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。
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冷镦理论02
(2010-11-11 21:08:21)
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。
