锥销毛坯冷成形工艺及安全

摘要：锥销属于杆类异形件，国外建筑材料市场每年需求量约1000万件。若采用普通的机械加工工艺，生产效率低、成本高，且不易实现批量生产；采用冷成形工艺具有生产效率高、易实现批量生产和生产成本低的优点，值得大力推广。

关键词：锥销 冷成形工艺 安全

1 概述

锥销毛坯外形由销头和销杆构成（图示为其中一种），材质为ML10钢，生产数量大，成形后的零件要求表面光洁、无裂纹等缺陷。采用冷成形工艺能够满足产品质量要求。

2 零件成形工艺分析

2.1 零件结构特点

该零件由2个圆锥体和2个圆柱体4部分组成，图形对称，经计算可采用100吨冷镦机生产。

2.2 工艺分析

2.2.1 该零件有2个圆锥体，需要2次变径才能完成，销头直径较大也需要2次变形才能完成，考虑预成形和整形工序，采用4工位冷镦机能满足生产要求。

2.2.2 销杆变径采用正挤压成形，需要合理安排各序变形量，以满足零件最终尺寸要求。

2.2.3 变径处采用圆角过渡，以降低挤压力，提高模具寿命。

2.2.4 原料合理的料径能改善成形过程中的应变分布，减少表面缺陷产生，提高产品质量和模具寿命。

2.2.5 原料表面磷化处理，生产过程使用冷成形油冷却，延长模具寿命。

2.3 冷成形工艺

根据以上分析，采取4工序成形工艺。经计算，料径采用φ15.15能够满足零件变形和模具承受的冷挤压力允许值。变形工艺如下：

2.4 工艺安全分析

2.4.1 选用的冷成形设备应具备故障―停车功能和人体意外靠近―停车功能，以便保护设备和防止人员意外接触设备发生伤害事故。

2.4.2 在调试模具时，人体手、臂等部位可能进入阳模和阴模之间的空隙，必须有人监护，防止误操作发生伤害事故。

2.4.3 阳模冲头淬火硬度达到HRC61，脆性大。如果阳模一次调进量较大，可能导致试车时作用在冲头上的压应力超过其极限值，造成冲头破碎，飞溅的金属碎块很容易对模具调试人员造成伤害。因此要求每次试车时采用挡板掩护人体。

2.4.4 冷镦机正常运行时应精确计算每次盘料更换时间，防止机械手由于料长不合格发生故障。

2.4.5 金属冷挤压变形产生较大的热量，产品温度高，用手直接接触易发生灼烫。

2.4.6 冷成形冷却油属于易燃品，遇点火源可能发生火灾事故，造成较大经济损失。应在工作场所配备灭火器材。

3 结束语

通过采用4工位冷成形设备每分钟生产锥销毛坯80～100件，生产过程中制定并严格落实安全生产规章制度和安全操作规程，能够实现批量生产。经实践表明，采用冷成形工艺生产效率高，生产成本较低，减少了生产工序，产品质量易于保证，取得了较好的经济效益。

参考文献：

[1]付宏生主编.《冷冲压成形工艺与模具设计制造》，化学工业出版社，2005.3.

[2]许发樾主编.《实用模具设计与制造手册》，机械工业出版社，2001.2.