多工位冷镦机是用来批量生产螺栓、螺母等紧固件的专用设备,其中第一道工序为棒料剪切下料,所得的坯料作为后续挤压成形工序的备料,因此坯料断面质量对成形工艺、产品精度、模具寿命等方面有着重要影响。本文以20Cr和SCM435作为试验材料,在H1F200伺服压力机上进行径向不夹紧条件下的棒料剪切下料试验,设计了长径比为0.5:1、1:1与2:1,剪切速度为200mm/s、400mm/s、600mm/s与800mm/s的全因子试验方案,以椭圆度、断面平整度与倾角三个参数组成的断面质量评价系统定量评价断面质量。对断面进行分析,两种材料均得到如下结论:随着剪切速度的增加,断面质量越来越好,主要体现在椭圆度变小和断面平整度变好,而倾角变化无明显规律。本文提出一种新的剪切下料工艺——预剪-剪切下料工艺,即先低速预剪棒料,在其表面形成一定的预剪量,然后高速剪切,使棒料沿预剪方向断裂的一种剪切下料工艺。在棒料直径为15mm,预剪速度为10mm/s,高速剪切速度为600mm/s,预剪量分别为1mm、2mm、3mm与4mm条件下,分别用20Cr材料和SCM435材料进行试验,对断面进行分析,得到如下结论:预剪量为3mm,即直径的20%时,获得断面平整度最好和倾角最小的坯料断面;将预剪量为20%直径条件下的预剪-剪切工艺得到的坯料断面与600mm/s剪切速度条件下的普通剪切工艺得到的坯料断面作对比发现:对于20Cr,预剪-剪切工艺改善断面平整度;对于SCM435,预剪-剪切工艺减小倾角。采集预剪量分别为1mm、2mm、3mm与4mm条件下预剪-剪切工艺和600mm/s剪切速度条件下的剪切工艺的载荷-时间曲线与位移-时间曲线,发现预剪-剪切工艺可以在一定程度上减小最大剪切力。