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文檔簡介

1、冷鐓(擠壓)成型工藝冷鐓(擠壓)成型工藝 主講人:程從志主講人:程從志 n緊固件成型工藝中,冷鐓(擠)技術是一種主要加工工藝。冷鐓(擠)緊固件成型工藝中,冷鐓(擠)技術是一種主要加工工藝。冷鐓(擠) 屬于金屬壓力加工范疇。在生產中,在常溫狀態下,對金屬施加外力,屬于金屬壓力加工范疇。在生產中,在常溫狀態下,對金屬施加外力, 使金屬在預定的模具內成形,這種方法通常叫冷鐓。實際上,任何緊使金屬在預定的模具內成形,這種方法通常叫冷鐓。實際上,任何緊 固件的成形,不單是冷鐓一種變形方式能實現的,它在冷鐓過程中,固件的成形,不單是冷鐓一種變形方式能實現的,它在冷鐓過程中, 除了鐓粗變形外,還伴隨有正、反

2、擠壓、復合擠壓、沖切、輾壓等多除了鐓粗變形外,還伴隨有正、反擠壓、復合擠壓、沖切、輾壓等多 種變形方式。因此,生產中對冷鐓的叫法,只是一種習慣性叫法,更種變形方式。因此,生產中對冷鐓的叫法,只是一種習慣性叫法,更 確切地說,應該叫做冷鐓(擠)。冷鐓(擠)的優點很多,它適用于確切地說,應該叫做冷鐓(擠)。冷鐓(擠)的優點很多,它適用于 緊固件的大批量生產。它的主要優點概括為以下幾個方面:緊固件的大批量生產。它的主要優點概括為以下幾個方面: na a鋼材利用率高。冷鐓(擠)是一種少、無切削加工方法,如加工鋼材利用率高。冷鐓(擠)是一種少、無切削加工方法,如加工 桿類的六角頭螺栓、圓柱頭內六角螺釘,

3、采用切削加工方法,鋼材利桿類的六角頭螺栓、圓柱頭內六角螺釘,采用切削加工方法,鋼材利 用率僅在用率僅在25%25%35%35%,而用冷鐓(擠)方法,它的利用率可高達,而用冷鐓(擠)方法,它的利用率可高達85%85% 95%95%,僅是料頭、料尾及切六角頭邊的一些工藝消耗。,僅是料頭、料尾及切六角頭邊的一些工藝消耗。 nb b生產率高。與通用的切削加工相比,冷鐓(擠)成型效率要高出生產率高。與通用的切削加工相比,冷鐓(擠)成型效率要高出 幾十倍以上。幾十倍以上。 nc c機械性能好。冷鐓(擠)方法加工的零件,由于金屬纖維未被切機械性能好。冷鐓(擠)方法加工的零件,由于金屬纖維未被切 斷,因此強度

4、要比切削加工的優越得多。斷,因此強度要比切削加工的優越得多。 nd適于自動化生產。適宜冷鐓(擠)方法生產的緊固件(也含一部適于自動化生產。適宜冷鐓(擠)方法生產的緊固件(也含一部 分異形件),基本屬于對稱性零件,適合采用高速自動冷鐓機生產,分異形件),基本屬于對稱性零件,適合采用高速自動冷鐓機生產, 也是大批量生產的主要方法。也是大批量生產的主要方法。 n總之,冷鐓(擠)方法加工緊固件、異形件是一種綜合經濟效益相當總之,冷鐓(擠)方法加工緊固件、異形件是一種綜合經濟效益相當 高的加工方法,是緊固件行業中普遍采用的加工方法,也是一種在國高的加工方法,是緊固件行業中普遍采用的加工方法,也是一種在國

5、 內、外廣為利用、很有發展的先進加工方法。因此,如何充分利用、內、外廣為利用、很有發展的先進加工方法。因此,如何充分利用、 提高金屬的塑性、掌握金屬塑性變形的機理、研制出科學合理的緊固提高金屬的塑性、掌握金屬塑性變形的機理、研制出科學合理的緊固 件冷鐓(擠)加工工藝,是本章的目的和宗旨所在。件冷鐓(擠)加工工藝,是本章的目的和宗旨所在。 1金屬變形的基本概念金屬變形的基本概念 n1.1 變形變形 n變形是指金屬受力(外力、內力)時,在保持自己完整性的條件下,變形是指金屬受力(外力、內力)時,在保持自己完整性的條件下, 組成本身的細小微粒的相對位移的總和。組成本身的細小微粒的相對位移的總和。 n

6、1.1.1 變形的種類變形的種類 na.彈性變形彈性變形 n金屬受外力作用發生了變形,當外力去掉后,恢復原來形狀和尺寸的金屬受外力作用發生了變形,當外力去掉后,恢復原來形狀和尺寸的 能力,這種變形稱為彈性變形。能力,這種變形稱為彈性變形。 n彈性的好壞是通過彈性極限、比例極限來衡量的。彈性的好壞是通過彈性極限、比例極限來衡量的。 nb.塑性變形塑性變形 n金屬在外力作用下,產生永久變形(指去掉外力后不能恢復原狀的變金屬在外力作用下,產生永久變形(指去掉外力后不能恢復原狀的變 形),但金屬本身的完整性又不會被破壞的變形,稱為塑性變形。形),但金屬本身的完整性又不會被破壞的變形,稱為塑性變形。 n

7、塑性的好壞通過伸長率、斷面收縮率、屈服極限來表示。塑性的好壞通過伸長率、斷面收縮率、屈服極限來表示。 n1.1.2 塑性的評定方法塑性的評定方法 n為了評定金屬塑性的好壞,常用一種數值上的指標,稱為塑性指標。為了評定金屬塑性的好壞,常用一種數值上的指標,稱為塑性指標。 塑性指標是以鋼材試樣開始破壞瞬間的塑性變形量來表示,生產實際塑性指標是以鋼材試樣開始破壞瞬間的塑性變形量來表示,生產實際 中,通常用以下幾種方法:中,通常用以下幾種方法: n(1)拉伸試驗拉伸試驗 n拉伸試驗用伸長率拉伸試驗用伸長率和斷面收縮率和斷面收縮率來表示。表示鋼材試樣在單向拉來表示。表示鋼材試樣在單向拉 伸時的塑性變形能

8、力,是金屬材料標準中常用的塑性指標。伸時的塑性變形能力,是金屬材料標準中常用的塑性指標。和和的的 數值由以下公式確定:數值由以下公式確定: n (公式(公式36-1) (公式(公式36-2) n式中:式中: L0、Lk拉伸試樣原始標距、破壞后標距的長度。拉伸試樣原始標距、破壞后標距的長度。 n F0、Fk拉伸試樣原始、破斷處的截面積。拉伸試樣原始、破斷處的截面積。 %100 o ok L LL %100 o ko F FF n(2)鐓粗試驗鐓粗試驗 又稱壓扁試驗又稱壓扁試驗 n它是將試樣制成高度它是將試樣制成高度Ho為試樣原始直徑為試樣原始直徑Do的的1.5倍的圓柱形,然后在倍的圓柱形,然后在

9、 壓力機上進行壓扁,直到試樣表面出現第壓力機上進行壓扁,直到試樣表面出現第1條肉眼可觀察到的裂紋為條肉眼可觀察到的裂紋為 止,這時的壓縮程度止,這時的壓縮程度c為塑性指標。其數值按下式可計算出:為塑性指標。其數值按下式可計算出: n (公式(公式36-3) n式中式中 Ho圓柱形試樣的原始高度。圓柱形試樣的原始高度。Hk試樣在壓扁中,在側表試樣在壓扁中,在側表 面出現第面出現第1條肉眼可見裂紋時的試樣高度。條肉眼可見裂紋時的試樣高度。 n(3)扭轉試驗扭轉試驗 n扭轉試驗是以試樣在扭斷機上扭斷時的扭轉角或扭轉圈數來表示的。扭轉試驗是以試樣在扭斷機上扭斷時的扭轉角或扭轉圈數來表示的。 生產中最常

10、用的是拉伸試驗和鐓粗試驗。不管哪種試驗方法,都是相生產中最常用的是拉伸試驗和鐓粗試驗。不管哪種試驗方法,都是相 對于某種特定的受力狀態和變形條件的。由此所得出的塑性指標,只對于某種特定的受力狀態和變形條件的。由此所得出的塑性指標,只 是相對比較而言,僅說明某種金屬在什么樣的變形條件下塑性的好壞。是相對比較而言,僅說明某種金屬在什么樣的變形條件下塑性的好壞。 %100 o ko c H HH n1.1.3 影響金屬塑性及變形抗力的主要因素影響金屬塑性及變形抗力的主要因素 n金屬的塑性及變形抗力的概念:金屬的塑性可理解為在外力作用下,金屬的塑性及變形抗力的概念:金屬的塑性可理解為在外力作用下, 金

11、屬能穩定地改變自己的形狀而質點間的聯系又不被破壞的能力。并金屬能穩定地改變自己的形狀而質點間的聯系又不被破壞的能力。并 將金屬在變形時反作用于施加外力的工模具的力稱為變形抗力。將金屬在變形時反作用于施加外力的工模具的力稱為變形抗力。 n影響金屬塑性及變形抗力的主要因素包括以下幾個方面:影響金屬塑性及變形抗力的主要因素包括以下幾個方面: na金屬組織及化學成分對塑性及變形抗力的影響金屬組織及化學成分對塑性及變形抗力的影響 n金屬組織決定于組成金屬的化學成分,其主要元素的晶格類別,雜質金屬組織決定于組成金屬的化學成分,其主要元素的晶格類別,雜質 的性質、數量及分布情況。組成元素越少,塑性越好。例如

12、純鐵具有的性質、數量及分布情況。組成元素越少,塑性越好。例如純鐵具有 很高的塑性。碳在鐵中呈固熔體也具有很好的塑性,而呈化合物,則很高的塑性。碳在鐵中呈固熔體也具有很好的塑性,而呈化合物,則 塑性就降低。如化合物塑性就降低。如化合物Fe3C實際上是很脆的。一般在鋼中其他元素實際上是很脆的。一般在鋼中其他元素 成分的增加也會降低鋼的塑性。成分的增加也會降低鋼的塑性。 n鋼中隨含碳量的增加,則鋼的抗力指標(鋼中隨含碳量的增加,則鋼的抗力指標(b、p、s等)均增高,等)均增高, 而塑性指標(而塑性指標(、等)均降低。在冷變形時,鋼中含碳量每增加等)均降低。在冷變形時,鋼中含碳量每增加 0.1%,其強

13、度極限,其強度極限s大約增加大約增加68 kg/mm2。 n硫在鋼中以硫化鐵、硫化錳存在。硫化鐵具有脆性,硫化錳在壓力加硫在鋼中以硫化鐵、硫化錳存在。硫化鐵具有脆性,硫化錳在壓力加 工過程中變成絲狀得到拉長,因而使在與纖維垂直的橫向上的機械指工過程中變成絲狀得到拉長,因而使在與纖維垂直的橫向上的機械指 數降低。所以硫在鋼中是有害的雜質,含量愈少愈好。數降低。所以硫在鋼中是有害的雜質,含量愈少愈好。 n磷在鋼中使變形抗力提高,塑性降低。含磷高于磷在鋼中使變形抗力提高,塑性降低。含磷高于0.1%0.2%的鋼具的鋼具 有冷脆性。一般鋼的含磷量控制在百分之零點零幾。有冷脆性。一般鋼的含磷量控制在百分之

14、零點零幾。 n其他如低熔點雜質在金屬基體的分布狀態對塑性有很大影響。其他如低熔點雜質在金屬基體的分布狀態對塑性有很大影響。 n總之,鋼中的化學成分愈復雜,含量愈多,則對鋼的抗力及塑性的影總之,鋼中的化學成分愈復雜,含量愈多,則對鋼的抗力及塑性的影 響也就愈大。這正說明某些高合金鋼難于進行冷鐓(壓)加工的原因。響也就愈大。這正說明某些高合金鋼難于進行冷鐓(壓)加工的原因。 nb變形速度對塑性及變形抗力的影響變形速度對塑性及變形抗力的影響 n變形速度是單位時間內的相對位移體積:變形速度是單位時間內的相對位移體積: n (公式(公式36-4) n不應將變形速度與變形工具的運動速度混為一談,也應將變形

15、速度與不應將變形速度與變形工具的運動速度混為一談,也應將變形速度與 變形體中質點的移動速度在概念上區別開來。變形體中質點的移動速度在概念上區別開來。 n一般說來,隨著變形速度增加,變形抗力增加,塑性降低。冷變形時,一般說來,隨著變形速度增加,變形抗力增加,塑性降低。冷變形時, 變形速度的影響不如熱變形時顯著,這是由于無硬化消除的過程。但變形速度的影響不如熱變形時顯著,這是由于無硬化消除的過程。但 當變形速度特別大時,塑性變形產生的熱(即熱效應)不得失散本身當變形速度特別大時,塑性變形產生的熱(即熱效應)不得失散本身 溫度升高會提高塑性、減少變形抗力。溫度升高會提高塑性、減少變形抗力。 dt d

16、 W nc應力狀態對塑性及變形抗力的影響應力狀態對塑性及變形抗力的影響 n在外力作用下,金屬內部產生內力,其單位面積之強度稱之為應力。在外力作用下,金屬內部產生內力,其單位面積之強度稱之為應力。 受力金屬處于應力狀態下。受力金屬處于應力狀態下。 n從變形體內分離出一個微小基元正方體,在所取的正方體上,作用有從變形體內分離出一個微小基元正方體,在所取的正方體上,作用有 未知大小但已知方向的應力,把這種表示點上主應力個數及其符號的未知大小但已知方向的應力,把這種表示點上主應力個數及其符號的 簡圖叫主應力圖。簡圖叫主應力圖。 n表示金屬受力狀態的主應力圖共有九種,其中四個為三向主應力圖,表示金屬受力

17、狀態的主應力圖共有九種,其中四個為三向主應力圖, 三個為平面主應力圖,兩個為單向主應力圖,如圖三個為平面主應力圖,兩個為單向主應力圖,如圖36-1所示。所示。 n主應力由拉應力引起的為正號,主應力由壓應力引起的為負號。主應力由拉應力引起的為正號,主應力由壓應力引起的為負號。 n在金屬壓力加工中,最常遇到的是同號及異號的三向主應力圖。在異在金屬壓力加工中,最常遇到的是同號及異號的三向主應力圖。在異 號三向主應力圖中,又以具有兩個壓應力和一個拉應力的主應力圖為號三向主應力圖中,又以具有兩個壓應力和一個拉應力的主應力圖為 最普遍。最普遍。 n同號的三向壓應力圖中,各方向的壓應力均相等時(同號的三向壓

18、應力圖中,各方向的壓應力均相等時(1=2=3),并),并 且,金屬內部沒有疏松及其它缺陷的條件下,理論上是不可產生塑性且,金屬內部沒有疏松及其它缺陷的條件下,理論上是不可產生塑性 變形的,只有彈性變形產生。變形的,只有彈性變形產生。 n不等的三向壓應力圖包括的變形工藝有:體積模鍛、鐓粗、閉式沖孔、不等的三向壓應力圖包括的變形工藝有:體積模鍛、鐓粗、閉式沖孔、 正反擠壓、板材及型材軋制等。正反擠壓、板材及型材軋制等。 n在生產實際中很少迂到三向拉伸應力圖,僅在拉伸試驗中,當產生縮在生產實際中很少迂到三向拉伸應力圖,僅在拉伸試驗中,當產生縮 頸時,在縮頸處的應力線,是三向拉伸的主應力圖,如圖頸時,

19、在縮頸處的應力線,是三向拉伸的主應力圖,如圖36-2所示所示 n在鐓粗時,由于摩擦的作用,也呈現出三向壓應力圖,如圖在鐓粗時,由于摩擦的作用,也呈現出三向壓應力圖,如圖36-3所示。所示。 n總之,受力金屬的應力狀態中,壓應力有利于塑性的增加,拉應力將總之,受力金屬的應力狀態中,壓應力有利于塑性的增加,拉應力將 降低金屬的塑性。降低金屬的塑性。 nd冷變形硬化對金屬塑性及變形抗力的影響冷變形硬化對金屬塑性及變形抗力的影響 n金屬經過冷塑性變形,引起金屬的機械性能、物理性能及化學性能的金屬經過冷塑性變形,引起金屬的機械性能、物理性能及化學性能的 改變。隨著變形程度的增加,所有的強度指標(彈性極限

20、、比例極限、改變。隨著變形程度的增加,所有的強度指標(彈性極限、比例極限、 流動極限及強度極限)都有所提高,硬度亦有所提高;塑性指標(伸流動極限及強度極限)都有所提高,硬度亦有所提高;塑性指標(伸 長率、斷面收縮率及沖擊韌性)則有所降低;電阻增加;抗腐蝕性及長率、斷面收縮率及沖擊韌性)則有所降低;電阻增加;抗腐蝕性及 導熱性能降低,并改變了金屬的磁性等等,在塑性變形中,金屬的這導熱性能降低,并改變了金屬的磁性等等,在塑性變形中,金屬的這 些性質變化的總和稱作冷變形硬化,簡稱硬化。些性質變化的總和稱作冷變形硬化,簡稱硬化。 ne附加應力及殘余應力的影響附加應力及殘余應力的影響 n在變形金屬中應力

21、分布是不均勻的,在應力分布較多的地方希望獲得在變形金屬中應力分布是不均勻的,在應力分布較多的地方希望獲得 較大的變形,在應力分布較少的地方希望獲得較小的變形。由于承受較大的變形,在應力分布較少的地方希望獲得較小的變形。由于承受 變形金屬本身的完整性,就在其內部產生相互平衡的內力,即所謂附變形金屬本身的完整性,就在其內部產生相互平衡的內力,即所謂附 加應力。當變形終止后,這些彼此平衡的應力便存在變形體內部,構加應力。當變形終止后,這些彼此平衡的應力便存在變形體內部,構 成殘余應力,影響以后變形工序中變形金屬的塑性和變形抗力。成殘余應力,影響以后變形工序中變形金屬的塑性和變形抗力。 n1.1.4

22、提高金屬塑性及降低變形抗力的工藝措施提高金屬塑性及降低變形抗力的工藝措施 n針對影響金屬塑性及變形抗力的主要因素,結合生產實際,采取有效針對影響金屬塑性及變形抗力的主要因素,結合生產實際,采取有效 的工藝措施,是完全可以提高金屬塑性及降低其變形抗力的,生產中,的工藝措施,是完全可以提高金屬塑性及降低其變形抗力的,生產中, 常采取的工藝措施有:常采取的工藝措施有: na坯料狀況坯料狀況 n冷鐓用原材料,除了要求化學成份、組織均勻,不要有金屬夾雜等以冷鐓用原材料,除了要求化學成份、組織均勻,不要有金屬夾雜等以 外,一般要對原材料進行軟化退火處理,目的在于消除金屬軋制時殘外,一般要對原材料進行軟化退

23、火處理,目的在于消除金屬軋制時殘 留在金屬內部的殘余應力,使組織均勻,降低硬度,要求冷鐓前金屬留在金屬內部的殘余應力,使組織均勻,降低硬度,要求冷鐓前金屬 的硬度的硬度HRB80。對中碳鋼,合金鋼一般采取球化退火,目的是除消。對中碳鋼,合金鋼一般采取球化退火,目的是除消 除應力、使組織均勻外,還可改善金屬的冷變形塑性。除應力、使組織均勻外,還可改善金屬的冷變形塑性。 nb提高模具光滑度及改善金屬表面潤滑條件提高模具光滑度及改善金屬表面潤滑條件 n這兩項措施都是為了降低變形體與模具工作表面的摩擦力,盡可能降這兩項措施都是為了降低變形體與模具工作表面的摩擦力,盡可能降 低變形中由于摩擦而產生的拉應

24、力。低變形中由于摩擦而產生的拉應力。 nc選擇合適的變形規范選擇合適的變形規范 n在冷鐓(擠)工藝中,一次就鐓擊成形的產品很少,一般都要經過兩在冷鐓(擠)工藝中,一次就鐓擊成形的產品很少,一般都要經過兩 次及兩次以上的鐓擊。因此必須做到每次變形量的合理分配,這不僅次及兩次以上的鐓擊。因此必須做到每次變形量的合理分配,這不僅 有利于充分利用金屬的冷變形塑性,也有利于金屬的成形。如生產中有利于充分利用金屬的冷變形塑性,也有利于金屬的成形。如生產中 采用冷鐓、冷擠復合成形、螺栓的兩次縮徑、螺母的大料小變形等。采用冷鐓、冷擠復合成形、螺栓的兩次縮徑、螺母的大料小變形等。 n1.2 金屬塑性變形的基本規

25、律金屬塑性變形的基本規律 1.2.1 最小阻力定律最小阻力定律 n金屬在變形中,變形體的質點有向金屬在變形中,變形體的質點有向 各方向移動的可能,變形體質點的各方向移動的可能,變形體質點的 移動是沿其最小阻力方向移動,稱移動是沿其最小阻力方向移動,稱 為最小阻力定律。為最小阻力定律。 n在六角頭螺栓多工位冷鐓中,第二在六角頭螺栓多工位冷鐓中,第二 工位精鐓時,金屬向上、下模開口工位精鐓時,金屬向上、下模開口 處流動并形成飛邊是最小阻力定律處流動并形成飛邊是最小阻力定律 起作用的體現。圖起作用的體現。圖36-4表明坯件在表明坯件在 模具中鐓鍛時,它在充滿上、下模模具中鐓鍛時,它在充滿上、下模 腔

26、的同時還向上、下模構成的間隙腔的同時還向上、下模構成的間隙 向四周流,只有當往飛邊流動的阻向四周流,只有當往飛邊流動的阻 力大于在模腔其它部分的阻力時,力大于在模腔其它部分的阻力時, 金屬充滿模腔才有可能。在上模向金屬充滿模腔才有可能。在上模向 下運動中,飛邊上金屬流動阻力隨下運動中,飛邊上金屬流動阻力隨 飛邊厚度的減小而增加,這時才能飛邊厚度的減小而增加,這時才能 保證最后充滿上、下模腔。保證最后充滿上、下模腔。 n1.2.2 體積不變定律體積不變定律 n金屬塑性變形中,其密度改變極為微小,可以忽略。塑性變形的物體金屬塑性變形中,其密度改變極為微小,可以忽略。塑性變形的物體 之體積保持不變,

27、金屬坯件在塑性變形以前的體積等于變形后的體積。之體積保持不變,金屬坯件在塑性變形以前的體積等于變形后的體積。 n體積不變定律是根據產品形狀尺寸、計算出體積,據此再確定所需坯體積不變定律是根據產品形狀尺寸、計算出體積,據此再確定所需坯 件的具體尺寸。件的具體尺寸。 n最小阻力定律則是金屬變形次數如何確定,每次變形量如何分配、工最小阻力定律則是金屬變形次數如何確定,每次變形量如何分配、工 模具結構形狀確定的設計最主要的依據。模具結構形狀確定的設計最主要的依據。 n1.2.3 變形中影響金屬流動的主要因素變形中影響金屬流動的主要因素 na 摩擦的影響摩擦的影響 n在變形中模具和坯件間的接觸面上不可避

28、免的有摩擦力存在,由于摩在變形中模具和坯件間的接觸面上不可避免的有摩擦力存在,由于摩 擦力的作用,改變了金屬流動的特征。如圖擦力的作用,改變了金屬流動的特征。如圖36-5所示,在平板間鐓粗所示,在平板間鐓粗 矩形壞料時,由于摩擦力的作用,使各向阻力不同,變形中,斷面不矩形壞料時,由于摩擦力的作用,使各向阻力不同,變形中,斷面不 能繼續保持矩形。按最小阻力定律,它會逐漸趨于圓形。若無摩擦力能繼續保持矩形。按最小阻力定律,它會逐漸趨于圓形。若無摩擦力 作用,則坯件處于理想的均勻變形狀態,變形前后在幾何形狀上仍然作用,則坯件處于理想的均勻變形狀態,變形前后在幾何形狀上仍然 相似。相似。 n圖圖36-

29、6為環形坯件的鐓粗示意圖。當無摩擦時,環形件在高度上被壓為環形坯件的鐓粗示意圖。當無摩擦時,環形件在高度上被壓 縮,根據體積不變條件,不論是外層還是內層,金屬的直徑都有所增縮,根據體積不變條件,不論是外層還是內層,金屬的直徑都有所增 加,即所有金屬都沿徑向輻射狀向外流動。由于有摩擦的存在,流動加,即所有金屬都沿徑向輻射狀向外流動。由于有摩擦的存在,流動 受到阻礙。越接近內層金屬向外流動的阻力越大,比向內流動時還要受到阻礙。越接近內層金屬向外流動的阻力越大,比向內流動時還要 大,因而改變了流動的方向,如圖所示,在環形件中出現了流動的分大,因而改變了流動的方向,如圖所示,在環形件中出現了流動的分

30、界面(界面(dN)。)。 nb工模具形狀的影響工模具形狀的影響 n由于工模具形狀不同,所施加給坯件的作用力,以及模具與坯件接觸由于工模具形狀不同,所施加給坯件的作用力,以及模具與坯件接觸 的摩擦力也不一樣,引致金屬在各方向流動阻力的差異,從而金屬在的摩擦力也不一樣,引致金屬在各方向流動阻力的差異,從而金屬在 各方向流動體積的分配也有所差異。各方向流動體積的分配也有所差異。 nc金屬本身性質不均的影響金屬本身性質不均的影響 n金屬本身的性質不均,反映出金屬成份的不均、組織不均、以及在變金屬本身的性質不均,反映出金屬成份的不均、組織不均、以及在變 形中內部溫度的不均等。這些性質的不均勻性,在金屬內

31、部出現互相形中內部溫度的不均等。這些性質的不均勻性,在金屬內部出現互相 平衡的附加應力,由于內力的存在,使金屬在各自流動的阻力有所差平衡的附加應力,由于內力的存在,使金屬在各自流動的阻力有所差 異,變形首先發生在阻力最小的部分。異,變形首先發生在阻力最小的部分。 2金屬冷鐓(擠)工藝金屬冷鐓(擠)工藝 n2.1 冷鐓(擠)工藝基本概念冷鐓(擠)工藝基本概念 n2.1.1 冷鐓、冷壓冷鐓、冷壓 n在室溫狀態下,將坯料置于自動冷鐓機或壓力機的模具中,對模具施在室溫狀態下,將坯料置于自動冷鐓機或壓力機的模具中,對模具施 加壓力,利用上、下模的相對運動,使坯件在模腔里變形,高度縮小,加壓力,利用上、下

32、模的相對運動,使坯件在模腔里變形,高度縮小, 橫截面增加,這樣的壓力加工方法,對自動冷鐓機而言叫冷鐓,對壓橫截面增加,這樣的壓力加工方法,對自動冷鐓機而言叫冷鐓,對壓 力機而言叫冷壓。力機而言叫冷壓。 n實際生產中,緊固件冷成型工藝,在冷鐓的過程中,常常伴隨有擠壓實際生產中,緊固件冷成型工藝,在冷鐓的過程中,常常伴隨有擠壓 的方式。因此,單就緊固件產品的冷鐓工藝,實際是既有冷鐓,也有的方式。因此,單就緊固件產品的冷鐓工藝,實際是既有冷鐓,也有 擠壓的一種復合工藝的加工方法。擠壓的一種復合工藝的加工方法。 n2.1.2 冷鐓(擠)的變形方式冷鐓(擠)的變形方式 na沖裁沖裁使坯件的一部分與主體分

33、割開。如線材的切斷、螺母的使坯件的一部分與主體分割開。如線材的切斷、螺母的 沖孔、六角頭螺栓的頭部切邊等。沖孔、六角頭螺栓的頭部切邊等。 nb鐓粗鐓粗使坯件高度縮短、橫截面增加的加工方法,如螺母的鐓使坯件高度縮短、橫截面增加的加工方法,如螺母的鐓 球、螺栓頭部成型的預鐓、精鐓等。球、螺栓頭部成型的預鐓、精鐓等。 nc正擠壓正擠壓坯件在冷鐓壓中,坯件在下模中變形時,金屬的流動方坯件在冷鐓壓中,坯件在下模中變形時,金屬的流動方 向與上模的運動方向一致。冷鐓螺栓、圓柱頭內六角螺釘中的粗桿縮向與上模的運動方向一致。冷鐓螺栓、圓柱頭內六角螺釘中的粗桿縮 徑就是一種正擠壓。徑就是一種正擠壓。 nd反擠壓反

34、擠壓坯件在變形中,金屬的流動方向與上模的運動方向相反。坯件在變形中,金屬的流動方向與上模的運動方向相反。 圓柱頭內六角螺釘頭部成形就屬反擠壓。圓柱頭內六角螺釘頭部成形就屬反擠壓。 ne復合擠壓復合擠壓 n坯件在變形中金屬的流動方向一部分與上模的運動方向相同,一部分坯件在變形中金屬的流動方向一部分與上模的運動方向相同,一部分 又相反。即變形中既存在正擠壓,也存在反擠壓。如圓柱頭內六角螺又相反。即變形中既存在正擠壓,也存在反擠壓。如圓柱頭內六角螺 釘在同一工位變形中既有桿部縮徑(正擠壓)又有頭部成型(反擠釘在同一工位變形中既有桿部縮徑(正擠壓)又有頭部成型(反擠 壓)。壓)。 n2.1.3 冷鐓(

35、擠)變形程度冷鐓(擠)變形程度 na變形程度變形程度 n是指坯料被鐓鍛部分長度在鐓鍛終了的壓縮量與原始高度的比值,或是指坯料被鐓鍛部分長度在鐓鍛終了的壓縮量與原始高度的比值,或 者坯料截面積在鐓鍛終了截面積的增加量與原始橫截面的比值。者坯料截面積在鐓鍛終了截面積的增加量與原始橫截面的比值。 nb變形程度的表示方法變形程度的表示方法 n第一種方法用鐓鍛比第一種方法用鐓鍛比(S),如圖如圖36-7所示。所示。 n即:即: (公式(公式36-5) n式中:式中:h0被鐓鍛部分的原始高度被鐓鍛部分的原始高度 n d0被鐓鍛部分的原始直徑被鐓鍛部分的原始直徑 n鐓鍛比可以確定鐓鍛的難易,鐓鍛比鐓鍛比可以

36、確定鐓鍛的難易,鐓鍛比 愈小,變形量愈小,變形更容易。鐓愈小,變形量愈小,變形更容易。鐓 鍛比愈大,變形愈難,金屬纖維流動鍛比愈大,變形愈難,金屬纖維流動 不規則,有的纖維被折曲,形成縱向不規則,有的纖維被折曲,形成縱向 彎曲現象。如圖彎曲現象。如圖36-8所示。所示。 0 d h S o n第二種方法用鐓鍛率(第二種方法用鐓鍛率() n即:即: n (公式(公式36-6) (公式(公式36-7) n式中式中 ho、Fo鐓鍛前頭部材料的原始高度、橫截面積鐓鍛前頭部材料的原始高度、橫截面積 nh、F鐓鍛后工件的高度、橫截面積鐓鍛后工件的高度、橫截面積 %100 o o h hh %100 F F

37、F o nc許用變形程度許用變形程度 n當冷鐓變形程度超過金屬本身的變形限度時,變形的工件側面會出現當冷鐓變形程度超過金屬本身的變形限度時,變形的工件側面會出現 裂紋,而造成不良品,其模具使用強度也會受到影響,降低使用壽命,裂紋,而造成不良品,其模具使用強度也會受到影響,降低使用壽命, 嚴重時可使模具開裂而損壞。嚴重時可使模具開裂而損壞。 n金屬的許用變形程度與金屬本身的塑性有關金屬的許用變形程度與金屬本身的塑性有關,塑性好的金屬塑性好的金屬,許用變形許用變形 程度要高于塑性較差的金屬。碳鋼含碳量愈高,它的塑性愈低,許用程度要高于塑性較差的金屬。碳鋼含碳量愈高,它的塑性愈低,許用 變形程度也會

38、愈小。變形程度也會愈小。 n在生產中,對于塑性較差的金屬,如中碳鋼、合金鋼的冷鐓常采取對在生產中,對于塑性較差的金屬,如中碳鋼、合金鋼的冷鐓常采取對 鋼材進行退火軟化處理、增加模具的強韌性、金屬表面潤滑等,目的鋼材進行退火軟化處理、增加模具的強韌性、金屬表面潤滑等,目的 就在于使金屬的許用變形程度得到提高。就在于使金屬的許用變形程度得到提高。 n表表36-1列出了部分鋼材的許用變形程度。列出了部分鋼材的許用變形程度。 % 鋼鋼 材材 牌牌 號號% 鋼鋼 材材 牌牌 號號 30 T10、T12 707515Cr、Y12 355050、60Mn、40CrNiMo 758030、35、40Cr 55

39、6040、45、30MnSi、 GCr15 809010(0.03%Si)、10F、 15 657020(0.170.37%Si) n2.1.4 鐓鍛次數的確定鐓鍛次數的確定 n產品在冷鐓中,通常都要經過兩次以上的鐓鍛才能成型。鐓鍛次數確產品在冷鐓中,通常都要經過兩次以上的鐓鍛才能成型。鐓鍛次數確 定合理,將充分利用金屬的許用變形程度,提高模具的使用壽命,保定合理,將充分利用金屬的許用變形程度,提高模具的使用壽命,保 證產品的質量。確定鐓鍛次數,考慮下列因素:證產品的質量。確定鐓鍛次數,考慮下列因素: na鐓鍛比鐓鍛比 n即坯料需要變形部分的長度與直徑的比,比值過大,一次鐓鍛就會出即坯料需要變

40、形部分的長度與直徑的比,比值過大,一次鐓鍛就會出 現縱彎現象,壓扁后,會出現夾層,如圖現縱彎現象,壓扁后,會出現夾層,如圖36-9所示。要避免鐓鍛中出所示。要避免鐓鍛中出 現這些缺陷,必須增加鐓鍛次數。即首先將坯料預鐓成錐形,之后再現這些缺陷,必須增加鐓鍛次數。即首先將坯料預鐓成錐形,之后再 精鐓,直至達到需要形狀。精鐓,直至達到需要形狀。 n一般按下列數據來決定鐓鍛次數:一般按下列數據來決定鐓鍛次數: n當當 2.5時,可一次鐓鍛;時,可一次鐓鍛; n當當2.5 4.5時,鐓鍛兩次;時,鐓鍛兩次; n當當4.5 6.5時,鐓鍛三次。時,鐓鍛三次。 nb考慮工件頭部直徑考慮工件頭部直徑D與高度

41、與高度H的比值。的比值。 n如圖如圖36-10所示,是頭部直徑較大、高度較小的大直徑薄扁頭細桿零所示,是頭部直徑較大、高度較小的大直徑薄扁頭細桿零 件,所需坯料件,所需坯料h0/d0在在2以上大頭細桿零件,若采用一次鐓鍛成形,就以上大頭細桿零件,若采用一次鐓鍛成形,就 會在頭部邊緣處產生裂紋。類似的工件,只有增加鐓鍛次數,采用逐會在頭部邊緣處產生裂紋。類似的工件,只有增加鐓鍛次數,采用逐 步成形的方法。步成形的方法。 o o d h o o d h o o d h nc考慮工件的表面粗糙度要考慮工件的表面粗糙度要 求及外部幾何形狀的復雜程度求及外部幾何形狀的復雜程度 n如半圓頭、圓柱頭等形狀的

42、機如半圓頭、圓柱頭等形狀的機 螺釘,雖然頭部所需坯料的螺釘,雖然頭部所需坯料的 ho/do值一般都小于值一般都小于2.5,但為,但為 了頭部在變形中能充滿,達到了頭部在變形中能充滿,達到 標準要求,一般都采用兩次鐓標準要求,一般都采用兩次鐓 擊。預鐓錐形頭部為精鐓頭部擊。預鐓錐形頭部為精鐓頭部 成形創造良好的金屬流動條件。成形創造良好的金屬流動條件。 又如用大直徑小變形的線材鐓又如用大直徑小變形的線材鐓 制螺母,采用線材直徑為制螺母,采用線材直徑為0.9s (s為六角螺母對邊尺寸),為六角螺母對邊尺寸), 一般產品的變形程度為一般產品的變形程度為25%左左 右,但由于六角螺母形狀比較右,但由于

43、六角螺母形狀比較 復雜,鐓制中變形方式較多,復雜,鐓制中變形方式較多, 它既有冷鐓又有復合擠壓和沖它既有冷鐓又有復合擠壓和沖 孔,為了有利于變形中金屬流孔,為了有利于變形中金屬流 動,因此選用動,因此選用34次鐓擊成形。次鐓擊成形。 n值得強調的,不是對所有形狀比較復雜的產品都靠增加鐓鍛次數來解值得強調的,不是對所有形狀比較復雜的產品都靠增加鐓鍛次數來解 決。往往有的產品,鐓鍛次數增加了,在第一次、第二次鐓鍛中很容決。往往有的產品,鐓鍛次數增加了,在第一次、第二次鐓鍛中很容 易成型,但由于冷作硬化的原因,使產品在以后的鐓鍛中難以進行。易成型,但由于冷作硬化的原因,使產品在以后的鐓鍛中難以進行。

44、 表現在工件在鐓鍛中出現開裂或者損壞模具。解決這類問題的關鍵在表現在工件在鐓鍛中出現開裂或者損壞模具。解決這類問題的關鍵在 于減少變形量,增加鋼材的塑性,采取更加有效的潤滑。螺栓、螺釘于減少變形量,增加鋼材的塑性,采取更加有效的潤滑。螺栓、螺釘 在冷鐓工藝中選用大直徑線材、小變形工藝。一般線材直徑與螺釘螺在冷鐓工藝中選用大直徑線材、小變形工藝。一般線材直徑與螺釘螺 紋直徑紋直徑D相接近,用一次或兩次桿部縮徑達到螺坯尺寸。對中碳鋼、相接近,用一次或兩次桿部縮徑達到螺坯尺寸。對中碳鋼、 合金鋼而言,在材料改制中用球化退火來改善鋼材的冷鐓塑性,用磷合金鋼而言,在材料改制中用球化退火來改善鋼材的冷鐓塑

45、性,用磷 化、皂化處理來保證鋼材的表面潤滑,使之變形中盡可能減少摩擦。化、皂化處理來保證鋼材的表面潤滑,使之變形中盡可能減少摩擦。 另外在模具上增加強韌性,使它承受復雜的變形中有剛性,又有足夠另外在模具上增加強韌性,使它承受復雜的變形中有剛性,又有足夠 的韌性和耐磨性。的韌性和耐磨性。 n2.1.5 冷鐓工藝中力的計算方法冷鐓工藝中力的計算方法 n2.1.5.1 冷鐓力冷鐓力 n冷鐓力是確定工藝參數、設計模具、設計冷鐓機和專用設備選型的主冷鐓力是確定工藝參數、設計模具、設計冷鐓機和專用設備選型的主 要依據。要依據。 n決定冷鐓力大小的因素較多,主要有以下幾個方面:決定冷鐓力大小的因素較多,主要

46、有以下幾個方面: na金屬的機械性能金屬的機械性能 冷鐓力隨材料強度、硬度的增加而增加。冷鐓力隨材料強度、硬度的增加而增加。 nb工件形狀、變形程度工件形狀、變形程度 冷鐓力隨工件變形量的增加而增加。冷鐓力隨工件變形量的增加而增加。 nc摩擦摩擦 由于模具和工件間的接觸面有摩擦力,不同程度地改變了作用力的方由于模具和工件間的接觸面有摩擦力,不同程度地改變了作用力的方 向和大小,從而產生對冷鐓力的影響。向和大小,從而產生對冷鐓力的影響。 nd工模具形狀工模具形狀 n工模具形狀的不同,造成金屬在各方向流動阻力的差異,從而影響冷工模具形狀的不同,造成金屬在各方向流動阻力的差異,從而影響冷 鐓力。鐓力

47、。 n2.1.5.2 冷鐓力的計算方法冷鐓力的計算方法 n常用的冷鐓力的計算公式有:常用的冷鐓力的計算公式有: na經驗公式經驗公式 nP=KtF(公斤)(公斤) (公式(公式36-8) n式中式中 F工件鐓鍛終止時的投影面積(工件鐓鍛終止時的投影面積(mm2) n K頭部形狀復雜系數,按圖頭部形狀復雜系數,按圖36-11選擇。對六角頭螺栓,選擇。對六角頭螺栓, 一一般選般選K=2.02.4 n t考慮冷作硬化后的變形阻力,可由下式計算:考慮冷作硬化后的變形阻力,可由下式計算: t (kg/mm2) (公式公式36-9) n式中式中 b鋼材抗拉強度極限(鋼材抗拉強度極限(kg/mm2) n F

48、o鐓鍛前坯料斷面積(鐓鍛前坯料斷面積(mm2) o nb F F l nb近似理論推導的計算公式近似理論推導的計算公式 n在考慮影響冷鐓力大小的主要因素的基礎上,并根據經驗進行修正,在考慮影響冷鐓力大小的主要因素的基礎上,并根據經驗進行修正, 得出如下的冷鐓力計算公式:得出如下的冷鐓力計算公式: n (公式(公式36-10) n式中式中 d鐓鍛后工件頭部最大直徑(鐓鍛后工件頭部最大直徑(mm) n h鐓鍛后工件頭部高度(鐓鍛后工件頭部高度(mm) n F工件頭部投影面積(工件頭部投影面積(mm2) NF h d nZP b 4 1 NF h d nZP b 4 1 nZ變形系數變形系數 nn工

49、具形狀系數工具形狀系數 n工件變形部分形狀系數工件變形部分形狀系數 n摩擦系數摩擦系數 nZ、n、可按表可按表36-2選取選取 n表表36-2 冷鐓力計算系數冷鐓力計算系數 b b(N/mm(N/mm2 2) )Z變形系數變形系數n工具形狀系數工具形狀系數冷鐓部分形狀系數冷鐓部分形狀系數摩擦系數摩擦系數 牌號牌號數值數值工序工序形狀形狀系數系數凹陷凹陷棱角棱角系數系數條件條件系數系數面面潤滑潤滑系數系數 10340預簡單1.02無無1.0圓柱形1.3研磨 石 墨 0.050.10 20420精簡單1.21.5有無1.752.0 正方形 六角形 2.0研磨無0.10.15 25460精復雜1.5

50、1.8有有2.5矩形2.5精加工0.150.2 30500 非對稱形 復雜形 2.53.0粗加工0.200.30 n就計算的精確度而言,第二個公式比第一個公式計算結果要精確一些,就計算的精確度而言,第二個公式比第一個公式計算結果要精確一些, 但計算不如經驗公式簡單,一般常采用經驗公式計算,最后預以修正。但計算不如經驗公式簡單,一般常采用經驗公式計算,最后預以修正。 n2.1.5.3 輔助工藝力的計算方法輔助工藝力的計算方法 n1剪切力的計算剪切力的計算 n冷鐓過程中,坯料的切斷、頭部切邊、螺母沖孔等,都是使一部分材冷鐓過程中,坯料的切斷、頭部切邊、螺母沖孔等,都是使一部分材 料從基體中沖、切開

51、來。影響剪切力大小的主要因素有鋼材機械性能、料從基體中沖、切開來。影響剪切力大小的主要因素有鋼材機械性能、 剪切面面積。其它如上、下切刀板的間隙、切刀刃口的鋒利程度等對剪切面面積。其它如上、下切刀板的間隙、切刀刃口的鋒利程度等對 剪切也發生影響,但計算中忽略不計。實際生產中,由于刀板刃口的剪切也發生影響,但計算中忽略不計。實際生產中,由于刀板刃口的 磨損、刀板間間隙大小,都會引致剪切力增加。磨損、刀板間間隙大小,都會引致剪切力增加。 na毛坯切斷力的計算毛坯切斷力的計算 nP剪剪=F(N) (公式(公式36-11) n式中式中 F坯料剪切面面積(坯料剪切面面積(mm2) n 鋼材抗剪強度鋼材抗

52、剪強度 n表表36-3列出了常用鋼材的抗剪強度。列出了常用鋼材的抗剪強度。 表表36-3 常用材料剪切加工一般所采用的間隙和常用材料剪切加工一般所采用的間隙和值值 材材 料料 間隙間隙 (%) 抗剪強度抗剪強度 (N/mmN/mm2 2)材)材 料料 材料材料 間隙間隙 (%) 抗剪抗剪 強度強度 軟軟 鋼鋼 69t320400 黃黃 銅銅 軟軟 6 10t 22 0 300 硬硬 鋼鋼 8 12t 550900硬硬 35 0 400 硅硅 鋼鋼 7 11t 450560 鋁鋁 軟軟 5 8t 70 110 不不 銹銹 鋼鋼 420560硬硬 6 10t 13 0 180 銅銅 軟軟 6 10

53、t 180220鋁鋁 合合 金金 軟軟 6 10t 220 nb切邊力的計算公式切邊力的計算公式 nP切 切=LH( (N) (公式(公式36-12) n式中式中 L切邊周長(切邊周長(mm) n H切邊高度(切邊高度(mm) nc螺母沖孔力的計算公式螺母沖孔力的計算公式 n式中:式中: d沖孔直徑(沖孔直徑(mm) n h沖孔連皮厚度(沖孔連皮厚度(mm) n(注:沖孔連皮是指螺母坯料沖孔時,需要沖出的鐵豆厚度,它小于(注:沖孔連皮是指螺母坯料沖孔時,需要沖出的鐵豆厚度,它小于 螺母的高度。)螺母的高度。) n2縮徑力的計算縮徑力的計算 n冷鐓螺栓一般都采用粗徑線材縮徑工藝,即將大于螺紋外徑

54、的線材,冷鐓螺栓一般都采用粗徑線材縮徑工藝,即將大于螺紋外徑的線材, 經過一次或兩次縮徑,達到搓制螺紋坯料的尺寸。就縮徑而言,實際經過一次或兩次縮徑,達到搓制螺紋坯料的尺寸。就縮徑而言,實際 是一個正擠壓,可應用正擠壓實心件的計算公式:是一個正擠壓,可應用正擠壓實心件的計算公式: n P=pF(N) (公式(公式36-14) n式中:式中:P單位擠壓力(單位擠壓力(N/mm2) n F縮徑前桿部截面積(縮徑前桿部截面積(mm2) )1318.().(公式 沖 NdhTP nP可根據含碳量不同,變形程度可根據含碳量不同,變形程度不超過不超過30%時,可取時,可取P=600 900N/mm2。 n

55、2.1.5.4 頂料力頂料力 n螺栓在冷鐓成形中的預鐓、精鐓、縮徑、切邊,螺母在鐓球、壓型等螺栓在冷鐓成形中的預鐓、精鐓、縮徑、切邊,螺母在鐓球、壓型等 過程中,都需要將所鐓鍛的坯件從凹模中推出,需要一定的頂料力。過程中,都需要將所鐓鍛的坯件從凹模中推出,需要一定的頂料力。 影響頂料力大小的主要因素有:鋼材種類、工件輪廓形狀、尺寸大小、影響頂料力大小的主要因素有:鋼材種類、工件輪廓形狀、尺寸大小、 模腔接觸表面的粗糙度、潤滑等。在正常情況下,一般頂料力不大,模腔接觸表面的粗糙度、潤滑等。在正常情況下,一般頂料力不大, 當工件與凹模接觸面產生當工件與凹模接觸面產生“粘滯粘滯”,摩擦力將大大增加,

56、還有螺母球,摩擦力將大大增加,還有螺母球 在凹模中產生重料(兩個螺母球坯),頂料力就會成倍增加,嚴重時在凹模中產生重料(兩個螺母球坯),頂料力就會成倍增加,嚴重時 還會損壞模具,影響機器運轉。所以自動冷鐓機的頂料機構一般都有還會損壞模具,影響機器運轉。所以自動冷鐓機的頂料機構一般都有 與主機聯鎖的保險裝置,一旦頂料出現故障,能自動停車。與主機聯鎖的保險裝置,一旦頂料出現故障,能自動停車。 n頂料力的計算主要用于校核頂料機械中頂料桿、頂料凸輪的強度。頂料力的計算主要用于校核頂料機械中頂料桿、頂料凸輪的強度。 na 凹模頂料力凹模頂料力 nPT=tF(N) (公式(公式36-15) n式中式中t單

57、位面積上的頂料力。經驗數據單位面積上的頂料力。經驗數據t=500600N/mm2 n F冷鐓工件桿部斷面積冷鐓工件桿部斷面積mm2,冷鐓螺母取相應的坯件的投影,冷鐓螺母取相應的坯件的投影 面積面積mm2 nb 切邊頂料力切邊頂料力 nPT=PKt(N) (公式(公式36-16) n式中式中P切邊力(切邊力(N) n Kt系數系數 n 頭部高度頭部高度5,Kt=0.10.12 n 頭部高度頭部高度5,Kt=0.120.15 2.2冷鐓工藝中工序、工位變形形狀的分析冷鐓工藝中工序、工位變形形狀的分析 n緊固件產品的冷鐓(壓),由壓力機、自動冷鐓機來完成。分序冷壓、緊固件產品的冷鐓(壓),由壓力機、

58、自動冷鐓機來完成。分序冷壓、 單工位、多工位冷鐓中,上序或上工位鐓(壓)的半成品形狀,直接單工位、多工位冷鐓中,上序或上工位鐓(壓)的半成品形狀,直接 影響著下序或下一工位的成形。因此影響著下序或下一工位的成形。因此,在合理分配變形比的基礎上如在合理分配變形比的基礎上如 何確定正確的變形形狀,對以后的變形以及產品質量都有著直接關系。何確定正確的變形形狀,對以后的變形以及產品質量都有著直接關系。 n2.2.1 桿狀緊固件的冷鐓(壓)工藝桿狀緊固件的冷鐓(壓)工藝 n桿狀緊固件冷鐓(壓)加工,應考慮各工序(工位)的有關參數。主桿狀緊固件冷鐓(壓)加工,應考慮各工序(工位)的有關參數。主 要參數有鐓

59、鍛比,要參數有鐓鍛比, Lo、 、do分別為毛坯鐓鍛部分的原始長度和原始直 分別為毛坯鐓鍛部分的原始長度和原始直 徑徑;D、H分別表示鐓鍛后工件的直徑和高度,參見圖分別表示鐓鍛后工件的直徑和高度,參見圖36-7。 nLo/do是衡量毛坯鐓粗變形的縱向穩定性,即毛坯鐓粗部分在鐓粗時是衡量毛坯鐓粗變形的縱向穩定性,即毛坯鐓粗部分在鐓粗時 的抗縱向彎曲能力。的抗縱向彎曲能力。 Lo/do的值越小,越有利于頭部的鐓鍛成形;的值越小,越有利于頭部的鐓鍛成形; Lo/do的值過大時,毛坯鐓鍛部分產生縱向彎曲。影響坯件鐓粗變形的值過大時,毛坯鐓鍛部分產生縱向彎曲。影響坯件鐓粗變形 的縱向穩定性除的縱向穩定性

60、除Lo/do的值以外,還有其他因素。無論是自動冷鐓機,的值以外,還有其他因素。無論是自動冷鐓機, 還是切料機,無論是刀板切料,還是套筒刀切料,坯件的切斷面都不還是切料機,無論是刀板切料,還是套筒刀切料,坯件的切斷面都不 能與其軸心線垂直,應有一個能與其軸心線垂直,應有一個15角的傾斜。這樣在冷鐓(壓)角的傾斜。這樣在冷鐓(壓) 時,初沖對坯件的著力點不在中心,而會出現偏心,使坯件受力不均,時,初沖對坯件的著力點不在中心,而會出現偏心,使坯件受力不均, 從而產生變形不均,導致頭部成形時因縱向彎曲而出現折迭。對于切從而產生變形不均,導致頭部成形時因縱向彎曲而出現折迭。對于切 斷面傾斜角小的,變形中

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