冷鍛的案例
3個視頻玩轉(zhuǎn)冷鍛技術(shù)
3個視頻玩轉(zhuǎn)冷鍛技術(shù)
冷模鍛、冷擠壓、冷鐓等塑性加工的統(tǒng)稱。冷鍛是對物料再結(jié)晶溫度以下的成型加工，是在回復溫度以下進行的鍛造。生產(chǎn)中習慣把不加熱毛坯進行的鍛造稱為冷鍛。冷鍛材料大都是室溫下變形抗力較小、塑性較好的鋁及部分合金、銅及部分合金、低碳鋼、中碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼。冷鍛件表面質(zhì)量好，尺寸精度高，能代替一些切削加工。冷鍛能使金屬強化，提高零件的強度。
冷鍛又叫做冷體積成形，是一種制造工藝也是一種加工方法。與冷沖壓加工工藝基本一樣。冷鍛工藝也是有材料、模具、設備三要素構(gòu)成。只是沖壓加工中的材料主要是板材，而冷鍛加工中的材料主要為圓盤或線材
冷鍛加工過程，建議wifi下觀看，土豪隨意^O^~
冷鍛零件的形狀越來越趨于復雜，由最初的階梯軸、螺釘、螺釘、螺母和導管等，發(fā)展到形狀復雜的零件。花鍵軸的典型工藝為：正擠壓桿部——鐓粗中間頭部分——擠壓花鍵；花鍵套的主要工藝為：反擠壓杯形件——沖底制成環(huán)形件——正擠壓軸套。圓柱齒輪的冷擠壓技術(shù)也成功用于生產(chǎn)。除黑色金屬外，銅合金、鎂合金和鋁合金材料的冷擠壓應用也越來越廣泛。
冷鍛成形微觀視頻
冷鍛模具分解視頻
冷鍛技術(shù)成形精度比溫鍛和熱鍛都要高，在精密成形領域有著其獨特的優(yōu)勢。冷鍛工藝的運用提高了內(nèi)膛光潔度、尺寸精度、表面強度，延長了qiang管的壽命，使qiang的射擊精度也相應提高，而且便于加工錐型qiang管，可以減小質(zhì)量。冷鍛工藝是斯太爾公司最先提出的，后來世界上很多國家都采用斯太爾公司的冷鍛機床加工qiang管。
當前汽車工業(yè)、摩托車工業(yè)和機床工業(yè)的飛速發(fā)展，為冷鍛這一傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展提供了原動力。
展開 冷鍛工藝及模具設計
冷鍛是先進制造技術(shù)的發(fā)展方向之一，這是上海交大的電子課件。
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冷鍛工藝及模具設計.part2.rar
冷鍛工藝及模具設計.part2.rar
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汽車齒輪的精密鍛造技術(shù)
70年代，國外在閉塞冷鍛應用技術(shù)得到突破后，很快用于傘齒輪的精密成形。閉塞冷鍛成形的齒輪精度相比熱精鍛成形可提高半級至一級；閉塞冷鍛還有無飛邊鍛造的特征，使材料利用率得到較大提高。在80—90年代，轎車、輕型車和微型車的行星、半軸齒輪已廣泛采用閉塞冷鍛工藝生產(chǎn)（圖5）。
圖5.閉塞冷鍛的汽車行星齒輪
圖6.閉塞冷鍛的傘齒輪
圖6所示的傘齒輪大端面具有較厚的連皮。齒端連皮的存在提高了齒輪的抗彎力矩，使輪齒可承受更大的載荷，這樣的齒輪用機加工是難以加工出來的。
傘齒輪閉塞冷鍛成形原理見圖（7）。由圖可見，毛坯是在封閉的模腔里，被擠壓沖頭推入齒輪型腔充填成形。齒輪的成形精度主要決定于型腔的加工精度，并受到模具彈性變形的影響。但在一般精度條件下，模具的彈性變形可忽視不計。
圖7.傘齒輪閉塞成形原理
（2）設備
通常，較大規(guī)格的傘齒輪在專用的大噸位液壓閉塞壓力機上成形（圖8），而較小規(guī)格的傘齒輪更多采用在普通冷鍛壓力機上以專用閉塞模架（圖9）成形的方法。后一種方法具有生產(chǎn)效率高和成本低的特點。唯鍛件規(guī)格受制于模架的閉塞壓力，不能完成大尺寸傘齒輪的成形。
圖8.閉塞鍛造專用壓力機
圖9.閉塞鍛造專用模架
國內(nèi)汽車齒輪的骨干企業(yè)如江蘇飛船齒輪和江蘇太平洋精鍛等企業(yè)在90年代初及時引進了傘齒輪的閉塞成形技術(shù)和設備，經(jīng)過多年的消化吸收，傘齒輪閉塞成形技術(shù)已日臻成熟。在近幾年汽車工業(yè)的飛躍發(fā)展中，傘齒輪的閉塞成形技術(shù)對國內(nèi)汽車差速器的生產(chǎn)發(fā)揮了重要的作用。
（3）等溫正火和齒輪精整的應用
閉塞冷鍛成形的齒形精度能滿足一般汽車的使用要求。對精度有更高要求時，在齒輪閉塞成形后進行等溫退火，然后在精密模具內(nèi)作一次冷精整，可穩(wěn)定地獲得DIN 7級或更高的齒形精度。
展開 1600 噸汽車空調(diào)電磁離合器帶輪板鍛成形線
冷鍛作為一種近凈成形或凈成形工藝得到了越來越廣泛的應用。本文介紹了汽車電磁空調(diào)離合器帶輪采用板材冷擠壓成形工藝，其節(jié)能、節(jié)材的效果更加顯著、金屬流線更加符合零件的受力特點。
冷擠壓技術(shù)是精密塑性成形技術(shù)家族中的一員，是一種近凈成形或凈成形工藝，具有高精、高效、優(yōu)質(zhì)低耗的工藝特性，具備切削加工無可比擬的優(yōu)點，與熱鍛相比，可以節(jié)材30%～50%，節(jié)能40%～80%，而且能夠提高鍛件質(zhì)量，改善作業(yè)環(huán)境。汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，為冷鍛這一傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展提供了原動力。冷鍛技術(shù)在我國的起步雖然不算太晚，但發(fā)展速度卻與發(fā)達國家有很大的差距。目前雖然國內(nèi)已擁有用于小型冷鍛件生產(chǎn)的專用成形壓力機定型產(chǎn)品，但是對于冷鍛精密成形設備還是主要依賴于從德國、日本進口。而大噸位肘桿式冷鍛精密壓力機，由于其技術(shù)門檻高，造價昂貴，更是一個空白，因此冷鍛精密壓力機的開發(fā)與推廣應用是我們目前的一項緊迫任務。基于目前國內(nèi)冷鍛精密壓力機的實際現(xiàn)狀，以及客戶方產(chǎn)品工藝升級和提高生產(chǎn)效率的需求，我司進行了大噸位肘桿式冷鍛精密壓力機及其自動線的研發(fā)。
汽車空調(diào)電磁離合器皮帶輪板鍛成形自動化線
汽車電磁空調(diào)離合器皮帶輪的材質(zhì)為10#鋼，其原有的生產(chǎn)方式是熱鍛成形。此皮帶輪的熱鍛自動化線主要是由自動上料機、中頻加熱爐、機械壓力機、鍛造設備、關節(jié)機器人等設備組成，其工藝過程如圖1 所示。
通過觀察終鍛工位的熱鍛皮帶輪坯(圖2)表面不難看出：鍛件表面質(zhì)量差，尺寸精度低，加工余量大，并結(jié)合現(xiàn)場實際考察發(fā)現(xiàn)鍛件質(zhì)量控制難度比較大，電耗嚴重，平均每公斤約耗電1 度，并且材料的利用率也不足50%，模具壽命較低，車間生產(chǎn)環(huán)境惡劣，設備及維護費用較高。
針對以上問題點，需要采取何種鍛造工藝能改善現(xiàn)狀，并能滿足客戶方提出的節(jié)省原材料、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短加工流程、提高生產(chǎn)效率以及改善金屬組織的力學性能的要求呢？
展開 
中間軸數(shù)值模擬的過程分析
⑶冷鍛毛坯的熱前加工特性優(yōu)于“熱鍛+等溫正火”，能夠獲得良好穩(wěn)定的熱前齒輪精度和花鍵精度。
⑷冷鍛毛坯內(nèi)在質(zhì)量適合高速數(shù)控銑的應用。
⑸冷鍛毛坯熱處理變形可控及穩(wěn)定，可以實現(xiàn)熱前反向補償。
本文節(jié)選自《鍛造與沖壓》2018年第15期。
特殊鋼可取消正火、退火工序生產(chǎn)工藝簡介
經(jīng)球化退火，鋼的微觀組織成為鐵素體和球狀碳化物的混合組織，硬度大大下降，因此作為冷鍛和拔絲加工的軟質(zhì)化處理方法。當熱軋鋼材中含有硬質(zhì)的貝氏體難于切斷時，可將鋼材加熱到兩相區(qū)溫度以下保溫后進行空冷，這叫作低溫退火處理。
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特殊鋼取消正火、退火的生產(chǎn)工藝
對棒鋼、鋼管、線材等鋼材的要求是，部件加工時易于加工、為提高部件強度進行硬化熱處理時不發(fā)生不合格現(xiàn)象。加工成部件的方法有熱鍛、冷鍛、拔絲、切削等多種方法。近年來，CO2排放量少、成材率高的冷鍛加工方法使用不斷增多。與熱鍛相比，冷鍛時工件成型的負荷大，為了減輕冷鍛模具的負荷，常常在冷鍛前對工件進行退火處理。因此，如能通過鋼材制造工藝使鋼材軟質(zhì)化，對于取消冷鍛前的退火處理非常有益。
為此，對取消退火處理的鋼材軟質(zhì)化技術(shù)進行介紹。制造軟質(zhì)化鋼材的主要工藝是控制軋制和控制冷卻。適宜的鋼成分并通過控制軋制和控制冷卻，可提高鋼材軟質(zhì)化的效果。為使軋制鋼材軟質(zhì)化，應使軋材的終軋溫度低溫化，并且軋后對鋼材進行緩冷。緩冷的方法是，在軋材冷卻帶上設置保溫罩。低溫軋制+緩冷，連續(xù)冷卻后，鋼的組織是最軟質(zhì)的鐵素體+珠光體組織（抑制了硬質(zhì)貝氏體組織的產(chǎn)生），并且珠光體本身也被軟化。
展開 冷（溫）鍛壓力機的特點及研制要點
本文中所說的冷（溫）鍛壓力機是指以冷鍛功能為主，同時能夠兼顧溫鍛（室溫～800℃）功能的壓力機。在論述時以冷鍛壓力機的特點及研制要點為主，在需要兼顧溫鍛功能時會特別注明。由于專用的溫鍛壓力機一般是從熱模鍛壓力機演化而來，與冷鍛壓力機有非常大的區(qū)別，這里不論述。
冷鍛工藝的特點
與熱鍛的“趁熱打鐵”、需要快速成形不同，冷鍛條件下金屬的流動性比熱鍛條件下要低很多，單位面積的成形力要遠高于熱鍛，冷鍛成形力對成形速度比較敏感，要求“順勢成形”，即成形速度要盡可能低。很多的冷鍛工藝要求背壓成形，需要的起始成形力（即合模力）要比熱鍛大很多。此外，與熱鍛相比，冷鍛還具有成形精度高、模具模架閉合高度高等特點。
多工位成形尤其是變速箱輸入輸出軸的多工位冷（溫）成形成套技術(shù)日臻成熟。圖1所示為利用冷溫鍛造壓力機五工位成形技術(shù)生產(chǎn)的雙離合器變速箱輸入/輸出軸鍛件。
圖1 五工位成形的雙離合器變速箱輸入/輸出軸
冷鍛壓力機
雖然液壓機適合冷（溫）鍛造工藝，但是具有效率低、能耗高、噪音大、易泄露、抗偏載能力差不易實現(xiàn)多工位等缺點，而機械式冷鍛壓力機具有合理的主傳動機構(gòu)（能夠兼顧成形區(qū)的速度和生產(chǎn)效率）、比較小的運動副間隙（冷鍛壓力機的軸-孔間隙控制在0.075%～0.09%軸徑，導軌間隙控制在0.05～0.08mm，溫鍛壓力機軸-孔間隙控制在0.09 %～0.1 % 軸徑，導軌間隙控制在0.15～0.2mm之間，可以提高成形精度并減小沖擊）、行程和封閉高度比較大、臺面尺寸大、電機能夠調(diào)速等優(yōu)點，因此在多工位冷（溫）鍛領域液壓機將逐步被機械壓力機取代。
機械壓力機的典型主傳動機構(gòu)有曲柄-連桿機構(gòu)（圖2）、肘桿式機構(gòu)（圖3）和變形肘桿機構(gòu)（圖4）三種。其中曲柄-連桿機構(gòu)適合于熱（溫）鍛，肘桿式機構(gòu)和變形肘桿機構(gòu)適合冷（溫）鍛。
展開 轎車變速器中間軸的冷擠壓成形技術(shù)研究
采用冷鍛技術(shù)成形該傳動軸，成形零件精度高，機械加工量小，可達到圖紙要求。
圖1 中間軸零件圖
中間軸冷鍛鍛件圖設計
該零件結(jié)構(gòu)為軸對稱形狀，且不復雜；材料為20CrNi2MoH，退火狀態(tài)硬度≤160HB，強度不高，除左側(cè)大臺階外，其余變形抗力不大；技術(shù)要求的尺寸精度和表面粗糙度要求一般，冷鍛零件的表面粗糙度可達Ra=0.8～0.4μm，公差等級在IT8～IT7，故冷鍛工藝完全可滿足該零件的各項要求。按冷鍛工藝要求和零件形狀所設計鍛件圖，如圖2所示。
圖2 中間軸冷鍛鍛件圖
中間軸冷鍛成形工藝及模擬成形
冷鍛工藝方案
觀察中間軸鍛件圖，中間臺階直徑為φ67.4mm，兩端最小直徑分別為φ47.4mm和φ37mm，兩端均有變形，應采用減徑擠壓。若采用φ67.4mm毛坯一次成形，由直徑φ67.4mm變?yōu)棣?7mm，斷面縮減率ε為69.8% ，在減徑擠壓中，這么大的擠壓比會造成棒料中間鐓粗鼓脹，兩端縮徑不能成形，且易產(chǎn)生裂紋，采用其他直徑的棒料一次成形也非常困難。所以經(jīng)過計算和分析將該零件的成形工序分為三步。第1步先用φ48mm的坯料將兩端縮徑擠出直徑為φ44.6mm和φ47mm的臺階，同時將鐓粗部分先聚料到φ51mm，斷面縮減率ε為13.7%，采用開式鐓擠工藝。第2步再將坯料由φ44.6mm擠壓到φ41.8mm，斷面縮減率ε為12.2%，同時將φ48.2mm和φ51mm部分同時鐓粗到φ65mm。第3步將坯料由φ41.8mm擠壓到φ37mm，斷面縮減率ε為21.6% ，同時將φ65mm采用閉式鐓粗的方式鐓粗到φ67.4 mm。根據(jù)經(jīng)驗入口角選擇15°。FORGE模擬的成形工步如圖3所示，各工步實物照片如圖4所示。
展開 低成本曲軸鏈輪冷擠壓工藝開發(fā)
根據(jù)成本降低20%后的目標價格20.56 元，結(jié)合冷鍛工藝的實際經(jīng)驗成本，降本目標分解如下：
⑴材料費：冷擠壓所用材料為插齒工藝所用材料的65%，冷擠壓材料費用為7.35×65%=4.77 元。
⑵管理費和利潤：按照產(chǎn)品單價的12%，所以目標為20.56×12%=2.46 元。
⑶插齒降低費用：由于引入冷鍛成形齒面，插齒費為0，但增加了模具壓機分攤費用、材料前處理費用。基于其他工序費用不變的前提，為滿足20.56元的目標價格，齒面加工費用需要控制到20.56-2.46-4.77-9.48=3.85 元。
表1 曲軸鏈輪成本構(gòu)成
建立冷鍛工藝曲軸鏈輪的初始成本目標結(jié)構(gòu)如表2 所示。
表2 冷鍛工藝曲軸鏈輪的初始成本目標結(jié)構(gòu)
冷擠壓工藝分析
冷擠壓工藝方案選型
冷擠壓是冷鍛工藝的一種，本文的研究對象曲軸鏈輪擬采用冷擠壓工藝開發(fā)。冷擠壓可以根據(jù)金屬流動方向與凸模運動方向之間的相互關系進行分類，主要有4 種：正擠壓、反擠壓、徑向擠壓、復合擠壓，其中正向擠壓和徑向擠壓都可以實現(xiàn)齒輪齒面的擠壓成形，結(jié)合本項目低成本開發(fā)，選定模具費用低的正擠壓。
再結(jié)合該曲軸鏈輪的齒參表(表3)，確定齒頂圓和齒根圓公差帶0.2mm，齒形輪廓見圖3，齒面功能區(qū)域A-B，C-D 精度要求高，輪廓度0.034mm，而齒頂齒根非功能區(qū)域精度要求低，輪廓度為0.125mm。根據(jù)功能區(qū)的齒形輪廓0.034mm，查漸開線圓柱齒輪的齒形偏差表，屬于8 級精度齒輪，精度較低，所以鎖定采用一次正擠壓成形方案。
冷擠壓工藝設計
冷擠壓工藝的設計主要包括以下四個方面：擠壓件設計、毛坯尺寸、成形工序設計、成形工藝方案制定。
⑴擠壓件圖設計。
展開 鍛造的基礎知識
根據(jù)在不同的溫度區(qū)域進行的鍛造，針對鍛件質(zhì)量和鍛造工藝要求的不同，可分為冷鍛、溫鍛、熱鍛三個成型溫度區(qū)域。原本這種溫度區(qū)域的劃分并無嚴格的界限，一般地講，在有再結(jié)晶的溫度區(qū)域的鍛造叫熱鍛，不加熱在室溫下的鍛造叫冷鍛。 本文來自：博研聯(lián)盟論壇
本文來自：博研聯(lián)盟論壇
在低溫鍛造時，鍛件的尺寸變化很小。在700℃以下鍛造，氧化皮形成少，而且表面無脫碳現(xiàn)象。因此，只要變形能在成形能范圍內(nèi)，冷鍛容易得到很好的尺寸精度和表面光潔度。只要控制好溫度和潤滑冷卻，700℃以下的溫鍛也可以獲得很好的精度。熱鍛時，由于變形能和變形阻力都很小，可以鍛造形狀復雜的大鍛件。要得到高尺寸精度的鍛件，可在900-1000℃溫度域內(nèi)用熱鍛加工。另外，要注意改善熱鍛的工作環(huán)境,鍛模壽命（熱鍛2-5千個，溫鍛1-2萬個，冷鍛2-5萬個）與其它溫度域的鍛造相比是較短的，但它的自由度大，成本低。 本文來自：博研聯(lián)盟論壇
本文來自：博研聯(lián)盟論壇
坯料在冷鍛時要產(chǎn)生變形和加工硬化，使鍛模承受高的荷載，因此，需要使用高強度的鍛模和采用防止磨損和粘結(jié)的硬質(zhì)潤滑膜處理方法。另外，為防止坯料裂紋，需要時進行中間退火以保證需要的變形能力。為保持良好的潤滑狀態(tài)，可對坯料進行磷化處理。在用棒料和盤條進行連續(xù)加工時，目前對斷面還不能作潤滑處理，正在研究使用磷化潤滑方法的可能。 本文來自：博研聯(lián)盟論壇
本文來自：博研聯(lián)盟論壇
根據(jù)坯料的移動方式，鍛造可分為自由鍛、鐓粗、擠壓、模鍛、閉式模鍛、閉式鐓鍛。閉式模鍛和閉式鐓鍛由于沒有飛邊，材料的利用率就高。用一道工序或幾道工序就可能完成復雜鍛件的精加工。由于沒有飛邊，鍛件的受力面積就減少，所需要的荷載也減少。但是，應注意不能使坯料完全受到限制，為此要嚴格控制坯料的體積，控制鍛模的相對位置和對鍛件進行測量，努力減少鍛模的磨損。
展開 低成本曲軸鏈輪冷擠壓工藝開發(fā)
表1 曲軸鏈輪成本構(gòu)成
根據(jù)成本降低20%后的目標價格20.56 元，結(jié)合冷鍛工藝的實際經(jīng)驗成本，降本目標分解如下：
⑴材料費：冷擠壓所用材料為插齒工藝所用材料的65%，冷擠壓材料費用為7.35×65%=4.77元。
⑵管理費和利潤：按照產(chǎn)品單價的12%，所以目標為20.56×12%=2.46 元。
⑶插齒降低費用：由于引入冷鍛成形齒面，插齒費為0，但增加了模具壓機分攤費用、材料前處理費用。基于其他工序費用不變的前提，為滿足20.56元的目標價格，齒面加工費用需要控制到20.56-2.46-4.77-9.48=3.85 元。
建立冷鍛工藝曲軸鏈輪的初始成本目標結(jié)構(gòu)如表2 所示。
表2 冷鍛工藝曲軸鏈輪的初始成本目標結(jié)構(gòu)
冷擠壓工藝分析
冷擠壓工藝方案選型
冷擠壓是冷鍛工藝的一種，本文的研究對象曲軸鏈輪擬采用冷擠壓工藝開發(fā)。冷擠壓可以根據(jù)金屬流動方向與凸模運動方向之間的相互關系進行分類，主要有4 種：正擠壓、反擠壓、徑向擠壓、復合擠壓，其中正向擠壓和徑向擠壓都可以實現(xiàn)齒輪齒面的擠壓成形，結(jié)合本項目低成本開發(fā)，選定模具費用低的正擠壓。
再結(jié)合該曲軸鏈輪的齒參表(表3)，確定齒頂圓和齒根圓公差帶0.2mm，齒形輪廓見圖3，齒面功能區(qū)域A-B，C-D 精度要求高，輪廓度0.034mm，而齒頂齒根非功能區(qū)域精度要求低，輪廓度為0.125mm。根據(jù)功能區(qū)的齒形輪廓0.034mm，查漸開線圓柱齒輪的齒形偏差表，屬于8 級精度齒輪，精度較低，所以鎖定采用一次正擠壓成形方案。
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鍛造知識大匯總！
1.變形溫度
鋼的開始再結(jié)晶溫度約為727℃，但普遍采用800℃作為劃分線，高于800℃的是熱鍛；在300～800℃之間稱為溫鍛或半熱鍛，在室溫下進行鍛造的稱為冷鍛。用于大多數(shù)行業(yè)的鍛件都是熱鍛，溫鍛和冷鍛主要用于汽車、通用機械等零件的鍛造，溫鍛和冷鍛可以有效的節(jié)材。
2.鍛造類別
上面提到，根據(jù)鍛造溫度，可以分為熱鍛、溫鍛和冷鍛。根據(jù)成形機理，鍛造可分為自由鍛、模鍛、碾環(huán)、特殊鍛造。
1）自由鍛
指用簡單的通用性工具，或在鍛造設備的上、下砧鐵之間直接對坯料施加外力,使坯料產(chǎn)生變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件的加工方法。 采用自由鍛方法生產(chǎn)的鍛件稱為 自由鍛件。自由鍛都是以生產(chǎn)批量不大的鍛件為主，采用鍛錘、液壓機等鍛造設備對坯料進行成形加工，獲得合格鍛件。 自由鍛的基本工序包括鐓粗、拔長、沖孔、切割、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯移及鍛接等。自由鍛采取的都是熱鍛方式。
2）模鍛
模鍛又分為開式模鍛和閉式模鍛．金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件，模鍛一般用于生產(chǎn)重量不大、批量較大的零件。模鍛可分為熱模鍛、溫鍛和冷鍛。溫鍛和冷鍛是模鍛的未來發(fā)展方向，也代表了鍛造技術(shù)水平的高低。
按照材料分，模鍛還可分為黑色金屬模鍛、有色金屬模鍛和粉末制品成形。顧名思義，就是材料分別是碳鋼等黑色金屬、銅鋁等有色金屬和粉末冶金材料。
擠壓應歸屬于模鍛，可以分為重金屬擠壓和輕金屬擠壓。
閉式模鍛和閉式鐓鍛屬于模鍛的兩種先進工藝，由于沒有飛邊，材料的利用率就高。用一道工序或幾道工序就可能完成復雜鍛件的精加工。由于沒有飛邊，鍛件的受力面積就減少，所需要的荷載也減少。但是，應注意不能使坯料完全受到限制，為此要嚴格控制坯料的體積，控制鍛模的相對位置和對鍛件進行測量，努力減少鍛模的磨損。
展開 鍛造分類：徑向鍛造
這種方法可用于熱鍛或冷鍛。
部分徑向鍛造產(chǎn)品示意圖
鍛件精度
鍛件的精度:熱鍛的外徑±0.5毫米,內(nèi)徑±0.1毫米；冷鍛的外徑±0.1毫米，內(nèi)徑±0.01毫米。
徑向鍛造所用設備分類
徑向鍛造所用設備分精鍛機和輪轉(zhuǎn)鍛機兩類。
精鍛機
用精鍛機鍛造時，工件一面軸向送進一面旋轉(zhuǎn)，錘頭徑向鍛打。這類機器多用程序控制、數(shù)字控制或微處理控制系統(tǒng)自動操作，生產(chǎn)效率高，用以建立熱鍛火車軸等自動生產(chǎn)線和冷鍛qiang管來復線等。
精鍛機有立式和臥式之分。還有一種設備鍛造時，工件只送進，不旋轉(zhuǎn)，多用于鋼廠，將鋼錠直接鍛成方鋼、扁鋼等。
輪轉(zhuǎn)鍛機
輪轉(zhuǎn)鍛機有2或4個錘頭，錘頭一面圍繞工件轉(zhuǎn)動，一面對準工件徑向鍛打，工件只軸向送進。
輪轉(zhuǎn)鍛機結(jié)構(gòu)簡單，價格低，但自動化程度低，噪音大。
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展開 設計仿真 | Simufact Forming模具疲勞分析助力預測模具壽命
01
緊固件模具疲勞分析
冷鍛是緊固件的主要生產(chǎn)方式，這種方法之所以被青睞，是因為其成本低廉，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，并賦予工件足夠的強度。由于競爭激烈的市場環(huán)境，生產(chǎn)效率至關重要，并直接影響生產(chǎn)成本。工具的使用壽命隨著材料科學的發(fā)展而持續(xù)增加，模具成本一直是生產(chǎn)過程中一個關鍵因素。早期模具出現(xiàn)故障會導致模具更換成本高昂，還會因更換模具而造成機器停機，并且在此期間還會產(chǎn)生因生產(chǎn)批次丟失而產(chǎn)生的額外成本。
出于對精確且用戶友好型模具壽命預測模型的需求，Simufact Forming模具壽命模塊得以開發(fā)。該模塊能夠預測在循環(huán)載荷作用下模具的疲勞壽命。Simufact Forming基于CAE疲勞技術(shù)，利用應變壽命（EN）或應力壽命（SN）曲線來進行計算。Simufact Forming模具壽命功能能夠預測與疲勞相關的模具失效，從而幫助企業(yè)在任何斷裂發(fā)生之前采取必要的預防措施。
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緊固件模具壽命研究
在本研究中，通過使用Simufact Forming模具壽命模塊對兩種不同緊固件（分別稱為產(chǎn)品A和產(chǎn)品B）的模具壽命進行計算，并與實際數(shù)據(jù)進行比較。產(chǎn)品A使用單個成形模具，而產(chǎn)品B則使用由多個部件組成的成形模具。采用Simufact Forming模擬了多工位冷鍛成形，將前序工位結(jié)果傳遞到后續(xù)工位，并對實際模具壽命較低的工位進行了模具壽命計算對比。
產(chǎn)品A仿真結(jié)果
在實際生產(chǎn)過程中，通常會在規(guī)定的區(qū)域出現(xiàn)模具失效的情況，且一般是在完成約600次鍛壓后才會發(fā)生。根據(jù)Simufact Forming模具疲勞分析結(jié)果，產(chǎn)品A鍛打次數(shù)計算為 667次，在指定位置出現(xiàn)了低周失效。
產(chǎn)品B仿真結(jié)果
在實際生產(chǎn)過程中，模具通常在1800次鍛打后會在指定位置出現(xiàn)模具開裂失效。
展開 Forge 簡介
· 計算鍛造壓力以利于選擇設備
Forge3D
Forge3D可以用于模擬冷鍛、溫鍛和熱鍛成形。Forge3D是首次應用于并行計算機模擬軟件之一。目前80%的軟件可以應用在并行計算機上。Forge3D同時也可以應用在集成PC上。
Forge3D可以進行熱處理模擬，分析微觀結(jié)構(gòu)、殘余應力和變形。
Forge3D適合于使用組合模具等模具，可以很精確地對模具進行模擬，為改善模具壽命提供幫助。
Forge3D具有非常靈活的模具動力特性，工藝模擬范圍大大擴展，可以模擬成型輥鍛、軸向輥鍛、輾環(huán)成形、擠壓、軋制以及其他很多如剪切、沖孔等金屬成形工藝。
Forge3D可以對整個成形過程進行模擬：下料-輥鍛制坯-鍛造-切邊-熱處理。
Forge3D前處理的數(shù)據(jù)準備和設置容易而迅速,用戶界面友好，滿足模擬的需要。前處理使用特殊模塊，可以進行不同工序的設置和多項目模擬。3維的Patran、Nastran和Ideas多用途文件和STL格式文件可以通過前處理導入程序。材料數(shù)據(jù)有700多種，其中包括鋼、鋁、鈦和銅合金。適用的鍛造設備有液壓機、機械壓力機、鍛錘、螺旋壓力機，同時也可以模擬使用彈性加壓裝置、蠕變裝置和用戶自定義設備。
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