冷镦挤压成型工艺.ppt

镦压螺母的六方凹模要有锥度，一是使螺坯容易顶出脱模，一是补偿冲孔的胀方值，使螺母s方尺寸不因胀方而超差。如图36-31所示，M10以上γ角取0°30′～1°，随着螺母规格的增大，γ角也增大，最大不宜超过1°。 表36-4 部分规格螺母冲孔后的胀方值。 规格（GB/T 6170） s/m max 冲孔连皮厚度（mm） 冲孔膨胀值（mm） 螺母材料 硬度HB M6 10/4.9 2.5 0.06～0.23 A3 103～107 M8 13/6.44 3.56 0.01～0.06 ML20 152～217 M10 16/8.04 5.1 0.01～0.06 ML20 200～246 M12 18/10.37 6.33 0.35～0.40 ML20 M14 21/12.1 7.85 0.23～0.33 ML20 180～204 M16 24/14.1 7.85 0.28～0.40 ML35 175～207 M20 30/16.9 10.1 0.70～0.80 ML20 d. 改进压六方冲头的凸台尺寸，即螺母压型后坯料两端凹穴尺寸中的h1（参见图36-29）。适当加高h1部位，即减少冲孔连皮厚度，可改善冲孔时的胀方情况，但h1不宜过高，过高对坯料脱离凸台不利，容易产生重料（即第一个坯料没脱离开，第二个坯料就来了）而造成事故。 e. 采用反冲孔，可解决胀方问题。 （2）孔的粗糙度和圆整度 为了使粗糙度达到最小及得到较圆整 的内孔，冷镦螺母冲孔凸凹模之间的 间隙要求比一般冲裁模的间隙要小， 希望孔内壁80%以上呈光亮带（参见 图36-30），撕裂带不超过孔壁的20 %。采用小间隙冲孔，有时会出现另 一个质量问题：“槽孔”，见图36-32。 “槽孔”是由于冲孔时产生二次光亮带 引起的。 冲孔内孔的质量与采用冲孔凸凹模的几何形状及凸凹模间隙有关。生产中使用的冷镦螺母冲孔凹模大体有三种型式： a. 凸台式冲孔凹模 如图36-33所示，这种凹模刃口部分有一凸台，适用于M12以下的中、小规格螺母冲孔用，凸凹模间隙取（0.03～0.15）mm。它的优点 是冲孔时容易定位，冲出的孔断 裂带少，“喇叭口”不严重。缺点是， 当冲孔速度较慢时会产生“槽孔”， 当更换新孔冲，孔冲的刃口较锋利时， 也可能出现“槽孔”，这时，只要用砂纸 将孔冲刃口砂成圆角，可在冲孔时起 挤光冲切面的作用，可避免“槽孔” 的出现。采用这种凹模，压六方的下 冲头凸台h1不宜太高，过高，冲孔时 容易产生铁屑，粘在凹模面上，使螺 母端面产生压痕，影响外观。 b. 平直式冲孔凹模 如图36-34所示，这类凹模的间隙可稍大 于上述凹模，寿命也较长。缺点是：在冲孔 速度较慢时容易产生毛刺，或单面撕裂一块 ，超过普通断裂带，有时一直延伸到螺母内 倒角处，（参见图36-30），造成攻丝时扣 不完整。这种现象在低强度螺母冲孔时容易 发生，造成质量不稳。 c. 带圆角的冲孔凹模 如图36-35所示，这类凹模内孔端口有一 r=（2～3）mm的圆角，凸、凹模间隙可取 得大一些，一般用于M14以上。缺点是冲出 的孔断裂带较大，即“喇叭口”大，一般通过 铰孔，使孔圆整光洁，达到尺寸要求。对低 强度螺母冲孔时，也会单面撕裂到内倒角处 。优点是模具寿命较长。 2.1.5.2 冷镦力的计算方法 常用的冷镦力的计算公式有： a．经验公式 P=Kбt·F（公斤） （公式36-8） 式中 F——工件镦锻终止时的投影面积（mm2） K——头部形状复杂系数，按图36-11选择。对六角头螺栓， 一 般选K=2.0～2.4 бt——考虑冷作硬化后的变形阻力，可由下式计算： бt （kg/mm2） (公式36-9) 式中 бb——钢材抗拉强度极限（kg/mm2） Fo——镦锻前坯料断面积（mm2） b．近似理论推导的计算公式 在考虑影响冷镦力大小的主要因素的基础上，并根据经验进行修正，得出如下的冷镦力计算公式： （公式36-10） 式中 d——镦锻后工件头部最大直径（mm） h——镦锻后工件头部高度（mm） F——工件头部投影面积（mm2） Z——变形系数 n——工具形状系数 α——工件变形部分形状系数 μ——摩擦系数 Z、n、α、μ可按表36-2选取 表36--2 冷镦力计算系数 бb(N/mm2) Z变形系数 n工具形状系数 α冷镦部分形状系数 μ摩擦系数 牌号 数值 工序 形状 系数 凹陷 棱角 系数 条件 系数 面 润滑 系数 10 340 预 简单 1.0～2 无 无 1.