1、定义:
冷锻又叫做冷体积成形,是一种制造工艺也是一种加工方法。与冷冲压加工工艺基本一样。冷锻工艺也是有材料、模具、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为圆盘或线材。
日本叫冷间锻造(简称冷锻),中国叫冷镦,一些螺丝厂也喜欢称为打头。
2、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,各种金属材料的可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/摄氏度 | 金属 | 最低再结晶温度/摄氏度 |
铁(Fe)和铜 | 360~450 | 锡(Sn) | 0 |
铜(Cu) | 200~270 | 铅(Pb) | 0 |
铝(Al) | 100~150 | 钨(W) | 1200 |
从表内的数字可知:铁金属和非金属的最低再结晶温度。即使在室温或者常温的条件下铅、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以称为冷锻。
冷锻零件的形状越来越趋于复杂,由最初的阶梯轴、螺钉、螺钉、螺母和导管等,发展到形状复杂的零件。
花键轴的典型工艺为:正挤压杆部——镦粗中间头部分——挤压花键;
花键套的主要工艺为:反挤压杯形件——冲底制成环形件——正挤压轴套。
圆柱齿轮的冷挤压技术也成功用于生产。除黑色金属外,铜合金、镁合金和铝合金材料的冷挤压应用也越来越广泛。
3、应用范围:
当前汽车工业、摩托车工业和机床工业的飞速发展,为冷锻这一传统技术的发展提供了原动力。例如,我国1999年摩托车的全国总产量就有1126万多辆,而根据2000年的初步估计,我国汽车的总需求量到2005年将达到330万辆,其中轿车130~140万辆,仅汽车行业的锻件需求在50~60万吨以上。冷锻技术在我国的起步虽然不算太晚,但发展速度却与发达国家有很大的差距,到目前为止,我国生产的轿车上的冷锻件重量不足20kg,相当于发达国家的一半,开发潜力很大,加强冷锻技术开发与推广应用是我国的一项紧迫任务。
4、评价:
工艺优点
冷锻工艺是一种精密塑性成形技术,具有切削加工无可比拟的优点,如制品的机械性能好、生产率高和材料利用率高,特别适合于大批量生产,而且可以作为最终产品的制造方法(Net-shape Forming),在交通运输工具航空航天和机床工业等行业具有广泛的应用。
工艺缺点
材料要求高;不适合少量加工;模具要求高。
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