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冷镦滚子的加工优势和注意事项

冷镦滚子是在常温下利用模具迫使金属料段产生塑性流动,充满凹模与冲头构成的空间 ,从而获得滚子毛坯的一种方法 。滚子机械性能有所提高,因产生的塑性变形使材料发生冷作硬化 ,金属流线不被切断,金属原有的缺陷会被压实。

 

这种生产方式能节约原材料 ;生产率较高 ,一般冷镦机的自动化程度高,70100/min ;滚子尺寸形状准确,表面粗糙度值低 ,模具及机床的精度可保证滚子的尺寸形状精度 ,冷镦中金属表面在高压下受到模具光滑表面的熨平,表面粗糙度值低 。

 

冷镦圆锥滚子时,成形之前除滚子小端倒角区域和柱心部分受三向压应力外,大部分基体均受一向压应力和两向拉应力 ,越靠近滚子大端其拉应力越大,其拉应力会导致金属晶间变形 ,使金属塑性下降。因此,当毛坯或模具形状尺寸设计不合理 ,材料差,工艺不当 ,冷镦滚子往往在大端倒角处产生开裂。

 

此外 ,冷镦滚子中毛坯与模具间的摩擦、材料内部组织不均匀及模具尺寸形状不合理,还会引起滚子内部产生附加应力 ,降低金属塑性,增加金属的变形抗力,在滚子内部产生残余应力。

 

这附加应力会引起滚子的尺寸形状变化和降低工艺性能等。特别是外摩擦引起的附加应力,对滚子质量和加工工艺不利,它主要发生在滚子小端倒角的轴向区域,使滚子倒角处的内外质量降低,同时增加模具磨损及降低模具寿命。影响摩擦的主要因素有材料性能、模具结构形状、表面质量与润滑效果。

 

由于冷镦滚子是在室温下进行,变形抗力很大,特别是在料段充满模具空间使滚子毛坯成形时,其整个滚子实体基本上全受三向压应力,这时变形抗力极大,且滚子越大 ,变形抗力也越大。另外,当滚子冷镦变形程度超过材料本身许用变形程度时,在滚子圆周表面会形成裂纹 。

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