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如何提高冷镦紧固件的工艺精度?

冷镦是利用模具在常温下对金属棒料镦粗成形的锻造方法,通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉等的头部。可以减少或代替切削加工。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等。
冷镦多在专用的冷镦机上进行,便于实现连续、多工位、自动化生产。在冷镦机上能顺利完成切料、镦头、聚积、成形、倒角、搓丝、缩径和切边等工序。

一冷镦工艺的特点
(1) 根据金属塑变理论,在常温下对金属坯料施加一定的压力,使之在模腔内产生塑变按规定的形状和尺寸成型。
(2) 必须选优质塑变良好的金属材料,其化学成分和机械性能有严格的标准。
(3) 冷镦螺栓、螺母成型机械已有多型号、多系列的机种,设备性能可靠、效率高、质量稳定。
(4) 工件成型镦锻力大,配置动力设备昂贵。
(5) 工件有较好的表面质量,较高的尺寸精度,因在镦锻过程中存在着冷作硬化,变形量不宜太大。

(6) 冷镦工艺适用范围于批量大、各类规格的工件。


二影响冷镦精度的原因

(1) 原料化学成分:纯金属塑性好于合金,杂质元素通常都会引起脆性降低塑性,各种合金对塑性有不同的影响。
(2) 原料金相组织:多相组织的性质、形状、大小、数量和分布状态的不同,其对塑性的影响程度亦不同。晶粒和偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷会使金属塑性降低。
(3) 工艺变形温度:随着温度的升高塑性增加,但是这种增加并非简单的线性上升。
(4) 金属应变速率:应变速率的增加既有使金属塑性降低的一面,又有使金属塑性增加的一面。这两方面因素综合作用的结果,最终决定了金属塑性的变化。
(5) 变形力学条件:压缩应变有利于塑性的发挥,而拉伸应变则对塑性不利,具有三向压缩主应力图和两向压缩一向拉伸主应变图的塑性加工方法,最有利于发挥金属的塑性。

(6) 其他问题因素:在不连续变形的情况下,金属的塑性亦能得到提高,特别是低塑性金属热变形时更为明显。


三工件原材料的选用

(1) 原材料必须进行球化退火处理,其材料金相组织为球状珠光体。
(2) 为了尽可能减少材料的开裂倾向,提高模具使用寿命还要求冷拔料有尽可能低的硬度,以提高塑性。
(3) 原材料的尽寸精度一般应根据产品的具体要求及工艺情况而定,多工位冷镦机一般来说对于缩径和强缩尺寸精度要求低一些。
(4) 原材料的表面质量要求有润滑薄膜呈无光泽的暗色,同时表面不得有划痕、折叠、裂纹、拉毛、锈蚀、氧化皮及凹坑麻点等缺陷。
(5) 要求原料半径方向脱碳层总厚度不超过原材料直径的1%。
(6) 为了保证冷成形时的切断质量,要求原料具有表面较硬而心部较软的状态。
(7) 原料应进行冷镦试验,由于冷作硬化使变形抗力增加。要求材料对冷作硬化的敏感性越低越好。
以上就是提高紧固件制造工艺精度的要点,严格按照规章制度操作可以提高效率,避免事故的发生。
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