论文部分内容阅读
中图分类号：J523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-422-01
冷镦是另一种形式的镦锻工艺，根据金属塑变理论，在常温下对金属坯料施加一定的压力，使之在模腔内产生塑变，按规定的形状和尺寸成型。冷镦工艺广泛用于中、小零件，比如：螺栓、螺母、销钉、钢球及滚珠等标准件 。
冷镦的特点可以概括为：节材、高效及零件质量高，包括尺寸精度高、表面粗糙度低，可以减少或免去机加工及研磨工序，提高零件的力学性能。但在三向压应力状态下，金属冷变形抗力比其他压力加工方法显著增大，所以必须优选“塑变”良好的金属材料，由于产品成型镦锻力大，配制动力在，设备一次投入大。
冷镦工艺
（一）冷镦变形程度
a.变形程度
是指坯料被镦锻部分长度在镦锻终了的压缩量与原始高度的比值，或者坯料截面积在镦锻终了截面积的增加量与原始横截面的比值。
b.变形程度的表示方法
第一种方法用镦锻比（S）即：
式中：h0——被镦锻部分的原始高度
d0——被镦锻部分的原始直径
镦锻比可以确定镦锻的难易，镦锻比愈小，变形量愈小，变形更容易。镦锻比愈大，变形愈难，金属纤维流动不规则，有的纤维被折曲，形成纵向弯曲现象。
c.许用变形程度
当冷镦变形程度超过金属本身的变形限度时，变形的工件侧面会出现裂纹，而造成不良品，其模具使用强度也会受到影响，降低使用寿命，严重时可使模具开裂而损坏。
金属的许用变形程度与金属本身的塑性有关，塑性好的金属，许用变形程度要高于塑性较差的金属。碳钢含碳量愈高，它的塑性愈低，许用变形程度也会愈小。
在生产中，对于塑性较差的金属，如中碳钢、合金钢的冷镦常采取对钢材进行退火软化处理、增加模具的强韧性、金属表面润滑等，目的就在于使金属的许用变形程度得到提高。
下表列出了部分钢材的许用变形程度。
第二种方法用镦锻率（ε）
即：
ho、Fo——镦锻前头部材料的原始高度、横截面积
h、F——镦锻后工件的高度、横截面积
（二）镦锻次数的确定
产品在冷镦中，通常都要经过两次以上的镦锻才能成型。镦锻次数确定合理，将充分利用金属的许用变形程度，提高模具的使用寿命，保证产品的质量。确定镦锻次数，考虑镦锻比。
镦锻比即坯料需要变形部分的长度与直径的比，比值过大，一次镦锻就会出现纵弯现象，压扁后，会出现夹层，。要避免镦锻中出现这些缺陷，必须增加镦锻次数。即首先将坯料预镦成锥形，之后再精镦，直至达到需要形狀。
一般按下列数据来决定镦锻次数：
当 ≤2.5时，可一次镦锻；
当2.5< ≤4.5时，镦锻两次；
当4.5< ≤6.5时，镦锻三次。
（三）冷镦力的确定
冷镦力是确定工艺参数、设计模具、设计冷镦机和专用设备选型的主要依据。
在考虑影响冷镦力大小的主要因素的基础上，并根据经验进行修正，得出如下的冷镦力计算公式：
式中 d——镦锻后工件头部最大直径（mm）
h——镦锻后工件头部高度（mm）
F——工件头部投影面积（mm2）
Z——变形系数
n——工具形状系数
α——工件变形部分形状系数
μ——摩擦系数
Z、n、α、μ可按表下表选取：
参考文献
中国机械工程学会塑性工程学会.锻压手册（第一分册）北京：机械工业出版社，2007.10
作者简介：
吕炎.锻造工艺[M ].北京：机械工业出版社，1995
谢懿.实用锻压手册.北京：机械工业出版社，2003.5
冷镦是另一种形式的镦锻工艺，根据金属塑变理论，在常温下对金属坯料施加一定的压力，使之在模腔内产生塑变，按规定的形状和尺寸成型。冷镦工艺广泛用于中、小零件，比如：螺栓、螺母、销钉、钢球及滚珠等标准件 。
冷镦的特点可以概括为：节材、高效及零件质量高，包括尺寸精度高、表面粗糙度低，可以减少或免去机加工及研磨工序，提高零件的力学性能。但在三向压应力状态下，金属冷变形抗力比其他压力加工方法显著增大，所以必须优选“塑变”良好的金属材料，由于产品成型镦锻力大，配制动力在，设备一次投入大。
冷镦工艺
（一）冷镦变形程度
a.变形程度
是指坯料被镦锻部分长度在镦锻终了的压缩量与原始高度的比值，或者坯料截面积在镦锻终了截面积的增加量与原始横截面的比值。
b.变形程度的表示方法
第一种方法用镦锻比（S）即：
式中：h0——被镦锻部分的原始高度
d0——被镦锻部分的原始直径
镦锻比可以确定镦锻的难易，镦锻比愈小，变形量愈小，变形更容易。镦锻比愈大，变形愈难，金属纤维流动不规则，有的纤维被折曲，形成纵向弯曲现象。
c.许用变形程度
当冷镦变形程度超过金属本身的变形限度时，变形的工件侧面会出现裂纹，而造成不良品，其模具使用强度也会受到影响，降低使用寿命，严重时可使模具开裂而损坏。
金属的许用变形程度与金属本身的塑性有关，塑性好的金属，许用变形程度要高于塑性较差的金属。碳钢含碳量愈高，它的塑性愈低，许用变形程度也会愈小。
在生产中，对于塑性较差的金属，如中碳钢、合金钢的冷镦常采取对钢材进行退火软化处理、增加模具的强韧性、金属表面润滑等，目的就在于使金属的许用变形程度得到提高。
下表列出了部分钢材的许用变形程度。
第二种方法用镦锻率（ε）
即：
ho、Fo——镦锻前头部材料的原始高度、横截面积
h、F——镦锻后工件的高度、横截面积
（二）镦锻次数的确定
产品在冷镦中，通常都要经过两次以上的镦锻才能成型。镦锻次数确定合理，将充分利用金属的许用变形程度，提高模具的使用寿命，保证产品的质量。确定镦锻次数，考虑镦锻比。
镦锻比即坯料需要变形部分的长度与直径的比，比值过大，一次镦锻就会出现纵弯现象，压扁后，会出现夹层，。要避免镦锻中出现这些缺陷，必须增加镦锻次数。即首先将坯料预镦成锥形，之后再精镦，直至达到需要形狀。
一般按下列数据来决定镦锻次数：
当 ≤2.5时，可一次镦锻；
当2.5< ≤4.5时，镦锻两次；
当4.5< ≤6.5时，镦锻三次。
（三）冷镦力的确定
冷镦力是确定工艺参数、设计模具、设计冷镦机和专用设备选型的主要依据。
在考虑影响冷镦力大小的主要因素的基础上，并根据经验进行修正，得出如下的冷镦力计算公式：
式中 d——镦锻后工件头部最大直径（mm）
h——镦锻后工件头部高度（mm）
F——工件头部投影面积（mm2）
Z——变形系数
n——工具形状系数
α——工件变形部分形状系数
μ——摩擦系数
Z、n、α、μ可按表下表选取：
参考文献
中国机械工程学会塑性工程学会.锻压手册（第一分册）北京：机械工业出版社，2007.10
作者简介：
吕炎.锻造工艺[M ].北京：机械工业出版社，1995
谢懿.实用锻压手册.北京：机械工业出版社，2003.5