦工艺用于制造家具中的紧固件。
这些紧固件需要具备高强度和美观度。
4.建筑行业：冷镦工艺用于制造建筑结构中的连接件和螺栓等。
这些连接件需要具备高强度和耐候性。
设备和工具冷镦工艺需要使用特定的设备和工具来完成。
以下是一些常见的设备和工具：1.冷镦机：冷镦机是冷镦工艺的核心设备。
它通常由压力系统、模具和控制系统组成。
冷镦机可以根据所需形状和尺寸来制造零件。
2.模具：模具是冷镦过程中所使用的工具，用于将金属材料按照所需形状和尺寸进行压力加工。
模具需要具备高硬度和耐磨性。
3.冷量装置：冷量装置用于在冷镦过程中添加降温剂。
这些装置可以通过喷涂、浸泡或冷却循环的方式向金属材料中加入降温剂。
4.检测设备：冷镦工艺还需要使用检测设备来检验零件的质量。
这些设备可以进行硬度测试、尺寸测量和表面检查等。
优点和缺点冷镦工艺具有一些优点和缺点，这些优点和缺点将直接影响到其在实际应用中的选择。
冷镦机工艺
冷镦机工艺冷镦机工艺是一种重要的金属加工工艺，它是通过冷镦机将金属材料压制成各种形状的零件。
冷镦机工艺具有高效、精度高、成本低等优点，被广泛应用于汽车、机械、电子等行业。
下面将从工艺流程、工艺特点、应用领域三个方面进行介绍。
一、工艺流程冷镦机工艺的主要流程包括原材料准备、切削、成型、退火、清洗、检验等环节。
首先，将金属材料切割成适当的长度，然后通过冷镦机进行成型。
在成型过程中，金属材料会受到强烈的压力和摩擦力，从而使其发生塑性变形，最终成为所需的零件形状。
接下来，对成型后的零件进行退火处理，以消除内部应力和提高材料的韧性。
最后，对零件进行清洗和检验，确保其质量符合要求。
二、工艺特点冷镦机工艺具有以下几个特点：1.高效：冷镦机工艺可以在短时间内完成大量的零件加工，提高生产效率。
2.精度高：冷镦机工艺可以制造出高精度、高质量的零件，满足各种精密加工要求。
3.成本低：冷镦机工艺可以节约原材料和能源，降低生产成本。
4.适用范围广：冷镦机工艺可以加工各种金属材料，适用于汽车、机械、电子等多个行业。
三、应用领域冷镦机工艺在汽车、机械、电子等行业中得到广泛应用。
在汽车行业中，冷镦机工艺可以制造出各种汽车零部件，如轴承、齿轮、销轴等。
在机械行业中，冷镦机工艺可以制造出各种机械零部件，如螺栓、螺母、销子等。
在电子行业中，冷镦机工艺可以制造出各种电子零部件，如连接器、插头等。
总之，冷镦机工艺是一种高效、精度高、成本低的金属加工工艺，被广泛应用于汽车、机械、电子等行业。
随着科技的不断发展，冷镦机工艺将会越来越成熟，为各行各业的发展提供更好的支持。
冷镦基础知识和工艺分析课件
05
冷工
材料选择优化
总结词
选择合适的材料是冷镦工艺优化的关键，直接影响产品 的质量和生产效率。
详细描述
在选择材料时，应考虑材料的机械性能、加工难度、成 本等因素，根据产品用途和要求进行权衡。对于高强度、 耐磨性要求较高的产品，应选用高碳钢、合金钢等材料； 对于需要轻量化的产品，可选用铝合金、镁合金等轻质 材料。
模具设计优化
总结词
合理的模具设计能够提高冷镦产品的质量和生产效率， 降低生产成本。
详细描述
在模具设计过程中，应充分考虑产品的形状、尺寸、 精度要求等因素，合理设计模具结构、确定模具材料 和热处理工艺。同时，应注重模具的耐磨性和使用寿 命，以提高生产效率和产品质量。
设备调整优化
总结词
设备调整是实现冷镦工艺优化的重要环节，通过对设 备的合理调整可以提高生产效率和产品质量。
THANKS
感
01
02
03
04
螺栓、螺母等紧固件的生产。
汽车、摩托车等机械制造业的 零部件生产。
五金工具、电器等行业的零部 件生产。
其他需要大量金属塑性加工的 领域。
02
冷基知
冷镦材料
冷镦材料的选取对冷镦工艺的成功与 否具有决定性影响。
冷镦材料应具备足够的塑性和韧性， 以便在冷镦过程中不易开裂或破裂。 常用的冷镦材料包括低碳钢、不锈钢、 铜合金和铝合金等。
冷镦模具
冷镦模具的设计和制造质量直接影响产品的精度和生产效率。
冷镦模具应具备足够的强度和耐磨性，以确保在多次使用后 仍能保持精度。模具设计应充分考虑材料的流动性和成型性， 以获得理想的冷镦产品。
冷镦设备
冷镦设备是实现冷镦工艺的重要工具，其性能和稳定性对 生产过程具有重要影响。
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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。
(2)镦粗试验 又称压扁试验
它是将试样制成高度Ho为试样原始直径Do的1.5倍的圆柱形，然后在 压力机上进行压扁，直到试样表面出现第1条肉眼可观察到的裂纹为 止，这时的压缩程度εc为塑性指标。其数值按下式可计算出：
c
Ho Hk Ho
10% 0（公式36-3）
式中 Ho——圆柱形试样的原始高度。Hk——试样在压扁中，在侧表 面出现第1条肉眼可见裂纹时的试样高度。
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
100%（公式36-1）
Fo Fk 100% （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。
d （公式36-4）
不W应将变dt 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
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。
c．应力状态对塑性及变形抗力的影响 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，在所取的正方体上，作用有 未知大小但已知方向的应力，把这种表示点上主应力个数及其符号的 简图叫主应力图。
表示金属受力状态的主应力图共有九种，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。
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。
形），但金属本身的完整性又不会被破坏的变形，称为塑性变形。 塑性的好坏通过伸长率、断面收缩率、屈服极限来表示。
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
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
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。
(3)扭转试验
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。
1.1.3 影响金属塑性及变形抗力的主要因素
金属的塑性及变形抗力的概念：金属的塑性可理解为在外力作用下， 金属能稳定地改变自己的形状而质点间的联系又不被破坏的能力。并 将金属在变形时反作用于施加外力的工模具的力称为变形抗力。
影响金属塑性及变形抗力的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的影响
金属组织决定于组成金属的化学成分，其主要元素的晶格类别，杂质 的性质、数量及分布情况。组成元素越少，塑性越好。例如纯铁具有 很高的塑性。碳在铁中呈固熔体也具有很好的塑性，而呈化合物，则 塑性就降低。如化合物Fe3C实际上是很脆的。一般在钢中其他元素 成分的增加也.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。 弹性的好坏是通过弹性极限、比例极限来衡量的。 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的变
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。
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，因而使在与纤维垂直的横向上的机械指 数降低。所以硫在钢中是有害的杂质，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%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，钢中的化学成分愈复杂，含量愈多，则对钢的抗力及塑性的影
响也就愈大。这正说明某些高合金钢难于进行冷镦（压）加工的原因。 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：