冷锻工艺的详细介绍-课件

冷锻工艺的详细介绍1冷锻的基本概念2冷锻的特点（1）优点（2）缺点3冷锻的发展历史与发展动向第一节冷锻的来源及概述1ppt课件1、冷锻定义：冷锻，又叫冷体积成形，是一种制造工艺也是一种加工方法。与冲压加工工艺基本上一样，冷锻加工也是由材料、模具和设备三要素构成。只是冲压加工中的材料主要是板材，而冷锻加工中的材料主要是圆盘线材。

日本（JIS）叫冷间锻造（简称冷锻）中国（GB）叫冷钝，外面螺丝厂喜欢叫打头一、冷锻定义及基本概念2、冷锻的基本概念

冷锻是指金属的再结晶温度以下进行的各种体积成形。从金属学的理论可知，各种金属材料的再结晶温度有所不同；T再=（0.3～0.5）T熔。T熔如下表所示：金属

最低再结晶温度/℃金属最低再结晶温度/℃铁（Fe)和钢铜(Cu)

铝(Al)360～450200～270100～150锡(Sn)铅(Pb)钨(w)001200

从表内的数字可知：铁金属和非铁金属的最低再结晶温度。即使在室温或常温的条件下铅、锡的成形加工都不能称作冷锻，而是热锻了。但是铁、铜、铝在常温下成形加工就可称作冷锻。2ppt课件二、冷锻的特点1、冷锻优点：在生产中，冷锻与切削、热锻、粉末冶金及铸造相比，具有以下优点1.材料消耗少，基本无废料。所以相当的节约材料费,而且没有因坯料为热态而污染环境.2.生产效率高；(冷锻机速度可做到1分钟60至600PCS）.3.冷锻零件的强度性能好，因为冷变形有加工硬化效应；因此提高性能，4.工件精度高，是一种精密成形技术；5.冷锻技术不断开拓,加工方法在提高,也在向一些难度系数较高的产品开发.如下图是切削和冷锻加工的对比图例：1.模具要求高；(模具加工难度系数大,成本费用高,加工时间长.)2.不适合小批量生产；3.材料要求更高:(材料往往需要软化退火处理或表面磷化润滑处理（之前公司的铝材）处理；这是由于冷锻的变形抗力大。所以较大的产品就应该选择大的机器；)2冷锻缺点：3ppt课件三冷锻的发展历史及发展动向

人类最早的生产制造技术是冷压；冷压是冲压与冷锻的结合。在世界文明古国之一的中国：原始社会就出现制陶工艺；发展到奴隶社会的商代已进入属于青铜时代的繁荣时期；在出现包括紫铜、青铜的冶炼铸造的同时，也有了多种铜器的制造；进入封建社会，先后创始了冶铁、炼铜技术，铁器制品也获得了广泛的应用。日本学者工腾英明教授于1980年在哈尔滨工业大学讲学时给出了一个评价，认为中国古代冷锻、冷压加工比埃及还早。

近代冷锻加工与冲压加工紧密相连，经过近200年的发展，也行成了一门应用技术科学和制造技术。起发展简史可用以下重要事例予以说明。

近代冷锻技术是从18世纪末开始的。自从法国革命时代法国人把铅从小孔中挤压出制成枪弹以来，挤压成为一个新名词，一种新工艺。1830年，法国开始了用机械压力机反挤压出铅管和锡管。1886年，法国世面上出现了注射成形的中空有底的子弹壳。以上均属于热锻、热压成形，但却为冷锻的基础1900年，美国L.E.Hooker取得了铅、锌、铝和黄铜等有色金属材料空心件正挤压方法的专利，并制造了黄铜的西服扣。第一次世界大战争期间，美国用正挤压方法制造了黄铜弹壳，德国开发了钢弹壳。

1935年，德国人采用了前一年发展的磷化处理方法和新润滑挤，用挤压的方法制造出了钢质子弹壳，成为二战时期的军事秘密。1940年，钢制壳、简体零件的冷挤压出现。

1945年以后，不仅钢的冷挤压达到了实用的条件，而且冷锻生产中逐渐出现将基本工序组合起来。如复合挤压、镦挤以及一些新的冷锻工艺与设备。4ppt课件1、冷锻加工定义:第二节冷锻可加工的范围冷锻加工的定义:

冷锻加工是利用金属材料塑性变形的原理,在室温的条件下；将金属材料切断后,送入冷锻机的模具型腔内,在强大的单位挤压力和一定速度的作用下,迫使金属毛坯在模腔内产生塑性变形，从而变成所需形状、尺寸、并且有一定力学性能要求的零件。冷锻属于金属在室温下的体积塑性成形，其变形方式有：镦锻、挤压等；2冷锻加工的适合范围:随着社会的不断进步，市场的高速发展，产品需求各式各样，因此冷锻加工技术也在努力的开拓新的市场，向信息化的产品靠拢，下记图片的产品基本上可以用冷锻作业完成，冷锻分为（铁芯、轴类（圆、扁）、轴类（打孔）、轴类（搓沟）、螺丝等等）5ppt课件现代冷锻加工：

近几十年来，冷锻技术的发展更加迅速。1963年成立了国际冷锻协会ICFG（Inter-nationalcoldForgingGroup).目前，很多国家（包括中国）都成立了相应的协会和学会。这对学术的交流以及学术与工业间的联系起到了重要作用。日本冷锻技术的发展，是在20世纪50年代初从国外进口有关论文和专利并介绍到日本而开始的。首先应用于自行车零件的冷锻。随后冷锻进入到摩托车、纺织机械的生产行业。到60年代，进入到汽车工业、电器工业等领域。80年代以来日本冷锻技术在高精密、复杂形状零件加工方面的应用和研究，取得重要成果。我国现代冷锻技术起步发展比外国慢，比日本晚了近十年。我国20世纪50年代初开始从国外引进了冷锻技术和冷镦机，进行黑色金属冷镦并开始挤压成形一些铝、铜及其合金零件。21世纪，在冷锻技术的生产应用和理论研究方面，我国正在继续追赶世界先进水平并有自己的特色。一些工厂企业，尤其是一些汽车零部件生产厂家，在积极应用冷锻加工发展汽车零件中的冷锻件，德国学者、曾长期任国际冷锻协会主席的K.郎格教授，1985年在上海交通大学讲演中，提出冷锻技术未来的发展趋势和目标：提高冷锻产品的精度和表面质量，生产出几何形状更为复杂的冷锻、温锻产品；借用CAD/CAM提高其工艺模具的设计、制造水平。通过采用新的模具材料及表面处理技术，并与新的润滑系统结合起来，提高模具寿命；将冷锻技术应用小批量生产中，以减少冷锻技术对汽车行业的依赖性，从而开辟冷锻技术实际应用的新领域。冷锻技术未来发展动向：6ppt课件铁芯类此铁芯可用高速机生产:300min/PCS此孔Pin线打孔此孔圆弧孔此孔深孔台阶孔此孔Pin线打孔此孔Pin线打孔7ppt课件此凸点为顶针顶出铁芯类8ppt课件轴类(圆)9ppt课件轴类(圆)10ppt课件轴类(打孔)11ppt课件轴类(打孔)12ppt课件轴类(扁的)13ppt课件轴类(搓沟)14ppt课件轴类(搓螺丝)15ppt课件第三节冷锻产品的加工计算方法一、单重计算：单位：mm略图1、略图2、d12×h1=M1d22×h2=M2d32×h3=M3M1+M2+M3=M总单重（g)=M总×A因材料的元素成份与密度的差异，单重也有所不同，参考值如下ρ=m/v

m------质量（kg）

v------体积（m3）

ρ------密度（kg/m3）铁（Fe)0.006162不锈刚（SUS）0.00628

铜（Cu）0.006594

铝（Al）0.002136经验数是从质量、体积、密度之间用公式推算出来的，这里就不多做解释经验数A=16ppt课件二、根据产品选择机型、材料线径及料长L的计算：1、机型的选择：2、料长L计算：d12×h1+d22×h2+

d32×h3材料线径d2L=根据产品d2的大小来选用适合的机型,例如:d2=ф4mm可以选择很多机型,

1、如台湾机型号(2-2,2-4,3-3,)

2、日本的机型号(NH-15，NS41，

PF-420，NP40，NP60，PF630，

NP81，PF-860）最好机型是3-3或

PF-420，因为大的机器产品太小不

易调整17ppt课件三、根据产品计算强束比，确认冷锻是否可以加工：d=材料线径75（%）2、模具内的壁空强束1、产品强束比：≤×100≤d2–d12d250（%）不锈钢铁（Fe）经验数经验数×100≤D2–d12D2≤50（%）不锈钢铁（Fe）经验数经验数75（%）×100≤D2–d12D2≤25（%）不锈钢铁（Fe）经验数经验数30（%）3、模具外的不完全强束d=材料线径顺强束逆强束18ppt课件四、根据产品计算膨胀比，确认头部是否可以到位：3.5（倍）1、产品膨胀比：≤≤d22.h

+D2.td33.0（倍）不锈钢铁（Fe）经验数经验数但l、d2>d1d1=d=4

d2=4.5

D=10

h=3.5

t=1.54.52×3.5+102×1.5例：433.45（倍）≤=材料线径19ppt课件五、根据产品计算断面收缩率，确认打孔部品是否可以加工：75(%)1、断面收缩率：≤≤D2铁（Fe）经验数D=φ4.0

d=φ2.5

ι=62.52例：d22、产品细长比：×10030(%)经验数dι3倍≤(细长比))42×100=39(%)62.5=2.4(倍)L指打孔的深度20ppt课件第四节、金属材料定义与分类金属是指具有良好的导电性和导热性、有一定的强度和塑性、并具有特殊金属光泽的物质。如铁、铜、铝等。金属材料是由金属元素或以金属元素为主，其他金属或非金属为辅构成的，并具有金属特性的工程材料。包括纯金属和合金。1、金属材料的定义2、金属材料钢分类：21ppt课件3.机械零件类材料（JIS标准）；XXX数字，表示不同组成成分量；一般都要调质热处理，性能比炭素钢优良；18Ni，8Cr的构成不会生锈，非无磁性。冷锻常用XM7。18Cr构成成份不容易生锈，有磁性，一般要热处理。硬度高，用做手术刀具22ppt课件4.铁和钢的区别：23ppt课件24ppt课件镇静钢25ppt课件5.1冷锻可加工的材料范围可分为铁（Fe)、铜（Cu)、铝（Al)、不锈钢（SUS），第五节、适合冷锻加工的最佳材料铁（Fe)根据含碳（C）量不同，可以分工业纯铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、（注明高碳钢含C量比较高，不易冷锻加工，如果需要用高碳钢时必需硬化退理后方可加工）纯铁：一般用于继电器上或者精度要求不高的产品也可以用纯铁，经常用的纯铁为CH1T、DT4C低碳钢、1A、6A、8A、12A、15A、16A、18A等等，数字表示含碳量,其中数字越小相对应含碳量就越低,材料就越软,反之数字越大,相对应含碳量就越高,材料就越硬,5.2冷锻材料碳素钢的表示符号SWCH××记号

SWCH：表示意思

S:Steel（钢），W:Wire（金属线），C:Cold（冷间），H:Heading（压造）

××

:表示含碳量，记号：JIS：

R：沸腾钢，A：铝镇静钢，K：硅镇静钢。GB：

R：沸腾钢，A：镇静钢，K：半镇静钢。如1A、6A、一般于导电性能比较好的继电器上面,8A、12A、15A、16A、一般用生产轴类产品上面,18A以上的一般用于标准件螺丝上,所以用材料时千万不能将材料用错,不同的材料放在一起处理其硬度是完成不一样的,5.3铜（Cu)、铝（Al)、不锈钢（SUS），铜（Cu)一般是H65(C2700W）、C2680为冷锻的铜材料最佳材料铝（Al)：JIS（1050，工业纯铝、A2014锻铝、A2017硬铝、5056防锈铝）以上几个号是冷锻常用铝不锈钢（SUS304XM7、SUS410）是冷锻常用料26ppt课件第六节、冷锻产品成形过程详细讲述冷锻机器3-3架机过程如下27ppt课件第七节、冷锻机台的用途介绍

冷锻机台的使用是根据产品的形状来决定的,所以不同的产品要用不的机台来完成加工工艺,目前我所了解的机台型号大概分为以下几种（一模一冲、一模二冲、二模二冲、二模三冲、二模四冲、三模三冲、三模五冲、四模四冲、五模五冲、六模六冲、）而且每一家机器厂商所制造出来的机器都会不一样，同时精密度也有很大的差异。

比如说一模一冲、一模二冲我们一般简称为单模机，主要是用来加工简单的产品，如普通的螺丝，铁芯，精度要求不高的轴类，其优点是速度快，调整比较简单，而且加工成本低，缺点是加工不了精密要求很高的产品和形状复杂的产品。

二模二冲、二模三冲、二模四冲、三模五冲、四模四冲、五模五冲、六模六冲我们一般称为多功位冷锻机，主要是用来加工比较精密的产品，它的加工范围包括精密的铁芯、轴类、螺丝等等。铁芯、轴类、螺丝在如今信息化发展的领域里应用范围比较广泛，且互换性（简称通用）比较强，因此被应用多个行业中，例如：汽车、脚踏车、飞机、机器设备、电视机、电脑、复印机、打印机、空调、电冰箱，手表、手机、马达、充电器等等多个区域里。28ppt课件第八节、冷锻模具的基本概念与相关知识

模具是冷锻的三要素之一，它的重要性是不可估量的；产品成形跟模具的型腔形状、精度以及模具材料密切相关。本节将介绍冷锻模具材料、模具的设计开发、模具的加工过程。1、冷锻模具基本概念：2、冷锻模具基本组成如下图片：剪底4D（四主模）剪刀1P（一冲模）1D（一主模）2D（二主模）2P（二冲模）4P（四冲模）3D（三主模）3P（三冲模）29ppt课件3、冷锻模具常用材料的介绍：注：此表格只是代表一些常用材料，若模具特殊设计时；会根据产品需求。决定材质和热处的，30ppt课件4.材料的特性：超硬（钨钢）：JIS：G1、G2、G3………..、G8硬（脆弱）软（韧性大）本公司常用：FD15、DA20、VA30、VA50、VA60、VA70

超硬分为G1～G8，依次逐渐变软。关键是G1构造细蜜，而G8的构造很粗。超硬用烧结制成（粉末冶金），在铁的粉末中，混合碳.钴等用高温烧硬。由于是粉末，有时空气会残留在粒子间，我们把这个叫做气孔。气孔在模具中很难用肉眼看出。假如有气孔。那么在生产中就会出现气孔缺陷。造成模具破损。造成产品不良。那么气孔缺陷一般用HIP处理，来改善。将超硬烧结后。放在1000个大气压状态中的空气抽出。（真空处理）工具钢：

用途：用来制作加工工具（切削），如切削刀具，搓牙模具等。种类：SKDSKHASP硬（容易渗碳到里面）表示内和外部硬度一样；

SKD主模钢SKD61用于外壳，SKD11比61更硬，使用于PIN等；

SKH高速钢SKH51通常在高速方面用途较多。SKH55和57强度变强，价格高

ASP高速粉末冶金即使是同样