冷锻成形工艺概要(上)- .pdf

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1、冷锻成形工艺概要(上)H大阪大学名誉教授小坂田宏造苏州汉金模具技术有限公司王欣(译)一～一1．冷锻的概念行锻造名称的细分。温度越高金属材料变得越软，锻造成形就越容习惯上再结晶以下的加热锻造很难想象是属易。由于在900~C以上时，钢材表面的氧化急剧加快，于冷锻，材料在室温下锻造时称为(狭义的)冷因此，高温状态下锻件的精度差。另外，低温进行的锻，当对材料加热后进行锻造时叫温锻。另外，冷锻，锻件精度好，强度也高，可锻造成形的压力高，表面氧化不多的在850~C左右的锻造，在实际中也无论是工具还是锻件，在锻造中都容

2、易引起开裂。称为温锻。在金属学上，材料加热到再结晶温度(钢约2．冷锻方法及工序700℃)以上进行的锻造称为热锻，再结晶温度以下图2显示了经常使用的几种冷锻方法。端面矫称为冷锻。实际上，一般根据作业条件，按照图1进正和镦粗成形属于单纯的压缩变形，用于切断面的加工温度矫正及材料形状的调整。半密闭锻造用于高精度的锻造。冷锻的主要工序有轴杆、杯筒的挤压，挤压工序可以获得半径方向的高精度。冲孑L工序用于切除不需要的连皮或飞边部分。一般来说，冷锻成形是通过多种工序的组合来获得零件最终的形状。图3是冷锻的一个例子。工序

3、为坯料切断一轴杆正挤压一杯筒反挤压一杯筒正挤压一镦粗一冲孔一管的正挤压等。分成多工序加食的昼定义状}态属实施温度钢材表。面温。度工是为了避免一次成形时的过大压力。由于工序越少成本就越低，降低成形压力减少工序数量是工序图1锻造温度与通常的名称设计的关键所在。另外，在容框底部应留有若干个孑L，以便于更换橡种方法是将容框l用螺钉固紧于托板3上，托板的孔胶模。尺寸应比容框的~LJJ,1．5～2nma，使其橡胶不易掉下。四是托板固定法。图8为托板固定法示意。这4．结语橡胶冲模在电动机定转子冲片的冲压生产中有大量使用

4、，其自身的优缺点及适用范围要求也决定了其有一定的局限性，作为以落料为主的生产，橡胶冲模对材料的强度和厚度也有一定要求，但对于以拉深、图8托板固定法弯曲为主的生产而言，相比其他冲模，其生产产品的1．容框2．工作橡胶3．托板质量仍具有很大的优势。MW(20120329)a6OI量l蔓璺锣参I，’磊I柙’工。-。热恐加邪工上面积的增加。当模腔充满后投影面积几乎不再变化。高100—200℃。这是因为锻造能的大部分转换成了在加工的最终阶段，约束系数C急速增加，导致加热量，在连续锻造时，锻件温度的升高将导致模具工力的

5、急剧升高。如图7所示，变形抗力随应变而温度的上升，从而会影响锻件制品的精度，应该引变化，应变大于0．5后变化减小。近似计算时使用起注意。应变1．0时的变形抗力值作为y值代入进行计算。图8为直径11．2mm、高16．8ram的$35C圆柱形如$45C的变形抗力近似取Y=720MPa，这里设材料，压缩量70％时的吨位上，工具的位移量与材9．8MPa=1k∥mm。／料表＼面黼温度变化的关系。加工时间约为0．15s，温度上升约150℃。图6飞边模锻的最终阶段图8圆柱镦粗时表面温度的变化(5)冷锻用钢材冷锻加工将根

6、据不同的加p司束赠O4Ng)0—_【．I．I．O2蜘．．5．挺．—．．L揪O0工工序得到不同的形状：①线材一退火一润滑一切断一冷锻成形。②钢棒(钢管)一切断一退火一润滑一冷锻成形。③板材一冲剪一退火一润滑一冷锻成形。冷镦机及高速冷锻机等卧式锻造机使用①的工序。从钢棒或钢管开始锻造的②工序，最终段阶一般是在立式的机械压力机上锻造较大和复杂的图7模锻时的载荷变化零部件时采用。最近，使用钢管坯料进行中空锻660mm$45C圆柱状材料，镦粗成厚度为8ram造的零部件在增加。使用板材做为坯料的工序③，的圆饼状，这里

7、计算一下工具面压和成形吨位。假通常是用在材料的长度与直径比非常小的零件锻设约束系数c=2．5，A：盯×30=2826mm，成形压造上。力为：在冷锻使用的钢材中，JIS规格的钢种名称如表P=CY=2．5x720=1800MPa=184kglVmm1所示。这些材料不是冷锻的专用钢种，但用于冷锻P=A4,p=2826×184—5lOOkgf=51t时要求表面缺陷少，变形抗力低，夹杂物的数量和(4)加工发热冷锻成形后锻件的温度一般升形状方面具有抑制开裂产生的作用。表1冷间锻造用钢材钢种钢号范围主要成分(质量分数，

8、％)优质碳素钢scS15C～s58Cc：o．15～o．58碳素钢一般结构钢ssSS330～540(抗拉强度：330～540MPa)优质锰钢SMnSMn420～443Mn：1．2O～1．65锰钢一般结构锰钢SMnCSMnC420～443SMn+Cr：0．35～0．7058参磊工。锻压talForming(续)钢种钢号范围主要成分(质量分数，％)铬钢SCrSC15～445SC-4-Cr：0．90～1．20SCM415～445SCr