螺盛盾，冷鐓工藝及模具，你了解多少？

相信大家都知道冷加工冷鐓具有生產(chǎn)率高、材料利用率高、零件表面質(zhì)量和內(nèi)在綜合性能好、金屬流線連貫合理等優(yōu)點(diǎn)。相對于機(jī)加工零件，冷鐓零件機(jī)械性能一般可提高10%左右，有的甚至達(dá)20%，加工效率可達(dá)50倍以上，而材料利用率可提高近100%.東莞螺盛盾廠家生產(chǎn)的緊固件壓鉚螺栓、壓鉚螺釘、壓鉚螺母柱等緊固件的生產(chǎn)幾乎80%以上采用冷鐓方法，它是緊固件加工的首選工藝。

冷鐓作為一門獨(dú)立的工藝，技術(shù)不成熟的廠家在選用冷鐓工藝生產(chǎn)緊固件時，時常會出現(xiàn)一些不良現(xiàn)象發(fā)生，則需要不斷的摸索不斷的去深入了解才能算真正懂冷鐓工藝，今天小螺專門介紹冷鐓工藝及模具設(shè)計(jì)方面資料供大家參考。

冷鐓過程中產(chǎn)生折痕/裂紋的原因很多，有材料自身原因，如材料偏析嚴(yán)重、硬度過高、表面有過劃痕等；有冷鐓模具原因，如粗鐓模具型腔設(shè)計(jì)不合理、精鐓模體積不正確、陰模腔間隙過大/過小、剪刀模送進(jìn)距離大/小、剪刀模夾持過緊、凸凹模腔錯位等；同時，坯料切斷面斜角過大，潤滑效果差，冷鐓機(jī)不穩(wěn)定都可能造成折痕/裂紋。由于材料入廠復(fù)驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)均符合相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備運(yùn)行較穩(wěn)定，故主要從模具方面著手解決折痕/裂紋缺陷問題。

坯料成形分析對于一定規(guī)格的材料，鐓鍛比愈小加工愈容易；鐓鍛比較大時，在制定工藝時應(yīng)該適當(dāng)增加鐓鍛次數(shù)，一般鐓鍛比與鐓鍛次數(shù)的關(guān)系。

鐓鍛比與鐓鍛次數(shù)的關(guān)系表鐓鍛比S鐓鍛次數(shù)/n某六角頭螺栓冷鐓前總長L= 25.5mm，直徑為1mm，冷鐓后毛坯要求桿部長12.5mm，螺栓頭高2.65mm.通過計(jì)算，此六角頭螺栓鐓鍛比S =13/3.1.4.19，冷鐓變形程度占=（13-2.65）/13x100%=79.6%.鐓鍛比S已接近二次鐓鍛的極限，并且，一般材料鐓鍛比達(dá)3時，鐓粗就容易產(chǎn)生雙鼓形；大于3后，坯料就容易產(chǎn)生類似于壓桿失穩(wěn)的縱向彎曲。加之坯料切斷面不可能完全平整，這樣粗鐓時坯料就受到一個垂直于軸線的分量力的干擾，加劇了縱向彎曲趨勢。所示為慢速調(diào)整過程中粗鐓后的坯料變形情況。粗鐓時側(cè)彎十分明顯（速度太慢也在一定程度上會加劇此種缺陷），導(dǎo)致精鐓時根本不可能彌補(bǔ)此缺陷，于是極易形成類似于所示的折痕。同時零件變形程度大，精鐓后坯料局部接近或超過材料許用變形程度從而使螺栓頭部產(chǎn)生裂紋。

首先依據(jù)工藝要求的實(shí)際尺寸，在Pro/E3.0中對坯料、粗鐓模、精鐓模、冷鐓凹模造型，保存為。stl格。然后導(dǎo)入Deform3D軟件中，模擬過程中，為了減少計(jì)算量，假設(shè)模具為剛體，在冷鐓過程中不發(fā)生變形。坯料材料選擇軟件材料庫中的美國牌號A286。設(shè)置模擬各參數(shù)，依零件冷鐓成形過程進(jìn)行模擬。模擬結(jié)果與坯料冷鐓生產(chǎn)結(jié)果基本一致。所以，為了解決折痕/裂紋缺陷，粗鐓側(cè)彎必須盡量減小或避免。

舍卷A工冷加工粗鐓模的設(shè)計(jì)原則是：首先，要求有盡可能大的變形比，為第二次鐓鍛成形做準(zhǔn)備；其次，要避（b）精鐓模擬Deform3D模擬結(jié)果免金屬纖維產(chǎn)生縱向彎曲。傳統(tǒng)的粗鐓模型腔都是簡單的圓錐結(jié)構(gòu)，為了使粗鐓盡可能產(chǎn)生較大變形使兩次成形均勻，只得通過加大圓錐角，但隨著角度的增加，坯料成形過程中縱向彎曲的傾向也在加大。為了兼顧兩方面，在試驗(yàn)摸索基礎(chǔ)上，提出了圓柱腔+彈簧結(jié)構(gòu)粗鐓模設(shè)計(jì)方案。在保證粗鐓較大變形量的同時，通過在粗鐓模型腔小端增加一個圓柱形型腔來加強(qiáng)定位導(dǎo)向作用，增加坯料在變形中的穩(wěn)定性。針對加定位腔在一定程度上使坯料粘模傾向加大的問題，采用彈簧頂桿結(jié)構(gòu)。這樣既有利于減弱坯料端面不平帶來的影響，也能避免模具潤滑不好時坯料粘模狀況的發(fā)生。

鐓鍛比與粗鐓模鍛角關(guān)系表鐓鍛比（平均）新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果通過采用新型粗鐓模設(shè)計(jì)方案，坯料在成形過程中，由于圓柱腔加強(qiáng)了對坯料定位導(dǎo)向作用，成形過程更穩(wěn)定，大鐓鍛比的某六角頭螺栓粗鐓側(cè)彎現(xiàn)象完全得到消除，加上彈簧存在頂出作用，粘?，F(xiàn)象也沒有發(fā)生，產(chǎn)品最終鐓粗尺寸合格，外表質(zhì)量符合相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

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