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选用冷镦原材料的方法

2020

06/09 14:18:29
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  冷镦利用模具在常温下对金属棒料镦粗成形的锻造方法,通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉等的头部。可以减少或代替切削加工。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等。冷镦多在专用的冷镦机上进行,便于实现连续、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。


选用冷镦原材料的方法如下:


一、简析冷镦工艺的特点

  (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,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、质量稳定。

  (4)工件成型镦锻力大,配置动力设备昂贵。

  (5)工件有较好的表面质量,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。

  (6)冷镦工艺适用范围于批量大、各类规格的工件。


二、影响镦精度的原因

  (1)原料化学成分:纯金属塑性好于合金,杂质元素通常都会引起脆性降低塑性,各种合金对塑性有不同的影响。

  (2)原料金相组织:多相组织的性质、形状、大小、数量和分布状态的不同,其对塑性的影响程度亦不同。晶粒和偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷会使金属塑性降低。

  (3)工艺变形温度:随着温度的升高塑性增加,但是这种增加并非简单的线性上升。

  (4)金属应变速率:应变速率的增加既有使金属塑性降低的一面,又有使金属塑性增加的一面。这两方面因素综合作用的结果,终决定了金属塑性的变化。

  (5)变形力学条件:压缩应变有利于塑性的发挥,而拉伸应变则对塑性不利,具有三向压缩主应力图和两向压缩一向拉伸主应变图的塑性加工方法,极有利于发挥金属的塑性。

  (6)其他问题因素:在不连续变形的情况下,金属的塑性亦能得到提高,特别是低塑性金属热变形时更为明显。


三、冷镦机设备的选用

  (1)曲轴与机体、冲击连杆的连接均采用高耐磨合金铜瓦连接,承载力大、使用寿命长、维修成本低。

  (2)机体采用添加合金的球铁铸造而成,抗拉强度高,耐磨性好。

  (3)采用二级齿轮传动系统,传动效率高,传动力矩大。

  (4)配备气动离合刹车器,降低电机功率能耗。

  (5)切料系统采用导板驱动切刀杆,导板往复运动,切断力直线传送,力大稳定且动态平衡性好。

  (6)多工位冷镦机采用张闭式夹钳传送工件,挟钳系统可以翻转或平移,利于成型工艺安排。

  (7)配备变频调速装置,可在一定范围内无极调速。

  (8)配备故障检出器及安全保护装置,设备故障时自动停机,给予设备和工模具大保护。

  (9)送料箱安装止推装置,提高送料精度。

  (10)润滑系统油路设计简洁高效,在保证循环过滤的基础上能有效起到保护冲棒和工件的作用。


四、工件原材料的选用

  (1)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。

  (2)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。

  (3)原材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,多工位冷镦机一般来说对于缩径和强缩尺寸精度要求低一些。

  (4)原材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。

  (5)要求原料半径方向脱碳层总厚度不超过原材料直径的1%。

  (6)为了保证冷成形时的切断质量,要求原料具有表面较硬而心部较软的状态。

  (7)原料应进行冷镦试验,由于冷作硬化使变形抗力增加。要求材料对冷作硬化的敏感性越低越好。


五、冷镦成型油的选用

  (1)具有优良的极压润滑性能,耐高温性能、极压抗磨性、防锈性及高温抗氧化安定性能。提高加工件的精度和光洁度,能防止模具烧结,满足标准件及非标件的多工位成型加工,能完全胜任冷镦不锈钢工件加工。

  (2)可以将油烟以及“漂泊雾”减少到极低限度,满足含强缩模的多模冲床加工螺帽之严格要求。

  (3)对变型量比较大的产品有很好的加工性能,如空心、高强度螺栓、套筒、不锈钢空心、半空心铆钉等的成型加工。

  (4)能有效保护冲棒(冲针)及模具,延长使用寿命,降低综合成本。

  (5)散热效果好,避免了冷成型过程中工件及模具局部温度过高。

  (6)高耐温性能好,不易产生油泥。低气味、低烟雾,保护操作环境。

  (7)具有一定的防锈性,能满足加工过程工序间防锈要求。

  (8)能满足苛刻的冷镦不锈钢成型加工及大变型量的碳钢成型加工。


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