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，對于反擠壓帶孔狀筒形件，D的選定是根據(jù)d來決定的，無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)與陽模運(yùn)動(dòng)的方向分成四類：

a.正擠壓：金屬流動(dòng)與陽模運(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度和直徑來確定。鐓鍛比（鐓粗比）S=L/D，式中：S—鐓鍛比；L—坯料長度； 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。