冷镦成型工艺设计螺栓Word下载.docx
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2.镦粗头部和法兰部尺寸――头部或法兰部体积V在2D3（D为坯料直径）以下时用单击镦锻机，3.5D3以下时可用双击镦锻机加工，而不会产生纵向弯曲。
如V为4.7D3必须经三道镦粗工序。
这部分的直径D1，（镦粗后直径）对于C<
0.2％的碳素钢，不经中间退火能够镦粗到2.5D。
超过上述范围必须中间退火。
侧面尺寸由于难以控制，公差要尽可能放宽。
3.镦粗部分的形状――头部或头下部的高度比直径大时，侧壁上向上和向下设置2°
左右的锥度，使材料填充良好。
球形头部顶上允
许设计成小平面。
4.挤压件坯料和挤出部分断面积之比A0/A1，即挤压比R，对S10C、BSW1的实心、空心正挤压件，如在5～10以下，对反挤压杯形件，如在1.3～4间，能够一次成形。
自由挤压件的R如在1.25～1.4以下，能经一道工序加工。
杯形件反挤压时的冲头压力，当R约为1.7时最小。
5.
挤压件断面变化部分的锥度如图1，但对于变形抗力高的材料，从模具强度上考虑，α（度）要取较大值。
挤压比
制件形状
1.25
2
4
50
棒、管正挤压件
反挤压杯形件
10～20
60～90
30～45
45～60
75～90
6.反挤压杯形件的侧壁高度――侧壁高度H和冲头直径d的比H/d，对S10C、BSW1如在2～3以下，对更硬的材料如在1～2以下，均可一次成形。
7.凹穴的尺寸和位置――在材料的集中部分附加的凹穴深度取小于直径，只有一个凹穴时，必须布置在制件的对称中心。
8.底、法兰、幅板的厚度――厚度和直径之比T/D对S10C、BSW1如在1/10以上，可一次加工成形。
比上述界限薄时，沿材料流动方向设置3°
～5°
斜度使厚度逐渐增加。
9.尺寸公差――虽尽可能松些为好，如需标注，选取与一般能够得到的精度相符合的公差。
10.一次缩径的极限变形为0.36，凹模导入角为2a≤30°
，多次缩径时，总极限压缩为0.96～1.36。
第一次和第二次缩径的极限压缩为0.29～0.35，第三次和第四次可提高到0.36～0.40。
（ε＝（D2－d2）/D2），D－材料直径；
d－缩径后直径。
11.Φ22搓花t＝1.5可增大0.44mm。
12.如果一序凹模圆角半径大而二序凹模圆角半径小，会造成根部折叠；
13.减径挤压时，由于断面减缩率较小，此时中心层金属的流动速度反而慢于表层金属，中心层产生附加拉应力，可能会造成内部裂纹；
14.减径挤压时，凹模工作带厚度不均匀会造成杆部弯曲；
15.由于摩擦的影响而导致附加应力和残余应力，当它们的值超过挤压材料的许可值时，就可能产生环形鱼鳞状裂纹；
（材料润滑不良）
16.头部的文字对头部变形有影响（受力不均产生）；
17.冷挤压零件的结构工艺性
1.对称性：
最好是轴对称旋转体，其次是对称的非旋转体；
2.
断面积差：
在零件不同断面上，特别是在相邻断面上的断面积差设计的越小越有利；
3.
断面过渡及圆角过渡：
冷挤压件断面有差别时，应设计从一个断面缓慢的过渡到另一个断面，避免急剧变化。
可用锥形面或中间台阶来逐步过渡，且过渡处要有足够大的圆角。
4.
断面形状：
锥形问题，锥形件冷挤压会产生一个有害的水平分力，故应先冷挤加工成圆筒形，然后单独镦出外部锥体或车削加工出内锥体。
18.
19.各种镦粗方式的加工界限；
20.在上下固定的凹模间隙内，将材料镦出凸缘的加工界限；
21.反挤压杯形件时，形状畸变的形式主要有孔口断面坡口和底棱缺肉；
如果要获得口端平整的杯形件，可以先在毛坯上预成形一个凹窝，使凹窝的深度大于出现坡口时的深度，然后对端面实行封闭，将端面挤平；
22.杆长100mm及以下螺栓采用搓丝工艺。
23.圆头不切边零件的三序上模外圆尺寸要比零件头部外圆尺寸大0.4mm左右，因为外圆充不满。
坯料准备
A．热处理
球化退火――钢材，特别是含碳量0.3％以上的钢材，需作珠光体细球化处理（珠光体4～6级）。
预先经过冷加工（拉拔、镦粗）的材料，珠光体球化最容易。
热轧材料的球化，要预先经正火或淬火－回火处理。
（使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺。
1.完全退火――用于含碳量0.2％以下的钢及非铁金属。
2.正火――为使钢材组织均匀化、晶粒细化而进行正火。
可作为退火的前处理，低碳钢只要作此处理就可锻造。
3.淬火――除可用来作为球化处理的前处理外，为使SUS27等奥氏体不锈钢软化，可加热到约1100℃再水冷。
4.软化退火――用来作为冷锻工序的中间退火处理。
B．润滑处理
1.磷酸盐被膜处理――脱脂－水洗－酸洗－水洗－中和－水洗－薄膜处理－水洗－中和－水洗－润滑处理
被膜处理过的坯料，一般用被膜润滑剂润滑。
被膜润滑剂是以脂肪酸钠肥皂为主要成分，和磷酸盐起反应会产生金属皂而起润滑效果。
精压印时，被膜处理后，薄薄地涂上一层低粘度的动植物油（蓖麻油、羊毛脂、棕榈油）。
在长行程的正挤压和齿形挤压时，用被膜润滑剂大多不能满足要求，这时可按要求的二硫化钼和石墨的微粒粉末厚度计算出能涂敷的量，将其溶于四铅化碳、酒精等挥发性溶剂中，用滚筒涂敷，可以获得良好的结果。
C．坯料制备
1.坯料切断法――锯断、剪断、冲裁。
2.坯料的体积、尺寸、形状――坯料体积的计算，以制件体积为基础。
再加上由于锻后的切边、冲裁、切削加工等引起损失的体积（5～50％）。
锻造后即使不再加工，也要考虑因中间退火、酸洗造成的损失。
而且，还需考虑坯料体积的误差，要求即使在最小体积的情况下也不产生缺肉，必须预留体积余量。
多余的体积由横向或纵向挤出或形成飞边来调节。
但是，特别是出现横向飞边时，飞边大小会引起变形力的变化，从而使制件本身产生尺寸误差，因此体积公差，一般希望在0.5％左右。
采用不同直径的坯料能够制造同样的制件。
选取坯料直径的原则是，所选直径使在完成终锻件前材料的移动量或变形量、加工工序数尽量少，制件内部的变形分布尽量均一。
考虑坯料装入模具时，比模具内径过小的坯料定心困难，另一方面，和模具内径过于接近的坯料装入时，不仅特别是自动装入困难，而且还担心坯料的润滑坯膜被擦落。
因此，坯料直径一般比模具内径小0.1～0.2mm。
3.整形――坯料切断时产生的毛刺，是制件出现缺陷、工具磨损的原因，应利用滚筒清理等除去。
并且，即使没有毛刺，尖角也是锻造时产生折叠或引起润滑膜中断的原因，因此，要尽可能取大圆角或进行倒角。
为制作深杯形件用带压出凹穴的坯料，用模具预成形中心孔，可防止冲头偏心。
自动锻压机的型号
Z47－12B
Z――自动镦压机类
4――多工位自动冷镦机
7――多工位螺栓联合自动冷镦机
12――主要参数：
最大镦制规格12mm
B――结构改进次序－第二次改进
自动镦锻机别组划分表
。
别
数
组
类
1
3
9
自动锻压机
自动切边搓丝机
滚圆柱球自动镦锻机
多工位螺栓螺母自动冷镦机
专门化自
动锻压机
自动镦锻机Z
5
6
8
7
单击整模自动冷镦机
双击整模自动冷镦机
三击整模自动冷镦机
单击分模自动冷镦机
双击分模自动冷镦机
三击分模自动冷镦机
三击双工位自动冷镦机
自动切边机
自动搓丝机
滚丝机
滚柱自动冷镦机
钢球自动冷镦机
螺母自动冷镦机
螺母自动热镦机
立式螺母自动冷镦机
多工位螺栓自动冷镦机
多工位螺栓联合自动冷镦机
自动制开口销机
带搓丝的叫螺栓联合自动冷镦机。
螺栓联合自动冷镦机能完成线材的送进、切断、初镦、缩径或挤压、终镦、切边、倒角、搓丝等工序。
凹模孔的直径
为了使切下的毛坯能顺利进入凹模孔内，要求线材直径与凹模孔径之间有一定的间隙，此时所需要的最小间隙（单边）为0.01～0.10mm，这个数值的大小与线材直径、与线材进入凹模的长度成正比，即线材直径越大，则所需要的最小间隙也越大。
制造全螺纹用的凹模孔的直径，可以根据滚丝或搓丝前所要的螺坯的最小尺寸来确定。
制造粗杆半螺纹用的模孔直径，根据产品光杆直径的最小尺寸来确定。
前者凹模孔的最小尺寸应当等于或略小于螺坯最小尺寸，后者的模孔最小尺寸应当等于或略小于光杆部分的最小尺寸。
对于全螺纹用的线材尺寸要求比半螺纹用的线材尺寸公差小；
长杆工件用线材直径公差较短杆工件要小些。
滚压螺纹坯径尺寸的确定
坯径的公差为0.02～0.03mm。
理论滚轧直径：
（日本）
滚压螺纹的精度基本上取决于螺坯尺寸及其表面粗糙度。
二级精度（老标准）
d坯min＝d2min+T/3mm
d坯max＝d2min+3T/4mm（d2min+4T/5mm）
d坯min＝d2min+0.3Tmm
d坯max＝d2min+0.7Tmm
式中d2min――二级精度螺纹中径最小值
T――二级精度螺纹中径公差值mm
对于电镀螺纹，d2min为该螺纹电镀前中径最小值，即d2min－4δ
δ――电镀层厚度的最小值mm。
普通螺纹螺坯尺寸
公称直径
螺距
中径
公差带
螺坯直径d0
我厂
JB/Z203-83推荐
d0max
d0min
M3
0.5
2.675
6f
2.63
2.59
6h
2.65
2.61
M4
0.7
3.545
3.49
3.45
3.48
3.444
3.52
3.518
3.482
M5
4.675
4.62
4.57
4.617
4.587
4.66
4.61
4.653
4.623
0.8
4.480
4.42
4.37
4.414
4.376
4.46
4.41
4.452
M6
0.75
5.513
5.46
5.41
5.445
5.405
5.49
5.44
5.483
5.443
5.350
6e
5.27
5.22
5.256
5.212
6g
5.30
5.25
5.290
5.246
M8
7.35
7.27
7.22
7.256
7.212
7.30
7.25
7.290
7.246
7.188
7.10
7.05
7.090
7.042
7.14
7.09
7.125
7.077
M10
9.35
9.27
9.22
9.30
9.25
1.
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