洪久精密鍛造

冷鐓也就是冷擠壓，是冷擠壓的從屬范疇，冷擠壓范圍更廣，液壓機(jī)、沖床、自動(dòng)冷鐓機(jī)都是冷擠壓常用的機(jī)器，冷鐓的特征就是體現(xiàn)在速度上。

由于緊固件量大面廣，故冷鐓技術(shù)多用在緊固件的制造上，現(xiàn)在已拓展到汽車零部件、傳動(dòng)件和軍工、航空、航天、航海等特殊精密零件的冷鐓制造，但90%以上還是用于緊固件的冷鐓制造。

所以本書應(yīng)是冷鐓技術(shù)及應(yīng)用, 緊固件冷鐓技術(shù)是一種常用習(xí)慣說法。緊固件的重點(diǎn)是螺紋，螺紋的有關(guān)計(jì)算詳見《緊固件冷擠壓技術(shù)及應(yīng)用》P51～P57。

1.什么是冷鐓

冷鐓：金屬在常溫下，借助模具進(jìn)行鐓鍛完成金屬塑性變形，達(dá)到規(guī)定的幾何形狀、尺寸及質(zhì)量要求的工藝方法。

溫鐓：金屬通過加熱到600-800°C借助模具進(jìn)行鐓鍛。

熱鐓：金屬通過加熱到1000-1200°C借助模具進(jìn)行鐓鍛。

2. 冷鐓的實(shí)質(zhì)：就是金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)

3.冷鐓的金屬塑性變形流動(dòng)規(guī)律：最小阻力定律和體積不變定律

4. 冷鐓的三部曲：選材--設(shè)計(jì)--制造

1)毛坯狀況(選材)

冷鐓用原材料，除了要求晶粒度和化學(xué)成分合乎冷鐓鋼要求外，要求冷鐓前硬度≤150°HB(≤80°HRB)，中碳、合金鋼要求冷拔前球化退火，冷拔后硬度≤180°HB(≤90°HRB)。鋁合金鍛件

冷鐓低碳鋼和不銹鋼全空芯鉚釘硬度102°HB(60°HRB)；套類制品硬度102～133°HB(60～80°HRB)，最好硬度102～113°HB(60～70°HRB)；縮桿類制品硬度133～168°HB(80～88°HRB)，最好硬度133～158°HB(80～85°HRB)。

不銹鋼空芯鉚釘和六角法蘭面螺栓材質(zhì)必須含3～5%銅;高碳鋼、合金鋼例35K、40Cr等冷鐓套類深孔件是采用兩次球化退火以軟化求得硬度<158°HB(<85°HRB)。并且要求材料有良好的冷鐓性能和良好的潤(rùn)滑以減小變形中的摩擦力。

2) 選用合適的冷鐓變形工藝(設(shè)計(jì))

3) 提高模具表面粗糙度及改善潤(rùn)滑條件(制造)

1.冷鐓的核心技術(shù)

開式冷鐓成形標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)見《緊固件冷擠壓技術(shù)及應(yīng)用》P12。

閉式冷鐓成形標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)《緊固件冷擠壓技術(shù)及應(yīng)用》P13。

冷鐓主要分為鐓粗和延伸工序。

冷鐓變形工藝分為小料大變形、大料小變形或中間料往兩頭變形三類，在緊固件或少無(wú)切削制品的冷鐓成形應(yīng)用中，多以回轉(zhuǎn)體金屬線材為毛坯料，那么選擇毛坯線徑就成為至關(guān)重要的問題。鋁合金鍛件

雖有條條道路通羅馬之說，但最佳的線徑只有一個(gè),如何選定毛坯線徑？無(wú)論是鐓粗或是延伸(縮徑)、反擠壓等要考慮的是金屬塑性變形的允許變形程度,所以我們將冷鐓變形核心計(jì)算公式歸納為一個(gè)：

ε——金屬材料的變形程度；

ε= x100%D--大的線徑（鐓粗最大線徑；縮徑選擇線徑）；

d——小的線徑（鐓粗選擇線徑；縮徑需要線徑）。

式中ε、d或D是已知條件,求解D或d。ε:典型零件冷鐓的變形程度計(jì)算見《緊固件冷擠壓技術(shù)及應(yīng)用》P34表2.3-1；不同的材料有不同的允許變形程度；常用的金屬材料允許變形程度見《緊固件冷擠壓技術(shù)及應(yīng)用》P35表2.3-2。

將ε=30%界定為分水嶺，ε≤30%用開式冷鐓成形(開式縮徑)， ε>30%用閉式冷鐓成形(閉式縮徑或稱為強(qiáng)縮模亦稱強(qiáng)束模)，閉式冷鐓成形ε值的上限一般根據(jù)材料的允許變形程度來(lái)決定，不銹鋼ε≤50%，一般黑色金屬常用的控制在ε≤60%，中、低碳鋼有的可以達(dá)到ε=85%。

如果把D設(shè)定為選擇的毛坯線徑，d為冷鐓制品的成形線徑，對(duì)于反擠壓帶孔狀筒形件，D的選定是根據(jù)d來(lái)決定的，無(wú)論是鐓粗或是縮徑將會(huì)產(chǎn)生冷作硬化，不利于反擠壓孔的形成，故D接近d。鋁合金鍛件

陰模不運(yùn)動(dòng)，陽(yáng)模沖頭運(yùn)動(dòng)，反擠壓孔深一般可達(dá)到3～5倍的孔徑；陽(yáng)模沖頭通過壓縮陰模采用矩形簧浮動(dòng)運(yùn)動(dòng)，反擠壓沖孔沖頭放在陰模內(nèi)不運(yùn)動(dòng)，采用六針結(jié)構(gòu)，三針矩形簧浮動(dòng)，三針卸料套卸料，則反擠壓孔深可以大于孔徑的5倍以上，低碳綱甚至達(dá)到近孔徑的9倍。冷鐓螺母：S為六角對(duì)邊，大料小變形D一般取0.9～0.92S；小料大變形D一般取0.7～0.72S;而用六角線材則取0.92～0.95S。

2.冷鐓基本工序分為分離和成形工序

1) 分離工序：剪料，切邊，沖裁等。

2) 成形工序：初鐓、精鐓、正擠壓、反擠壓、鐓擠結(jié)合、拉拔等。

3. 冷鐓變形工藝按金屬流動(dòng)與陽(yáng)模運(yùn)動(dòng)的方向分成四類：

a.正擠壓：金屬流動(dòng)與陽(yáng)模運(yùn)動(dòng)的方向相同, 用以擠壓各種截面的實(shí)心件和空心件。

b.反擠壓：金屬流動(dòng)與陽(yáng)模運(yùn)動(dòng)的方向相反，可以擠壓各種截面的空心件。

c.復(fù)合擠壓：兼有正、反擠壓，可擠壓形狀較復(fù)雜的零件。

d.鐓擠結(jié)合：在擠壓的同時(shí)，鐓粗部分金屬，使之沿徑向流動(dòng)，用以擠壓帶凸緣或局部粗大的零件。

4．冷鐓的變形程度

不同材質(zhì)的材料其一次變形的極限量稱為許用變形程度。常用不同材質(zhì)的許用變形程度見《緊固件冷擠壓技術(shù)及應(yīng)用》P35表2.3－2；典型零件冷鐓的變形程度計(jì)算見《緊固件冷擠壓技術(shù)及應(yīng)用》P34表2.3-1；反擠壓零件的相對(duì)尺寸見《緊固件冷擠壓技術(shù)及應(yīng)用》P40表2.6-1。鋁合金鍛件

5. 冷成形力的計(jì)算

1).剪切力的計(jì)算：Pq=Fτ(kgf)

2).冷鐓力（鐓粗）的計(jì)算：Pc=γZφσs′（1+f/3*d/h）F (kgf）

3).正擠壓力（縮徑、拉絲）的計(jì)算：Ps=pF (Kgf)

4).反擠壓力(盲孔)的計(jì)算：Pj=pF1 (Kgf)

5).復(fù)合擠壓力的計(jì)算：復(fù)合擠壓的壓力低于單一正擠壓和單一反擠壓的壓力。

6).頂料力的計(jì)算：通常是忽略不計(jì)的（正常情況下由于頂料力很小），但切邊頂料力要計(jì)算，切邊頂料力：Pd=PqK(kgf)

冷成形力的計(jì)算詳見《緊固件冷擠壓技術(shù)及應(yīng)用》P40～P44。

1．冷鐓次數(shù)的確定

按坯料未夾持部分自由長(zhǎng)度和直徑來(lái)確定。鐓鍛比（鐓粗比）S=L/D，式中：S—鐓鍛比；L—坯料長(zhǎng)度； D—坯料直徑。鋁合金鍛件一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可按以下數(shù)據(jù)來(lái)確定鐓鍛次數(shù)：L/D≤2.5為鐓鍛一次；2.5≤L/D≤4.5為鐓鍛兩次；4.5≤L/D≤6.5為鐓鍛三次。

2.預(yù)成形設(shè)計(jì)

預(yù)鐓粗錐形成形工序尺寸。