冷模鍛件設計要點是什么?
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,屬冷態體積成型。冷鍛工藝是從冷擠壓開始發展起來的,逐步延伸向冷模鍛、冷精鍛方向發展。
和熱模鍛相比較,冷鍛最主要的優點是坯料不加熱,所以沒有因加熱而引起的鍛件外形尺寸和內在的質量問題,也省略了加熱設備。冷鍛件尺寸精度高、粗糙度值小、減少切削加工、節省材料和降低成本,又容易實現機械化自動化生產。因此在汽車、摩托車、自行車、拖拉機、家電、紡織機械、軍用工業和航空工業等行業中大量推廣應用,并日益擴大。
采用冷鍛工藝最主要的技術問題是金屬在冷態下強度高,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。
冷鍛件可以分為擠壓類: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鍛件,減少切削加工,節約材料消耗,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,室溫狀態下加工,勞動條件好,容易實現機械化和自動化,適用于大批量生產。
根據零件圖設計冷鍛件圖,它是制訂工藝、設計模具和檢查鍛件的主要依據。按設計特點分為冷擠壓件和冷模鍛件設計。
冷模鍛件設計要點如下: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。
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