冷镦(挤)工艺介绍

在刚刚过去的紧固件知识竞赛中，很多螺友反馈题目太简单了，但有些螺友却表示，答题时间不够，题目虽然简单，但也忘得差不多了，那么，今天我们就来继续巩固一下最简单却也经常会忘记的内容。

冷镦(挤)工艺基本概念

在室温状态下，将坯料置于自动冷镦机或压力机的模具中，对模具施加压力，利用上、下模的相对运动，使坯件在模腔里变形，高度缩小，横截面增加，这样的压力加工方法，对自动冷镦机而言叫冷镦，对压力机而言叫冷压。

实际生产中，紧固件冷成型工艺，在冷镦的过程中，常常伴随有挤压的方式。因此，单就紧固件产品的冷镦工艺，实际是既有冷镦，也有挤压的一种复合工艺的加工方法。

冷镦(挤)的变形方式

冷镦(挤)的变形方式我们已经学习了很多遍，温故而知新，这一次，我们再来学习一遍，巩固一下。

1、冲裁:使坯件的一部分与主体分割开。如线材的切断、螺母的冲孔、六角头螺栓的头部切边等。

2、镦粗:使坯件高度缩短、横截面增加的加工方法，如螺母的镦球、螺栓头部成型的预镦、精镦等。

3、正挤压:坯件在冷镦压中，坯件在下模中变形时，金属的流动方向与上模的运动方向一致。冷镦螺栓、圆柱头内六角螺钉中的粗杆缩径就是一种正挤压。

4、反挤压:坯件在变形中，金属的流动方向与上模的运动方向相反。圆柱头内六角螺钉头部成形就属反挤压。

5、复合挤压:坯件在变形中金属的流动方向一部分与上模的运动方向相同，一部分又相反。即变形中既存在正挤压，也存在反挤压。如圆柱头内六角螺钉在同一工位变形中既有杆部缩径(正挤压)又有头部成型(反挤压)。

冷镦(挤)变形程度

坯料被镦锻部分长度在镦锻终了的压缩量与原始高度的比值，或者坯料截面积在镦锻终了截面积的增加量与原始横截面的比值称为变形程度。

1、变形办法:

棒料镦粗时变形程度示意图

镦锻比(S) 即:

上面公式中:h0--被镦锻部分的原始高度;d0--被镦锻部分的原始直径;镦锻比可以确定镦锻的难易，镦锻比愈小，变形量愈小，变形更容易。镦锻比愈大，变形愈难，金属纤维流动不规则，有的纤维被折曲，形成纵向弯曲现象。如下图所示。

镦粗时圆料变形产生纵向弯曲及折叠示意图

镦锻率(ε) 即:

上面公式为 ho、Fo--镦锻前头部材料的原始高度、横截面积;h、F--镦锻后工件的高度、横截面积。

2、许用变形程度:

当冷镦变形程度超过金属本身的变形限度时，变形的工件侧面会出现裂纹，而造成不良品，其模具使用强度也会受到影响，降低使用寿命，严重时可使模具开裂而损坏。

金属的许用变形程度与金属本身的塑性有关，塑性好的金属，许用变形程度要高于塑性较差的金属。碳钢含碳量愈高，它的塑性愈低，许用变形程度也会愈小。

在生产中，对于塑性较差的金属，如中碳钢、合金钢的冷镦常采取对钢材进行退火软化处理、增加模具的强韧性、金属表面润滑等，目的就在于使金属的许用变形程度得到提高。

镦锻次数的确定产品在冷镦中，通常都要经过两次以上的镦锻才能成型。镦锻次数确定合理，将充分利用金属的许用变形程度，提高模具的使用寿命，保证产品的质量。确定镦锻次数，考虑下列因素:

镦锻比:即坯料需要变形部分的长度与直径的比，比值过大，一次镦锻就会出现纵弯现象，压扁后，会出现夹层。

由于纵向弯曲而产生夹层示意图

要避免镦锻中出现这些缺陷，必须增加镦锻次数。即首先将坯料预镦成锥形，之后再精镦，直至达到需要形状。