不銹鋼鍛件的冷鍛工藝技術
2019-03-19 16:21:53
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冷鍛是金屬在室溫下進行鍛壓加工成形的工藝方法。冷鍛包括鐓鍛、模鍛和擠壓等變形形式，屬冷態(tài)體積成型。冷鍛工藝是從冷擠壓開始發(fā)展起來的，逐步延伸向冷模鍛、冷精鍛方向發(fā)展。
和熱模鍛相比較，冷鍛最主要的優(yōu)點是坯料不加熱，所以沒有因加熱而引起的不銹鋼鍛件外形尺寸和內在的質量問題，也省略了加熱設備。冷不銹鋼鍛件尺寸精度高、粗糙度值小、減少切削加工、節(jié)省材料和降低成本，又容易實現(xiàn)機械化自動化生產。因此在汽車、摩托車、自行車、拖拉機、家電、紡織機械、軍用工業(yè)和航空工業(yè)等行業(yè)中大量推廣應用，并日益擴大。
根據零件圖設計冷不銹鋼鍛件圖，它是制訂工藝、設計模具和檢查不銹鋼鍛件的主要依據。按設計特點分為冷擠壓件和冷模不銹鋼鍛件設計。
冷模不銹鋼鍛件設計要點如下：
冷鍛或冷擠壓的零件應盡量為軸對稱形狀，以保證在成形過程中，金屬均勻流動；按零件圖確定冷鍛直接成形后，不需切削加工的形狀、尺寸、位置和技術要求；
分模面：冷不銹鋼鍛件可分為小毛邊開式模鍛和閉式模鍛兩種形式。小毛邊的分模面位置通常設置在最大直徑上或最大直徑的端面上；
加工余量和公差：對冷鍛后，不再作任何機械加工的部分，不設加工余量，與零件圖的尺寸和公差相同。對其余要經機械加工部分不必苛求產品精度；
出模斜度和圓角半徑：冷鍛時，一般都設有頂出裝置，出模斜度約為0°~3°。圓角半徑以R2為基礎，視零件圖要求，酌情增減。但冷鍛時，圓角過大反而影響成形。
采用冷鍛工藝最主要的技術問題是金屬在冷態(tài)下強度高，變形過程中有強化作用，變形抗力要比高溫時大幾倍到幾十倍，塑性差容易開裂。圍繞這個中心問題，從原材料、坯料前處理、冷鍛變形工藝、模具和設備等方面采取有效的措施，方能取得成功。
冷鍛可以分為幾類。擠壓類：冷擠壓成形，可分為正擠壓、反擠壓和復合擠壓。鐓粗類：冷鐓粗成形，可分為鐓粗和局部鐓粗。模鍛類：最終由冷鍛成形，可分為小毛邊模鍛和閉式無毛邊模鍛。精鍛類：冷精傘齒輪齒形，花鍵和直齒形。
冷鍛產品質量好，室溫狀態(tài)下加工，產品尺寸精度高，表面光潔，力學性能好。又能加工形狀復雜的不銹鋼鍛件，減少切削加工，節(jié)約材料消耗，降低成本。
變形抗力大，必須采取降低變形抗力的措施：調整原材料化學成分、坯料前處理、改進變形工藝、提高模具硬度和光潔度、控制設備的加壓速度等。
冷變形強化和熱效應，冷鍛過程中，隨著變形程度增加，產生金屬的強度和硬度也提高的冷變形強化現(xiàn)象。可利用冷變形強化來強化產品的強度和硬度，提高力學性能。
由于機械能轉化為熱能，坯料的溫度會升高，稱為熱效應。要控制坯料溫度不超過400℃。
摩擦力較大，冷鍛變形力大，單位壓力也大，金屬與模具表面的摩擦力也高，必須改善潤滑條件，降低摩擦力。
機械化和自動化，室溫狀態(tài)下加工，勞動條件好，容易實現(xiàn)機械化和自動化，適用于不銹鋼鍛件的大批量生產。
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