不銹鋼冷鐓加工金屬產生變形的原理是什么?

  興化市振耀不銹鋼制品廠來總結一下：不銹鋼冷鐓加工金屬產生變形的原理是什么，大家仔細閱讀，一定對大家有所幫助的;

  冷鐓加工對于緊固件、異形件是一種綜合經濟效益相當高的加工方法，是緊固件行業中普遍采用的加工方法，也是一種在國內、外廣為利用、很有發展的先進加工方法。因此，如何充分利用、提高金屬的塑性、掌握金屬塑性變形的機理是本文的目的和宗旨所在。

  一、冷鐓加工的優點概括：

  1、鋼材利用率高

  冷鐓是一種少、無切削的加工方法，如加工桿類的六角頭螺栓、圓柱頭內六角螺釘，采用切削加工方法，鋼材利用率僅在25%～35%，而用冷鐓加工方法，它的利用率可高達85%～95%，僅是料頭、料尾及切六角頭邊的一些工藝消耗。

  2、生產率高

  冷鐓與通用的切削加工相比，成型效率要高出幾十倍以上。

  3、機械性能好

  冷鐓方法加工的零件，由于金屬纖維未被切斷，因此強度要比切削加工的優越得多。

  4、適于自動化生產

  適宜冷鐓方法生產的緊固件(也含一部分異形件)，基本屬于對稱性零件，適合采用高速自動冷鐓機生產，也是大批量生產的主要方法。

  二、金屬變形的種類：

  變形是指金屬受力(外力、內力)時，在保持自己完整性的條件下，組成本身的細小微粒的相對位移的總和;而在冷鐓加工的過程中，因為金屬的材料或外在因素，形成的種類也會不一樣。

  1、彈性變形

  金屬受外力作用發生了變形，當外力去掉后，恢復原來形狀和尺寸的能力，這種變形稱為彈性變形。彈性的好壞是通過彈性極限、比例極限來衡量的。

  2、塑性變形

  金屬在外力作用下，產生永久變形(指去掉外力后不能恢復原狀的變形)，但金屬本身的完整性又不會被破壞的變形，稱為塑性變形。塑性的好壞通過伸長率、斷面收縮率、屈服極限來表示。

  三、金屬塑性的評定方法：

  為了評定金屬塑性的好壞，常用一種數值上的指標，稱為塑性指標。塑性指標是以鋼材試樣開始破壞瞬間的塑性變形量來表示，生產實際中，通常用以下幾種方法：

  1、拉伸試驗

  拉伸試驗用伸長率δ和斷面收縮率ψ來表示。表示鋼材試樣在單向拉伸時的塑性變形能力，是金屬材料標準中常用的塑性指標。δ和ψ的數值由以下公式確定：

  δ= [(Lk-Lo)/Lo]*100%

  ψ=[(Fo-Fk)/Fo]*100%

  式中： L0、Lk——拉伸試樣原始標距、破壞后標距的長度;F0、Fk——拉伸試樣原始、破斷處的截面積。

  2、鐓粗試驗(壓扁試驗)

  它是將試樣制成高度Ho為試樣原始直徑Do的1.5倍的圓柱形，然后在壓力機上進行壓扁，直到試樣表面出現第1條肉眼可觀察 到的裂紋為止，這時的壓縮程度εc為塑性指標。其數值按下式可計算出：

  εc =[(Ho-Hk)/Ho]*100%

  式中 ：Ho——圓柱形試樣的原始高度。

  3、扭轉試驗

  扭轉試驗是以試樣在扭斷機上扭斷時的扭轉角或扭轉圈數來表示的。生產中最常用的是拉伸試驗和鐓粗試驗。

  不管哪種試驗方法，都是相對于某種特定的受力狀態和變形條件的。由此所得出的塑性指標，只是相對比較而言，僅說明某種金屬在什么樣的變形條件下塑性的好壞。

  四、金屬冷鐓變形程度：

  金屬變形是指坯料被鐓鍛部分長度在鐓鍛終了的壓縮量與原始高度的比值，或者坯料截面積在鐓鍛終了截面積的增加量與原始橫截面的比值。變形程度的表示方法 為：

  1、鐓鍛比(S)

  即：S=h0/d0

  式中：h0——被鐓鍛部分的原始高度;d0——被鐓鍛部分的原始直徑。

  鐓鍛比可以確定鐓鍛的難易，鐓鍛比愈小，變形量愈小，變形更容易。鐓鍛比愈大，變形愈難，金屬纖維流動不規則，有的纖維被折曲，形成縱向彎曲現象。

  2、鐓鍛率(ε)

  即：ε=[(ho-h)/ho]*100%;ε=[(F-Fo)/F]*100%

  式中： ho、Fo——鐓鍛前頭部材料的原始高度、橫截面積;h、F——鐓鍛后工件的高度、橫截面積。

  四、鐓鍛次數的確定：

  產品在冷鐓中，通常都要經過兩次以上的鐓鍛才能成型，鐓鍛次數確定合理，將充分利用金屬的許用變形程度，提高模具的使用壽命，保證產品的質量;確定鐓鍛次數，考慮下列因素：

  1、鐓鍛比

  坯料需要變形部分的長度與直徑的比，比值過大，一次鐓鍛就會出現縱彎現象，壓扁后，會出現夾層，如下圖所示。

  要避免鐓鍛中出現這些缺陷，必須增加鐓鍛次數。即首先將坯料預鐓成錐形，之后再精鐓，直至達到需要形狀。

  一般按下列數據來決定鐓鍛次數：

  ? 當 ≤2.5時，可一次鐓鍛;

  ? 當2.5<或 ≤4.5時，鐓鍛兩次;

  ? 當4.5< 或≤6.5時，鐓鍛三次。

  2、工件頭部直徑D與高度H的比值

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