冷镦锻工艺简介
一、冷镦锻工艺简介
冷镦锻工艺是一种少无切削金属压力加工工艺。它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。
冷镦锻工艺的特点：
1．冷镦然是在常温条件进行的。冷镦锻可使金属零件的机械性能得到改善。2．冷镦锻工艺可以提高材料利率。它是以塑性变形为基础的压力加工方法，可实现少切削或者无切削加工。一般材料利用率都在85%以上，最高可达99%以上。3．可提高生产效率。金属产品变形的时间和过程都比较短，特别是在多工位成形机上加工零件，可大大提高生产率。
4．冷镦锻工艺能提高产品表面粗糙度、保证产品精度。
二、冷镦锻工艺对原材料的要求
1．原材料的化学成份及机械性能应符合相关标准。
2．原材料必须进行球化退火处理，其材料金相组织为球状珠光体4-6级。
3．原材料的硬度，为了尽可能减少材料的开裂倾向，提高模具使用寿命还要求冷拔料有尽可能低的硬度，以提高塑性。一般要求原材料的硬度在HB110~170（HRB62-88）。
4．冷拔料的尽寸精度一般应根据产品的具体要求及工艺情况而定，一般来说，对于缩径和强缩尺寸精度要求低一些。
5．冷拔料的表面质量要求有润滑薄膜呈无光泽的暗色，同时表面不得有划痕、折叠、裂纹、拉毛、锈蚀、氧化皮及凹坑麻点等缺陷。
6．要求冷拔料半径方向脱碳层总厚度不超过原材料直径的1-1.5%(具体情况随各制造厂家的要求而定）。
7．为了保证冷成形时的切断质量，要求冷拔料具有表面较硬，而心部较软的状态。
8．冷拔料应进行冷顶锻试验，同时要求材料对冷作硬化的敏感性越低越好，以减少变形过程中，由于冷作硬化使变形抗力增加。
三、紧固件加工工艺简述
紧固件主要分两大粪：一类是螺纹类紧固件；另一类是非螺纹类紧固件或联接件。这里仅针对螺纹类紧固件进行简述。
1. 螺纹类紧固件加工流程一般都是由剪断、冷镦、或者冷挤压、切削、螺纹加工、热处理、表面处理等生产工序组成的。
材料改制工艺流程一般为：
酸洗→拉丝→退火→磷化皂化→拉丝→(球化磷化)
螺纹类紧固件冷加工艺流程订要有以下几种情况:
8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程
打头→清洗→搓螺纹→清洗→表面处理→包装
8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程
打头→清洗→切削→热处理→穿垫搓螺纹→清洗→表面处理→包装
8.8-10.9级螺纹紧固件产品加工流程
打头→清洗→切削→搓螺纹→热处理→清洗→表面处理→包装
10.9-12.9级螺纹紧固件产品加工流程
打头→清洗→热处理→切削→滚螺纹→清洗→无损检测→清洗→表面处理→包装
2. 螺纹类紧固件常用材料
螺纹类紧固件常用材料如下表1(含国内外材料对比)
四、冷镦锻工艺设计的基本方法
冷镦锻工艺设计实际上就是冷镦模具的设计,我们所设计的每一个工艺方案最终都是要通过模具设计来实现的。
冷镦锻工艺设计：
首先,根据产品具体的相关参数计算坯长度，此时计算的重量实际是零件的净重，冷镦锻时的坯料长度可根据体积不变原则来确定，即塑性变形坯料的体积等于塑性变形后的零件的体积。如果还要进行切削加工，那么坯料的体积还应加上相应的切削量。加上相应的切削余量后计算的重量实际上是零件的毛重。
其次，变形程度及镦锻次数的确定。
如图，当长径比≤2.5时，镦锻一次：
当2.5≤长径比≤4.5时，镦锻二次：
当4.5≤长径比≤6.5时，镦锻三次。
以上数据是在比较理想的条件下才能实现，在实际生产中，还要考虑到产品的几何形状，同时也为了保证质量需要按照上述数据增加一次镦锻变形。
第三，确定加工工艺方案。根据产品的具体要求确定该产品是采用无切削加工工艺还是采用少切削加工工艺以及采用哪一种生产设备，并设计加工工步图即确定加工工艺方案。
第四，根据以上三个因素确定所有材料的坯径尺寸。需要说明的是原材料尺寸与产品头部尺寸、产品的杆部尺寸、生产设备以及螺纹精度和表面处理方式都是紧固件密相关的。例如：以GB5786-M8六角头螺栓为例来说明，这里以表格的形式表达更清楚直观，具体见表2。
第五，根据产品的相关参数计算零件净重，根据不同的加工方式、方法计算零件消耗定额。
第六，根据产品要求确定滚压螺纹坯径尺寸，不同的螺纹标准所要求的滚压螺坯径尺寸是不一样的。在国家新螺纹标准GB192-81-GB2516-M8中，外螺纹主要有6e、6f、6g、6h四种。相关螺纹资料介绍请参看TFS-Threads文档。
以GB5786-M8六角头螺栓为例来说明，具体见表3。
第七，冷镦锻加工工艺及模具设计
下面以六角头螺栓切削加工工艺工步图：
K=头部高度
k,=头部扳拧高度
剪料→预成形→终镦→剪切六角→（搓螺纹）
图3六角头螺栓无切削加工工艺工步图：
剪料→预成形→整形→镦六角→（搓螺纹）
1. 送料滚轮的设计
送料轮的外型尺寸、孔径尺寸是冷镦锻设备生产厂家确定的，不需重新设计的。我们仅需对送料轮工作沟槽尺寸进行设计，沟槽尺寸决于取原材料线直径最大尺寸，其公差取H110-H11即可。
2．切刀刃中直径一般为原材料直径最大尺寸，其公差取H9-H10。
3．切模的直径一般为原材料直径：最大尺寸+(0.05-0.10），其公差取H9-H10。4．预成形冲模设计
一冲的设计原则是：要求一冲有尽可能大的变形比，为第二次镦锻成形做准备，其次要避免金属纤维产生纵向弯曲。
一冲模具设计的方法很多，目前主要有两种典型的方法。
一种方法是以美国为代表：
这种方法是依据塑性变形核理论，先确定锥体大端直径Dk值，然后再确定一冲型腔尺寸。
根据塑性变形核理论，如图4，假设锥体大端直径Dk为小端直径dm的1.4倍，锥体角度的α角度定位12°,金属体积不足部分,由圆柱体h部分调节加以补充。
圆中dm=材线直径
这种设计方法也并非完全一成不变的，它是随材料的硬度变化而有所变化。这种方法锥角α值仅对螺栓的而言，对于其它头部形状来说，α值是有变化的。另一种方法是以苏联为代表。
这种方法就是由长径比来选择α角，然后再确定其它尺寸。长径比决定α角大小见表4。
如图5，dm=线材直径
5．终镦锻冲模及主模设计
该冲模设计相对来说较为简单，如图5，其设计原则是以所加工的产品头部形状和尺寸为依据来设计的。如需切削加工，则要考虑相应的切削加工余量。
如图6：D0=(1.04-1.1）emax，式中emax为六角头螺栓最大的对角尺寸
D=(0.9-0.95)S，式中S为六角头螺栓对边尺寸
H=螺栓头部高度，
h=2H/3，式中 h为模具型腔深度。
主模主要依据各工步零件加工工艺要求来设计的，这里仅讲述多层预应力主模的设计方法。实践证明，多层预应力结构主模是一种解决主模径向开裂比较有效的方法，对于采用硬质合金为模芯的预应力组合主模尤为有效。
多层预应力结构层的数目确定，主要是根据冷镦锻过程中单位压力的大小，内腔尺寸和所用的材料强度来考虑确定的。
这里有两种情况：
一种情况主模模芯允许在拉应力状态下工作，即采用高强度模具钢制作，这时按内压力Pimax的大小来确定：
当Pimax≤kg/mm2时，为整模；
当110kg/mm2≤Pimax≤160kg/ mm2，采用一层预应力套；
当160kg/mm2≤Pimax≤200kg/ mm2，采用两层预应力套；
主模内压力一般按冲模单位压力计算。
另一种情况是主模模芯不允许在拉应力状态下工作，采用硬质合金（俗称钨钢）制作的主模就属此类型，这时按下列Pimax的大小来选取：
当Pimax≤110kg/mm2时，采用一层预应力套；
当110kg/mm2≤Pimax≤190kg/ mm2，采用两层预应力套；
预应力套的外圈直径与主模内腔直径之比取4-6即可。如图7，如有中间预应力套，其相关尺寸可根据有关冷挤压资料计算得到。
6．切边冲模（Trimming Die）设计
紧固件冷镦成型工艺 紧固件成型工艺中,冷镦(挤)技术就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,使金属在预定得模具内成形,这种方法通常叫冷镦。实际上,任何紧固件得成形,不单就是冷镦一种变形方式能实现得,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,生产中对冷镦得叫法,只就是一种习惯性叫法,更确切地说,应该叫做冷镦(挤)。冷镦(挤)得优点很多,它适用于紧固件得大批量生产。它得主要优点概括为以下几个方面: a。钢材利用率高。冷镦(挤)就是一种少、无切削加工方法,如加工杆类得六角头螺栓、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,它得利用率可高达85％～95％,仅就是料头、料尾及切六角头边得一些工艺消耗、 b、生产率高。与通用得切削加工相比,冷镦(挤)成型效率要高出几十倍以上、 ｃ。机械性能好、冷镦(挤)方法加工得零件,由于金属纤维未被切断,因此强度要比切削加工得优越得多、 d.适于自动化生产。适宜冷镦(挤)方法生产得紧固件(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,也就是大批量生产得主要方法。 总之,冷镦(挤)方法加工紧固件、异形件就是一种综合经济效益相当高得加工方法,就是紧固件行业中普遍采用得加工方法,也就是一种在国内、外广为利用、很有发展得先进加工方法、因此,如何充分利用、提高金属得塑性、掌握金属塑性变形得机理、研制出科学合理得紧固件冷镦(挤)加工工艺,就是本章得目得与宗旨所在。 1?金属变形得基本概念 1.1变形 变形就是指金属受力(外力、内力)时,在保持自己完整性得条件下,组成本身得细小微粒得相对位移得总与。 １．１.1 变形得种类 ａ.弹性变形 金属受外力作用发生了变形,当外力去掉后,恢复原来形状与尺寸得能力,这种变形称为弹性变形。 弹性得好坏就是通过弹性极限、比例极限来衡量得。 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得变形),但金属本身得完整性又不会被破坏得变形,称为塑性变形。 塑性得好坏通过伸长率、断面收缩率、屈服极限来表示。 1.1。2塑性得评定方法 为了评定金属塑性得好坏,常用一种数值上得指标,称为塑性指标。塑性指标就是以钢材试样开始破坏瞬间得塑性变形量来表示,生产实际中,通常用以下几种方法: (1)拉伸试验 拉伸试验用伸长率δ与断面收缩率ψ来表示。表示钢材试样在单向拉伸时得塑性变形能力,就是金属材料标准中常用得塑性指标、δ与ψ得数值由以下公式确定: (公式36—１) (公式36—2)
锻造工艺模具（CAD/CAE）分析与设计 姓名：李洋李静涛赵艳峰 课程名称：拉杆接头模锻设计 指导教师：马瑞 班级：07级锻压一班 2010年11月
拉杆接头模锻设计 李洋李静涛赵艳峰 （燕山大学机械工程学院） 摘要：本次项目是通过锤上模锻成形生产制动器杠杆，锤上模锻主要用于锻件的大批量生产，是锻造生产中最基本的锻造方法。 主要设计步骤有制定锻件图；计算主要参数；确定设备吨位；作热锻件图，确定终锻模膛；确定飞边槽的形式和尺寸；计算毛坯图；选择制坯工步；确定坯料尺寸；设计滚压模膛；设计终锻模膛；绘制锻模图等。 前言：通过这次课程设计，我们掌握了基本的模锻设计理论，积累了一些设计经验，为以后的工作学习奠定了基础。 1.锻件图设计 锻件图是根据零件产品图制定的，在锻件图中要规定：锻件的几何形状、尺寸；锻件公差和机械加工余量；锻件的材质及热处理要求以及其他技术条件等内容 1.1 分模位置。 为便于锻件脱模，选拨杆锻件的最大投影面为分模面。 1.2 锻件质量 锻件质量为2Kg,拨杆材料为45钢，即材质系数为M1 1.3 拔杆体积 拔杆体积为2.68*106mm3 密度：7.85*10-6K g/ mm3 1.4 锻件复杂系数 S=Vd/Vb=2000/(7.46×18.73×5.9×7.85)=0.309，为3级复杂系数S3 1.5 公差和余量 查《锻压手册》表3-1-3[GB12362-1990]【普通级】 长度公差为2.2（+1.5 -0.7），高度公差为1.6（+1.1 -0.5），宽度公差为1.6（+1.1 -0.5）错差公差0.5mm 残留边公差0.7mm 1.6 机械加工余量 余量的确定和锻件形状的复杂程度，成品零件的精度要求，锻件的材质，模锻设备，工艺条件等很多因素有关，为了将锻件的脱碳层和表面的细小裂纹去掉，留有一定的加工余量是必要的该零件的表面粗糙度为∨3（25-100um）查《锻压手册》表3-1-1[GB12362-1990]锻件内外表面的加工余量查得厚度方向1.5-2.0mm 水平方向1.5-2.0mm 取2mm 1.7 模锻斜度 为了使锻件容易从模膛中取出，一般锻件均有模锻斜度，附加的模锻斜度会增加金属的损耗和机械加工余量，因此在保证锻件出模的前提下，应选用较小的模锻斜度，拔模斜度应按锻件各部分高度和宽度之比值H/B和长度和宽度之比值L/B确定,根据上述原则，该锻件未标注斜率为7°。
课程设计 资料袋 学院（系、部） 2011 — 2012 学年第 2 学期课程名称机械原理课程设计指导教师职称 学生姓名专业班级学号 题目螺钉头冷镦机 成绩 起止日期 2012 年 6 月 7 日-- 2012 年 6 月 13 日 目录清单 课程设计任务书 2011—2012 学年第 2 学期
学院（系、部）专业班级 课程名称：机械原理 设计题目：螺钉头冷镦机 完成期限：自 2012 年 6 月 7 日至 2012 年 6月 21 日
指导教师（签字）： 2012 年 6 月 20 日 系（教研室）主任（签字）： 2012 年 6 月 20 日 机械原理课程设计 设计说明书 螺钉头冷镦机 起止日期： 2012 年___6 月 7 日至 2012 年 6 月 14 日学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字)
机械工程学院（部） 2012年 6月20 日 目录 一、螺钉头冷镦机功能及设计要求 1.设计题目 采用冷镦的方法将螺钉头镦出，可以大大减少加工时间和介绍所节省材料。冷镦螺钉头主要完成以下动作： （1）自动间歇送料 （2）截料并运料
（3）顶镦并终镦 （4）顶料 2.设计要求 2.1原始数据及设计要求 （1）每分钟冷镦螺钉头120只 （2）螺钉杆的直径D为2-4毫米，长度L为6-32毫米 （3）毛坯料最大长度为49毫米，最小长度为12毫米 （4）冷镦行程为56毫米 2.2设计方案提示 （1）自动间歇送料采用槽轮机构、凸轮机构间歇运动机构等 （2）将坯料转动切割可采用凸轮机构推进进刀 （3）将坯料用冲压机构在冲模内进行顶镦和终镦，冲压机构可采用平面四连杆或六连杆机构 （4）顶料，采用平面连杆机构等 二、工作原理和工艺动作分解 1.工艺动作的确定 根据题目分析可知，螺钉头冷镦机主要完成以下几个工艺动作： ⑴送料:将一定长度的毛坯料送入执行机构中，并且具有间歇性。 ⑵截料:将一定长度的毛坯料截断，且要快速的截断并退出。 ⑶夹紧:将截取下来的毛坯料夹住，以便接下来将要进行的冷镦，又要便于 工件的卸载。 ⑷冷镦：在一定力的冲压下将螺钉的头部镦出，冷镦机构需要具有急回特性。 2.机构的设计与比较 根据机械的使用要求、工艺性能、结构要求、空间位置和总传动比等条件选择传动系统类型，并拟定从原动机到工作机之间传动系统的方案和总体布置。
以GB5786-M8六角头螺栓为例来说明...冷镦锻工艺是一种少无切削金属压力加工工艺。它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。 冷镦锻工艺的特点： 1．冷镦然是在常温条件进行的。冷镦锻可使金属零件的机械性能得到改善。 2．冷镦锻工艺可以提高材料利率。它是以塑性变形为基础的压力加工方法，可实现少切削或者无切削加工。一般材料利用率都在85%以上，最高可达99%以上。 3．可提高生产效率。金属产品变形的时间和过程都比较短，特别是在多工位成形机上加工零件，可大大提高生产率。 4．冷镦锻工艺能提高产品表面粗糙度、保证产品精度。 二、冷镦锻工艺对原材料的要求 1．原材料的化学成份及机械性能应符合相关标准。 2．原材料必须进行球化退火处理，其材料金相组织为球状珠光体4-6级。 3．原材料的硬度，为了尽可能减少材料的开裂倾向，提高模具使用寿命还要求冷拔料有尽可能低的硬度，以提高塑性。一般要求原材料的硬度在HB110~170（HRB62-88）。 4．冷拔料的尽寸精度一般应根据产品的具体要求及工艺情况而定，一般来说，对于缩径和强缩尺寸精度要求低一些。 5．冷拔料的表面质量要求有润滑薄膜呈无光泽的暗色，同时表面不得有划痕、折叠、裂纹、拉毛、锈蚀、氧化皮及凹坑麻点等缺陷。 6．要求冷拔料半径方向脱碳层总厚度不超过原材料直径的1-1.5%(具体情况随各制造厂家的要求而定）。 7．为了保证冷成形时的切断质量，要求冷拔料具有表面较硬，而心部较软的状态。 8．冷拔料应进行冷顶锻试验，同时要求材料对冷作硬化的敏感性越低越好，以减少变形过程中，由于冷作硬化使变形抗力增加。 三、紧固件加工工艺简述 紧固件主要分两大粪：一类是螺纹类紧固件；另一类是非螺纹类紧固件或联接件。这里仅针对螺纹类紧固件进行简述。 1. 螺纹类紧固件加工流程一般都是由剪断、冷镦、或者冷挤压、切削、螺纹加工、热处理、表面处理等生产工序组成的。 材料改制工艺流程一般为： 酸洗→拉丝→退火→磷化皂化→拉丝→(球化磷化) 螺纹类紧固件冷加工艺流程订要有以下几种情况: 8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→搓螺纹→清洗→表面处理→包装 8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→切削→热处理→穿垫搓螺纹→清洗→表面处理→包装 8.8-10.9级螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→切削→搓螺纹→热处理→清洗→表面处理→包装 10.9-12.9级螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→热处理→切削→滚螺纹→清洗→无损检测→清洗→表面处理→包装 2. 螺纹类紧固件常用材料
冷镦机的加工工艺、机构及其工作原理 冷镦机是以墩为主专门用来批量生产螺母螺栓等紧固件的专用设备。本文从冷镦工艺、冷镦机机构及其工作原理全面解读螺丝打头冷镦机。 冷镦机是以墩为主专门用来批量生产螺母螺栓等紧固件的专用设备。世界上最早的冷镦机源自于德国。当时开发冷镦机的目的主要是为了二次大战时大量制造子弹壳。 打头机，又称为装扣机、包头机、扎头机。最早是由台湾引进过来的。现在已经普遍由国内生产。打头机属于冷镦设备，一般用来制造螺栓、螺母、铁钉、铆钉和钢球等零件称为螺丝打头冷镦机。 螺丝打头冷镦机(图1) 冷镦工艺 (1)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。
(2)必须选优质“塑变”良好的金属材料，如铆螺钢，其化学成分和机械性能有严格的标准。 (3)冷镦螺栓、螺母成型机械已有多型号、多系列的机种。设备性能可靠、效率高、产品质量稳定。 (4)产品成型镦锻力大，配置动力在，设备一次投入大。因此生产规格M24以下最为经济。 (5)有较好的表面质量，较高的尺寸精度。因在镦锻过程中存在着冷作硬化，变形量不宜太大。减少开裂。 (6)冷镦工艺适用范围于批量大、各类规格的产品，这样才能降低成本。 现代的冷镦机已经由过去的简单两工位增加至多工位目前国内较新的品种有5模6模6模加长型冷镦机。 自动冷镦机工作原理 就是利用金属的塑性，采用冷态力学进行施压或冷拔，达到金属固态变形的目的。在室温下把棒材或线材的顶部加粗的锻造成形方法。冷镦主要用於制造螺栓、螺母、铁钉、铆钉和钢球等零件。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80～90%。冷镦多在专用的冷镦机上进行，便於实现连续、多工位、自动化生产。 冷镦螺栓的典型工序(图2) 在冷镦机上能顺序完成切料、镦头、聚积、成形、倒角、搓丝、缩径和切边等工序。生产效率高，可达300件/分以上，最大冷镦工件的直径为48毫米。棒料由送料机构自动送进一定长度，切断机构将其切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行成形。
冷镦：就是利用金属的塑性，采用冷态力学进行施压或冷拔，达到金属固态变形的目的。（基本定义） 在室温下把棒材或线材的顶部加粗的锻造成形方法。冷镦主要用於制造螺栓、螺母、铁钉、铆钉和钢球等零件。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80～90％。冷镦多在专用的冷镦机上进行，便於实现连续、多工位、自动化生产。在冷镦机上能顺序完成切料、镦头、聚积、成形、倒角、搓丝、缩径和切边等工序。生产效率高，可达300件/分以上，最大冷镦工件的直径为48毫米。冷镦螺栓工序示意图为冷镦螺栓的典型工序。多工位螺母自动冷镦机为多工位螺母自动冷镦机。棒料由送料机构自动送进一定长度，切断机构将其切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行成形。 冷镦是指原材料在常温下进行冲压，热镦是指原材料在经过加温后进行冲压，具体的用途没有特别的要求，一般情况下都要求用冷镦，因为这样的表面光洁度，材料的组织成份会比较紧密些，还有就是较大的工件常采用热镦加工。 锻造头部，也叫热墩，把头部加热烧红，挤压成型； 螺丝的六角头是墩出来的吗？ 绝大多数是墩出来的，因为这样可以节省材料。根据墩锻机吨位大小和螺栓直径，可以采用冷墩或热墩工艺。
小批量的专用或特殊螺栓的六角头是车削后铣成的。 丝又是怎样制出的？ 单件小批量可以用板牙套丝、车床挑丝、旋风铣铣制等方法。 大批量生产中常采用搓丝机搓丝、滚丝机滚丝的方法，效率很高。因为螺栓杆成形方法有冷拔和缩径，所以这种螺栓的没有螺纹的部分直径不一定略小（楼上有误）。采用冷拔时，略小；采用缩径时，可以与螺纹等径或稍大。 螺栓整个是压铸造的吗？ 如果螺栓材料为铝合金、锌合金、铜合金等低熔点的合金或金属，也可以采用压铸成型的方法。钢制的不采用压铸制造。 螺栓的六角头的成形不能一概而论，有冷墩的、有热墩的、有镦后直接出成品的，也有镦后再机加工的，也有全部机加工的。 镦制的螺栓头部是有加工痕迹的，在根部有模具的夹具痕迹。 螺栓的螺纹有机械套丝的，和手工板牙类似。有机床车制的，直径大的螺栓车制才行。也有“搓丝”的，是用“搓丝机”用“搓丝板”挤压出螺纹，这种螺栓的没有螺纹的部分直径略小一点。
普通六角螺母； 有三种生产工艺，冷镦和热镦，在比较特殊的情况下，也有机加工的，是效率最慢的一种，不得已才会选择。先说冷镦吧，规格通常在M3~M30，先选好线材，经过酸洗冷拔之后，将线材的一头衔接在冷镦机的上料处，根据冷镦机中的模具会打出相应大小的六角毛坯，中间有孔，形式和一般六角螺母一样就是没有攻牙，老式冷镦机不能一次成型，打好六角毛坯，然后还得将其倒入攻牙机上的漏斗中进行攻牙，有要求的话，还得需要进行热处理和表面处理，就是调整螺母的硬度和表面的防锈处理，现在的冷镦机有一次成型的，但原理没什么大区别，就是把攻牙机和冷镦机融合为一体效率更快些，冷镦成型是效率最快的，也是成本最低的生产工艺。一般大一点的规格才会选择热镦，规格一般在M16~M160，甚至更大的，材料一般为圆钢，不用冷拔和酸洗，先下料，在经冲床镦打，毛坯和冷镦的一样，就是表面毛糙，然后再攻牙，有特定要求，可以将螺母的两面进行倒角，在经热处理、表面处理就完工了，机加工就是将棒形材料经锯床截成一节一节的，通过钻眼机钻眼在攻牙就基本完事了，后面的就是包装了。冷镦和热镦大体分为以下步骤： 拉丝-冷镦-（热处理）-攻丝-表面处理；下料-红打-倒角-车孔-（热处理）-攻丝-表面处理或下料-镦球-退火、磷化-成形-冲孔--（热处理）-攻丝-表面处理。 攻丝的加工流程:六角螺母攻丝加工的流程 这个与批量有关： 1、如果是小批量，小于100个，此时的工艺就可以：A 加工螺母毛坯，B 普通钻床上倒角，C 普通攻牙机上面攻牙。 2、中等批量，小于10万个，A 自动车床加工螺母毛坯，B 车床倒角，C 攻牙在钻攻两用机上面完成, D 检验 E 包装 F 入库； 3、大批量，10万以上，常年生产，A 冷镦机成型螺母毛坯，B 在六角螺母专用攻牙机上面攻牙，C 检验， D 包装 E 入库。 加工中心攻丝,但出现崩刃主要是什么原因,45号钢,成量丝攻 1丝锥崩齿：丝锥前角选择过大；2丝锥每齿切削厚度太大；丝锥的淬火硬度过高；3丝锥使用时间过长而磨损严重。4丝锥质量问题
冷镦时，金属材料的变形形式和变形程度，是由材料尺寸、工件形状决定的，由此可求出材料镦锻比和镦锻率。 镦锻比主要用于工艺设计，决定工件的镦锻次数，用以对材料受力、模具寿命、产品质量进行分析的一个重要依据。 （1）.镦锻比（S） 又称镦粗比，即被镦锻材料镦锻部分长度h0和直径d0的比值。即： 用镦锻比可以确定镦锻过程中技术上的难易程序，镦锻比愈小，加工愈容易；镦锻比较大时，在制定工艺时应该适当增加镦锻关键次数。镦锻比是设计工艺的重要依据。 （2）.镦锻论（ε） 又称变形程度，是材料镦锻部分高度方向上的压缩量与材料镦锻部分的高度的比值。
即： 在塑性变形中，当工件变形程度超过金属材料本身许可变形程度时，在工件的侧面就会出现裂纹。 （3）冷抗日压变形程度表示方法多用断面减缩εF表示①正挤压：
二、镦锻次数的确定 确定镦锻次数，一般考虑下述因素 （1）形成头部的坯料长度与直径的比值h00/d00如果比值过大，一次镦就会产生纵向弯曲（见图3），形成头部后会出现夹层、皱皮或局部不充满，头形偏心等质量问题，这就需用增加镦粗次数来解决。即先把坯料镦成一个锥形，然后将锥形镦成所需形状（见图4） 一般根据经验可按下列数据来决定镦锻次数： 当h0/d0≤2.5时，镦锻一次； 当2.5≤h0/d0≤4.5时，镦锻二次； 当4.5≤h0/d0≤6.5时，镦锻三次；
（2）工件头部直径D与高度之比D/H 当D大而H小，这时h0/d0值可能并不大，但一次镦粗可能造成边缘开裂，就要考虑增加镦锻次数。 （3）工件表面光洁度要求较高、头形复杂的零件，对镦锻次数也有影响。，如半圆装潢螺钉，虽然h0/d0＜2.5，D/F也不大，但一次镦粗达不到光洁度要求，头部形状也不易完整镦粗，所以普遍采用二次镦锻成形；冷镦凹穴六角螺栓，由于头部形状较复杂，虽然h0/d0＜2.5，但一般采用三次镦锻工艺。 在整体凹模冷镦自动机工作时，镦锻头部和使杆部局部镦粗的作用力，限制了杆部的长度，过长的杆部会产生很大顶料力使自动机工作不正常。一般长度与直径d0比值： Lma/d0＜9.5~10 当选用坯料直径大于螺栓杆部直径，以挤压方式加工螺栓时，确定镦锻次数不再以h0/d0作为主要依据。因为这时坯料不会发生纵向弯曲，而应考虑挤压杆部和镦粗头部的形状所需加工步骤。选用粗线材镦制螺栓，头部镦粗杆部二次缩径工艺称为冷镦挤复合工艺，亦称二次缩径工艺。此时必须考虑杆部挤压程度是否在材料许用挤压程度范围内。在总变形程度确定的情况下，工件需要的变形次数与材料性质、工模具质量、润滑条件等方面因素有关。 金属材料塑性好，一次变形程度大，挤压次数少。
目录 1.形状、尺寸 2. 坯料准备 3. 自动锻压机的型号 4. 凹模孔的直径 5. 滚压螺纹坯径尺寸的确定 6. 送料滚轮设计 7. 切料模 8. 送料与切料时常见的缺陷、产生的原因 9. 初镦 10. 终镦冲模 11. 镦锻凹模 12. 减径模 13. 切边 14. 常用模具材料及硬度要求 15. 冷成形工艺对原材料的要求 16. 切边时容易出现的缺陷、产生原因 17. 化学成份对材料冷成形性能的影响 18. SP.360设备参数 19. 台湾设备参数 20. 台湾搓丝机参数 21. 国内搓丝机、滚丝机参数 22. YC－420、YC－530滚丝机参数 23. 磨床参数 24. 单位换算 25. 钻床参数
形状、尺寸： 1.圆角半径――取直径的1/20～1/5。冷锻时圆角过大反而难锻造。 2.镦粗头部和法兰部尺寸――头部或法兰部体积V在2D3（D为坯 料直径）以下时用单击镦锻机，3.5D3以下时可用双击镦锻机加工，而不会产生纵向弯曲。如V为4.7D3必须经三道镦粗工序。这部分的直径D1，（镦粗后直径）对于C<0.2％的碳素钢，不经中间退火能够镦粗到2.5D。超过上述范围必须中间退火。侧面尺寸由于难以控制，公差要尽可能放宽。 3.镦粗部分的形状――头部或头下部的高度比直径大时，侧壁上向 上和向下设置2°左右的锥度，使材料填充良好。球形头部顶上允许设计成小平面。 4.挤压件坯料和挤出部分断面积之比A0/A1，即挤压比R，对S10C、 BSW1的实心、空心正挤压件，如在5～10以下，对反挤压杯形件，如在1.3～4间，能够一次成形。自由挤压件的R如在1.25～ 1.4以下，能经一道工序加工。杯形件反挤压时的冲头压力，当R 约为1.7时最小。
锻造模具设计 摘要 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车性能不断提高，汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大，锻造新工艺、省材、节能工艺等技术的开发对于新型汽车零件的生产尤为重要。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。 本文主要是以轴类锻件的生产，加工工艺等，设计制造了，一些模具，包括，堕轮锻件的镦粗，终锻等后期加工模具。 首先介绍了，模具的一些简单情况，模具的分类，发展现状和趋势等，其次介绍了，零件的工艺性，毛坯的制定，镦粗，终锻模膛的设计，包括飞边槽的设计。 关键词：模具，终锻模膛，飞边槽，钳口，镦粗
An inert wheel forging the design specification Abstract Mold is mechanical manufacturing technology advanced, profoundly important technical equipment，High production efficiency, material with high efficiency and good quality, technology parts good adaptability etc. Characteristics.Widely used in motor vehicles, machinery, aerospace, aviation, light industry, electronics, electric appliances, instruments and other industries.With the rapid development of China's automobile industry,The car's performance to improve, Auto parts of high precision, complicated shape of forging an increasing demand for,Forging new craft, material, energy saving technology province technology development for new type of car parts production is especially important.Our country stamping die in the number no matter, or in quality, technology and ability are already has great development,But with the national economy needs and the advanced world level, compared to a gap still, Some large, sophisticated, complex, the long life of high-grade die every year in the importation of large still, Especially in high-grade car covering mould, at present still mainly rely on imports. The paper is an inert round of forging production, Processing techniques, Design and manufacturing, some mould, including, fall round of forgings upsetting, eventually forging, and trimming punching production processing mould. Firstly introduces, die some simple case, the classification of mould, development situation and trends,Secondly introduces, the technology of parts, blank the formulation, the upsetting, and the design of the chamber forging die,Including flash slots of design, Introduced again, trimming punching the design of the composite film. Key words:Mould,Finally bore, Flash tank,Clamp mouth,Upsetting,Trimming, punching
０引言 生产紧固件的主要工艺是冷镦。冷镦工艺是 少无切削金属压力加工的新工艺之一。它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。冷镦工艺最适于用来生产螺栓、螺钉、螺母、铆钉、销钉等标准紧固件。 本文开发的设计系统是基于实例的冷镦外六角螺钉的工艺分析系统。涉及到的螺钉共有四种，包括带法兰不带台阶的螺钉、不带法兰带台阶的螺钉、不带法兰不带台阶的螺钉以及带法兰带台阶的螺钉，如图１所示。 １外六角螺钉的典型冷镦工艺 冷镦工艺由下列主要工序组成：切料、初 镦、终镦、切边和成形法兰。 初镦的作用主要是完成材料的锥形堆积。当用于顶镦头部的坯料高度和坯料直径之比大于２．５时，根据金属冷镦工艺，应该进行两次冲击， 收稿日期：２００４－１１－１６ 作者简介：赵春辉（１９８０～），男，硕士研究生。 文章编号：１００１－４９３９（２００５）０２－００５４－０４ 基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的外六角冷镦螺钉工艺分析系统 赵春辉， 于沪平， 陈 军 （上海交通大学 塑性成形工程系，上海 ２０００３０） 摘要：冷镦工艺可以提高材料利用率、生产率以及改善金属零件的机械性能。生产外六角螺钉的主要工艺是冷镦。构建了一个来源于实例的基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ的外六角冷镦螺钉的工艺分析系统，主要完成外六角螺钉工步设计，为设备选择与模具设计提供可靠的数据，缩短设计周期，减轻设计人员的工作量。关键词：外六角螺钉；工艺分析；冷镦中图分类号：３１６．１＋１ 文献标识码：Ａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｌｄ ｈｅａｄｉｎｇ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｐａｒｔｓ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｏｕｔｅｒ－ｈｅｘａｇｏｎａｌ ｂｏｌｔｓｉｓ ｃｏｌｄ ｈｅａｄｉｎｇ．Ａ ｃｏｌｄ ｈｅａｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｂｏｌｔｓ ｆｒｏｍ ａｎ ｉｎｓｔａｎｃｅ ｉｓ ｓｅｔ ｕｐｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｏｕｔｅｒ－ｈｅｘａｇｏｎａｌ ｂｏｌｔｓ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｄａｔａ ｆｏｒ ｄｉｅ ｄｅｓｉｇｎ，ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｃｙｃｌｅ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｗｏｒｋｌｏａｄ ｏｆｄｅｓｉｇｎｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｕｔｅｒ－ｈｅｘａｇｏｎａｌ ｂｏｌｔｓ；ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｃｏｌｄ ｈｅａｄｉｎｇ
冷镦钢的技术要求: 冷镦钢盘条一般为低、中碳优质碳素结构钢和合金结构钢。标准件对原材料尺寸精度要求比较严格,热轧钢材规格有限,尺寸精度也很难满足要求,所以标准件几乎全部采用冷拉钢丝作为原料,合格的冷镦钢丝必须满足以下要求。 (1)化学成分要求:O,P,S等元素对钢中夹杂物的形态及数量、大小有决定性影响,所以要求控制其含量;对合金钢而言,硅、铝、锰等元素控制在中下限为宜,避免造成冷顶锻裂纹。 (2)表面品质:标准件厂统计表明,冷镦开裂的80%是由钢丝表面缺陷造成的,如折迭、划伤、密集的发纹、局部微裂纹、结疤。因此对线材表面品质要求很严,尺寸公差±0.20mm,不圆度<0.30mm,表面裂纹、划伤最深<0.07mm。 (3)脱碳:表面脱碳造成螺栓表面强度降低,疲劳寿命大幅下降。 (4)非金属夹杂物:钢中非金属夹杂物含量高、尺寸大是造成标准件冷镦开裂的一个重要原因,尤其是非金属夹杂中B类和D类脆性夹杂,距钢丝表面愈近危害性越大,所以要求B类夹杂物距表层2mm之内应不大于15μm。 (5)金相组织:冷镦钢的金相组织为铁素体+粒状珠光体,珠光体的晶粒尺寸和分布也是影响冷镦性能的因素,理想的组织是珠光体晶粒大小相近并均匀地分布在铁素体基体上。珠光体不同显微组织冷镦性能从好到坏的排列次序为粒状珠光体、索氏体、细片状珠光体、片状珠光体。 (6)低倍组织:冷镦钢丝对钢的低倍组织要求比较严,低倍检查不应有缩孔、分层、白点、裂纹、气孔等缺陷,对中心疏松、方框偏析、中心增碳等缺陷,不同钢种都有明确的级别规定。 (7)晶粒度:冷镦钢丝内部组织不同于其它钢丝,晶粒度不是越细越好。晶粒度太细,抗拉强度、屈服强度升高,变形抗力增大,对冷镦成型很不利。除10.9级以上螺栓晶粒细、保证成品强度外,冷镦钢丝的晶粒度应控制在5~7级。 (8)冷镦性能:冷镦性能好是指钢丝具有较低的变形抗力,能经受很大程度的变形而不产生裂纹。一般认为以断面收缩率和屈强比作为衡量冷镦性能指标比较可靠。合金钢的断面收缩率应不小于50%。冷镦钢丝的屈强比小,冷镦性能相对要好,合金钢的屈强比应不大于0.70。从冷镦性能角度考虑,钢丝的冷加工强化系数越低越好,即不易产生加工硬化。 高档次标准件对原料的品质要求:盘条具有较高的塑性指标、断面收缩率及延伸率;在冷塑性变形中,材料的变形抗力小,加工硬化率低,材料的屈强比小,盘条硬度适中,不要过高;盘条具有良好的表面品质,一定的表面粗糙度,不允许有折迭、裂纹等表面缺陷;钢的组织致密,无内部缺陷。 2、冷镦钢主要生产工艺 冶炼冷镦钢的关键是要提高钢水的纯凈度,降低钢水的非金属夹杂物含量。钢水终点碳含量稳定在规定范围内是降低钢水氧化程度和减少钢水非金属夹杂的主要措施。 冷镦钢盘条生产的工艺流程: 铁水→转炉→精炼炉→连铸→加热→高速线材轧制→高线控制冷却→成品检验→入库。 合金冷镦钢线材的生产工艺流程与碳素钢线材基本相同,但合金冷镦钢丝变形抗力较大。为保证冷镦成型,球化退火是必不可少的,可获得比较理想的组织。
紧固件工艺设计及模具详细设计 一、冷镦锻工艺简介 冷镦锻工艺是一种少无切削金属压力加工工艺。它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。 冷镦锻工艺的特点： 1．冷镦然是在常温条件进行的。冷镦锻可使金属零件的机械性能得到改善。 2．冷镦锻工艺可以提高材料利率。它是以塑性变形为基础的压力加工方法，可实现少切削或者无切削加工。一般材料利用率都在85%以上，最高可达99%以上。 3．可提高生产效率。金属产品变形的时间和过程都比较短，特别是在多工位成形机上加工零件，可大大提高生产率。 4．冷镦锻工艺能提高产品表面粗糙度、保证产品精度。
二、冷镦锻工艺对原材料的要求 1．原材料的化学成份及机械性能应符合相关标准。 2．原材料必须进行球化退火处理，其材料金相组织为球状珠光体4-6级。 3．原材料的硬度，为了尽可能减少材料的开裂倾向，提高模具使用寿命还要求冷拔料有尽可能低的硬度，以提高塑性。一般要求原材料的硬度在HB110~170（HRB62-88）。 4．冷拔料的尽寸精度一般应根据产品的具体要求及工艺情况而定，一般来说，对于缩径和强缩尺寸精度要求低一些。 5．冷拔料的表面质量要求有润滑薄膜呈无光泽的暗色，同时表面不得有划痕、折叠、裂纹、拉毛、锈蚀、氧化皮及凹坑麻点等缺陷。 6．要求冷拔料半径方向脱碳层总厚度不超过原材料直径的1-1.5%(具体情况随各制造厂家的要求而定）。 7．为了保证冷成形时的切断质量，要求冷拔料具有表面较硬，而心部较软的状态。 8．冷拔料应进行冷顶锻试验，同时要求材料对冷作硬化的敏感性越低越好，以减少变形过程中，由于冷作硬化使变形抗力增加。 详情查询：https://www.doczj.com/doc/8d11882518.html,/ 三、紧固件加工工艺简述 紧固件主要分两大粪：一类是螺纹类紧固件；另一类是非螺纹类紧固件或联接件。这里仅针对螺纹类紧固件进行简述。 1.螺纹类紧固件加工流程一般都是由剪断、冷镦、或者冷挤压、切削、螺纹加工、热处理、表面处理等生产工序组成的。 材料改制工艺流程一般为： 酸洗→拉丝→退火→磷化皂化→拉丝→(球化磷化) 螺纹类紧固件冷加工艺流程订要有以下几种情况: 8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→搓螺纹→清洗→表面处理→包装 8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→切削→热处理→穿垫搓螺纹→清洗→表面处理→包装 8.8-10.9级螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→切削→搓螺纹→热处理→清洗→表面处理→包装 10.9-12.9级螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→热处理→切削→滚螺纹→清洗→无损检测→清洗→表面处理→包装 2.螺纹类紧固件常用材料 螺纹类紧固件常用材料如下表1(含国内外材料对比)
机械原理课程设计螺钉头冷镦机
机械原理课程设计任务书 一、设计题目 螺钉头冷镦机 二、工作原理及工艺动作过程: 采用冷镦的方法将螺钉头镦出, 能够大大减少加工时间和节省材料。冷镦螺钉头主要完成以下动作: 1．自动间隙送料; 2．截料并运料; 3．预镦和终镦; 4．顶料; 三、原始数据及设计要求: 1．每分钟冷镦螺钉头120只; 2．螺钉杆的直径D=2~4mm, 长度L=6~32mm。 3．毛胚料最大长度48mm, 最小长度12mm。 4．冷镦行程56mm。 四、设计方案提示: 1．自动间隙送料采用槽轮机构,凸轮式间隙运动机构; 2．将胚料转动切割可采用凸轮机构推动进刀; 3．将胚料用冲压机构在冲模内进行预镦和终镦, 冲压机构可采用平面四杆机构或六杆机构。
4．预料, 可采用平面连杆机构等。 五、设计的主要任务 1．根据工艺动作要求拟定运动循环图。 2．进行自动间隙送料机构,截料送料机构,预镦终镦机构,顶料机构的选型。 3．机械运动方案的评定和选择。 4．按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。 5．画出机械运动方案简图。 6．对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。 说明书 内容摘要: 机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸等进行构思、分析和计算, 并将其转化为制造依据的工作过程。 机械设计是机械产品生产的第一步, 是决定机械产品性能的最主要环节, 整个过程蕴涵着创新和创造。 为了综合运用机械原理课程的理论知识, 分析和解决与本课程有关的实际问题, 使所学知识进一步巩固和加深, 我们参加了此次的机械原理课程设计 我们这次做的课程设计名为螺钉头冷镦机.它是将一段一截配料一
冷镦锻工艺简介 一、冷镦锻工艺简介 冷镦锻工艺是一种少无切削金属压力加工工艺。它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。 冷镦锻工艺的特点： 1．冷镦然是在常温条件进行的。冷镦锻可使金属零件的机械性能得到改善。2．冷镦锻工艺可以提高材料利率。它是以塑性变形为基础的压力加工方法，可实现少切削或者无切削加工。一般材料利用率都在85%以上，最高可达99%以上。3．可提高生产效率。金属产品变形的时间和过程都比较短，特别是在多工位成形机上加工零件，可大大提高生产率。 4．冷镦锻工艺能提高产品表面粗糙度、保证产品精度。 二、冷镦锻工艺对原材料的要求 1．原材料的化学成份及机械性能应符合相关标准。 2．原材料必须进行球化退火处理，其材料金相组织为球状珠光体4-6级。 3．原材料的硬度，为了尽可能减少材料的开裂倾向，提高模具使用寿命还要求冷拔料有尽可能低的硬度，以提高塑性。一般要求原材料的硬度在HB110~170（HRB62-88）。 4．冷拔料的尽寸精度一般应根据产品的具体要求及工艺情况而定，一般来说，对于缩径和强缩尺寸精度要求低一些。 5．冷拔料的表面质量要求有润滑薄膜呈无光泽的暗色，同时表面不得有划痕、折叠、裂纹、拉毛、锈蚀、氧化皮及凹坑麻点等缺陷。 6．要求冷拔料半径方向脱碳层总厚度不超过原材料直径的1-1.5%(具体情况随各制造厂家的要求而定）。 7．为了保证冷成形时的切断质量，要求冷拔料具有表面较硬，而心部较软的状态。 8．冷拔料应进行冷顶锻试验，同时要求材料对冷作硬化的敏感性越低越好，以减少变形过程中，由于冷作硬化使变形抗力增加。 三、紧固件加工工艺简述 紧固件主要分两大粪：一类是螺纹类紧固件；另一类是非螺纹类紧固件或联接件。这里仅针对螺纹类紧固件进行简述。 1. 螺纹类紧固件加工流程一般都是由剪断、冷镦、或者冷挤压、切削、螺纹加工、热处理、表面处理等生产工序组成的。 材料改制工艺流程一般为： 酸洗→拉丝→退火→磷化皂化→拉丝→(球化磷化) 螺纹类紧固件冷加工艺流程订要有以下几种情况: 8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→搓螺纹→清洗→表面处理→包装 8.8级以下的螺纹紧固件产品加工流程 打头→清洗→切削→热处理→穿垫搓螺纹→清洗→表面处理→包装
螺钉头冷镦机课程设计设 计说明书 Prepared on 22 November 2020
北京信息科技大学设计综合课程设计报告 题目： ___螺钉头冷镦机________ 系别：___机电工程学院________ 专业：_机械设计制造及其自动化__ 班级：_____机械1005__________ 学号：_____________ 姓名：______纵华星___________ 导师：_______张志强__________ 成绩：________________________ 2014年 1 月 3 日 目录
螺钉头冷镦机 一、设计题目 螺钉头部成型通常采用冷镦塑性加工。冷镦是在室温下对螺钉毛坯高速打击，在挤压模腔中缩颈、压型的加工方法。冷镦使用的原始毛坯为长5～6m的棒料，主要工艺动作为： （1）棒料间歇送进。 （2）截下短尺寸毛坯并运送到冷镦工位。 （3）进行预镦（缩颈镦粗）和终镦（头部压型）。 （4）成品从模腔顶出。 原始数据如下： （1）冷镦螺钉头的速度为120只/min。 （2）螺钉杆的直径D=2～4mm，长度L=6～32mm。毛坯料12～48mm。 （3）冷镦冲头行程56mm。 二、设计任务 1）按工艺动作要求拟定运动循环图。 （2）机构的选型。
（3）用解析法或图解法对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计，或在尺寸给定的条件下进行运动与动力分析。 （4）按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。 （5）绘制机械运动方案简图。(A1) （6）绘制传动系统结构图(A1)，执行机构零件图（A2或A3）。 （7）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式） 设计说明书包括的主要内容： 1）目录 2）设计题目 3）工作原理 4）原始数据 5）执行部分机构方案设计 a)分析执行机构的方案 b)拟定执行机构方案 c)执行机构运动循环图 6）初定电机转速及传动装置方案 7）执行机构尺寸设计及运动分析 8）传动装置总体设计 a)选择电动机 b)计算总传动比，并分配传动比 c)计算各轴的运动和动力参数 9）传动件的设计计算 10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。 11）设计小结 12）参考文献 三、设计内容
冷镦工艺对金属材料的要求 1、冷镦用金属材料的机械性能要求 根据冷镦工艺特点，对钢材机械性能提出如下要求： 1）屈服强度Re以及变形抗力尽可能低，这样可使单位变形力相应减小，以延长模具寿命； 2）材料的冷变形性能要好，既材料应有较好的塑性，较低的硬度，在大的变形程度下不致引起开裂。如冷镦高强度螺栓时，即可使用含碳量较高的碳素钢，又可使用含碳量较低的低合金钢。如果增加含碳量，就会使硬度提高,塑性降低，使冷变形性能变坏。但是在含碳量较低的钢中加入少量合金元素 （如添加少量硼10B21、10B33钢），即可显著提高钢材强度，从而满足产品的使用性能要求，同时又不损害其冷变形性能； 3）材料的加工硬化敏感性能越低越好，这样不致使变形过程中的变形力太大。材料的加工硬化敏感性可用变形抗力--应变 曲线的斜率来反映。斜率越大，则加工硬化敏感性越高。如不锈钢0Cr18Ni9（SUS304）的曲线斜率最大。这种材料的加工硬化敏感性就比较剧烈，随着变形程度的增加，变形抗力急剧上升。 钢材的机械性能不但表现原始坯料的Rm、Re、A、Z 及硬度等指标，不但受原材料的化学成分、宏观组织、微观组织
等方面的影响，还受到材料准备过程中的拉拔及各道工序之间的热处理影响。 2、化学成分的要求 ⑴碳（C）碳是影响钢材冷塑性变形的最主要元素。含碳量越高，钢的强度越高，而塑性越低。含碳量每提高0.1%，其屈服强度Re提高27.4MPa，抗拉强度Rm提高（58.8-7 8.4MPa），而伸长率A则降低4.3%,断面收缩率Z降低7. 3%。当钢的含碳量＜0.5%、含锰量＜1.2%、断面收缩率Z =80%时，单位冷变形力P与钢材含C、Mn量之间的近似关系如下： P=1950C+500Mn+1860（MPa） (1) 可见，钢中含碳量对于钢材的冷塑性变形性能的影响是很大的。在实际工艺过程中，冷镦挤压用钢的含碳量大于0. 25%时，要求钢退火成具有最好的塑性组织——球状珠光体组织。对于变形程度为65%-85%的冷镦紧固件不经过中间热处理而进行三次镦锻变形，其含碳量不应超过0.4%。对当含碳量超过0.3%-0.5%的碳钢进行镦锻时，就要增加中间完全退火工序或者采用温镦。 ⑵锰（Mn）锰在钢的冶炼中与氧化铁作用（Mn+FeO +MnO+Fe）主要为对钢脱氧而加入。锰在钢中与硫化铁作用（Mn+FeS+MnS+Fe），能减少硫对钢的有害性。所形成的硫化锰可改善钢的切削性能。锰使钢的强度有所提高，塑