作为螺丝人而言,首先要对每一个冷挤压制品充分了解,在什么样的冷挤压设备上孕育、生产,然后是分步寻找到每个环节的核心关键点,冷挤压变形工艺分工步排列中,既有每一步的核心,同样有一个最关键的核心,问题是我们要有一种“钉子精神”,不屈不挠,锲而不舍地找到核心关键点。

冷挤压核心技术如下:

开式冷挤压成形标准及设计

  模腔的技术要求:型腔必须光滑且没有加工工具痕迹;D、d及d1同轴度要求极为严格:≤0.015。

  冷挤压线材必须酸洗、磷化或草酸处理,即要求涂层和润滑,HRB70~90。太软则粘模进不去“H”韧带部位,太硬则易拉损“H”韧带部位。

闭式冷挤压成形标准及设计

  模腔的技术要求同开式冷挤压成形技术要求。

  冷挤压材料的要求基本与开式冷挤压成形相同,仅对线材硬度下限HRB70可适当放宽。

  镦粗工序

  使原毛坯的横断面积增大而高度减小工序叫做镦粗。(见图2.1-3),其变形程度ε以镦粗后的断面积F2和镦粗前的断面积F1之差,与镦粗后的断面积F2之比来表示,即:

  延伸工序

  使原毛坯的横断面积减小而长度增加的工序叫延伸(见图2.1-4 )。 拉丝、缩径等属于此类,延伸的变形程度:

  如图2.1-5,图(1)是减径模,是材料的一部分露出模腔的外面进行缩经,延伸率ε可以达到28%;图(2)、(3)是材料全部进入模腔内进行缩径,延伸率ε 可以达到75%,这种模又叫挤压模,而把用R缩径的图(3)特称为R缩径模。

图2.1-5

 冷挤压变形工艺无非是小料大变形、大料小变形或中间料往两头变形这三类,在紧固件或少无切削制品的冷挤压成形应用中,多以回转体金属线材为毛坯料,首先选择毛坯线径成为至关重要的问题,虽有”条条道路通罗马”之说法,但最佳的线径只有一个,如何选定毛坯线径?无论是镦粗或是延伸(缩径)、反挤压等要考虑的是金属塑料变形的允许变形程度,所以我们将冷挤压变形核心技术计算公式归纳为一个:

  式中ε、d是已知条件,求解D。ε :不同的材料有不同的允许变形程度;延伸(缩径)工艺前面介绍的作者根据多年的实践经验,将ε =30%界定为分水岭, ε≤30%用开式冷挤压成形(开式缩径), ε >30%用闭式冷挤压成形(闭式缩径或称为强缩模亦称强束模),闭式冷挤压成形ε值的上限一般根据材料的允许变形程度来决定,不锈钢 ε≤50%,一般黑色金属常用的控制在ε≤60%,中、低碳钢有的可以达到 ε=80%。

  缩径模的导向角α:开式冷挤压α=22~24°,闭式冷挤压α=90°。d我们称为定径刃带,宽 H=0.8~2。 d1 称为保证孔, d≤6时: d1比d大0.03~0.06; d>6时:d1比 d大0.07~0.12。d1到 d的过渡角统一定为15°。

  对于反挤压带孔状筒形件,D的选定是根据d来决定的,无论是镦粗或是缩径将会产生冷作硬化,不利于反挤压孔的形成,故D接近d。阴模不运动,阳模冲头运动,反挤压孔深一般可达到2~3倍的孔径,筒形件外径和孔径的同轴度一般在0.10以内,高精度可以达到0.03~0.05。

  阳模冲头通过压缩阴模采用矩形簧浮动运动,反挤压冲孔冲头放在阴模内不运动,采用六针结构,三针矩形簧浮动,三针卸料套卸料,则反挤压孔深可以大于孔径的3倍以上,低碳纲甚至达到近孔径的9倍,这时筒形件外径和孔径的同轴度一般在0.15以内,高精度可以达0.05~0.10。

  冷挤压螺母:大料小变形用圆截面线径D一般取螺母S对边的0.9~0.92;小料大变形用圆截面线径D一般取螺母S对边的0.7~0.72;而用六角线材则按S对边取0.92~0.95。