冷鐓(冷擠壓)工藝基本概念與鐓鍛率

作者：強sir

◆冷鐓、冷壓

在室溫狀態下，將坯料置於自動冷鐓機或壓力機的模具中，對模具施加壓力，利用上、下模的相對運動，使坯件在模腔里變形，高度縮小，橫截面增加，這樣的壓力加工方法，對自動冷鐓機而言叫冷鐓，對壓力機而言叫冷壓。

實際生產中，緊固件冷成型工藝，在冷鐓的過程中，常常伴隨有擠壓的方式。因此，單就緊固件產品的冷鐓工藝，實際是既有冷鐓，也有擠壓的一種複合工藝的加工方法。

◆冷鐓(冷擠壓)的變形方式

1．沖裁：使坯件的一部分與主體分割開。如線材的切斷、螺母的沖孔、六角頭螺栓的頭部切邊等。

2．鐓粗：使坯件高度縮短、橫截面增加的加工方法，如螺母的鐓球、螺栓頭部成型的預鐓、精鐓等。

3．正擠壓：坯件在冷鐓壓中，坯件在下模中變形時，金屬的流動方向與上模的運動方向一致。冷鐓螺栓、圓柱頭內六角螺釘中的粗桿縮徑就是一種正擠壓。如強束(桿)。

4．反擠壓：坯件在變形中，金屬的流動方向與上模的運動方向相反。圓柱頭內六角螺釘頭部成形就屬反擠壓。如拉深(孔)。

5．複合擠壓：坯件在變形中金屬的流動方向一部分與上模的運動方向相同，一部分又相反。即變形中既存在正擠壓，也存在反擠壓。如圓柱頭內六角螺釘在同一工位變形中既有桿部縮徑（正擠壓）又有頭部成型（反擠壓）。

◆冷鐓(冷擠壓)變形程度

1．變形程度

是指坯料被鐓鍛部分長度在鐓鍛終了的壓縮量與原始高度的比值，或者坯料截面積在鐓鍛終了截面積的增加量與原始橫截面的比值。

2．變形程度的表示方法

◇第一種方法用鐓鍛比(S),如下圖所示。

即：S=h0/d0

式中：h0——被鐓鍛部分的原始高度

d0——被鐓鍛部分的原始直徑

鐓鍛比可以確定鐓鍛的難易，鐓鍛比愈小，變形量愈小，變形更容易。鐓鍛比愈大，變形愈難，金屬纖維流動不規則，有的纖維被折曲，形成縱向彎曲現象。如下圖所示：

◇第二種方法用鐓鍛率（ε）

式中 ho、Fo——鐓鍛前頭部材料的原始高度、橫截面積

h、F——鐓鍛後工件的高度、橫截面積

3．許用變形程度

當冷鐓變形程度超過金屬本身的變形限度時，變形的工件側面會出現裂紋，而造成不良品，其模具使用強度也會受到影響，降低使用壽命，嚴重時可使模具開裂而損壞。

金屬的許用變形程度與金屬本身的塑性有關，塑性好的金屬，許用變形程度要高於塑性較差的金屬。碳鋼含碳量愈高，它的塑性愈低，許用變形程度也會愈小。

在生產中，對於塑性較差的金屬，如中碳鋼、合金鋼的冷鐓常採取對鋼材進行退火軟化處理、增加模具的強韌性、金屬表面潤滑等，目的就在於使金屬的許用變形程度得到提高。

下表列出了部分鋼材的許用變形程度：

◆ 鐓鍛次數的確定

產品在冷鐓中，通常都要經過兩次以上的鐓鍛才能成型。鐓鍛次數確定合理，將充分利用金屬的許用變形程度，提高模具的使用壽命，保證產品的質量。確定鐓鍛次數，考慮下列因素：

鐓鍛比即坯料需要變形部分的長度與直徑的比，比值過大，一次鐓鍛就會出現縱彎現象，壓扁後，會出現夾層，如下圖所示。要避免鐓鍛中出現這些缺陷，必須增加鐓鍛次數。即首先將坯料預鐓成錐形，之後再精鐓，直至達到需要形狀。

一般按下列數據來決定鐓鍛次數：

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