冷鐓
少無切削金屬壓力加工工藝之一
冷鐓工藝是少無切削金屬壓力加工新工藝之一。它是一種利用金屬在外力作用下所產生的塑性變形，並藉助於模具，使金屬體積作重新分佈及轉移，從而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。冷鐓工藝最適於用來生產螺栓、螺釘、螺母、鉚釘、銷釘等標準緊固件。
冷鐓工藝常用的設備為專用的冷鐓機。如生產量不太大，也可以用曲柄壓力機或摩擦壓力機代替。隨著我國國民經濟的飛速發展，我國工人階級自行設計製造的多工位自動冷鐓機，已經達到了專用、高效的先進水平。
1.冷鐓是在常溫條件下進行的。冷鐓可使金屬零件的機械性能得到改善。下表是冷鐓螺栓和切削加工螺栓的機械強度對比：
從表中可以看出，無論是何種規格的螺栓，冷鐓加工后的抗拉強度比切削加工的提高約10%左右，有的甚至可提高20%。這是因為冷鐓加工產品的金屬纖維不會被切斷，金屬內部結構被壓實，以及伴隨加工硬化現象的存在，所以金屬機械性能得到了改善。
2.冷鐓工藝可以提高材料利用率。以冷鐓螺栓為例，新工藝“凹穴”六角頭螺栓，材料利用率可達99%以上。除了‘料頭料尾的損失外，達到了完全無切削加工。如用切削加工，材料利用率則僅為40%。冷鐓螺母的材料利用率也可達80%左右，而切削加工螺母，其材料利用率只有54%。
3.冷鐓工藝可大大提高生產率。如冷鐓螺母與原切削工藝相比，生產率約提高25～30倍。
4.由於採用了多工位冷鐓機，實現了各道工序在一台機床上同時加工，從而減少了設備投資，減少了設備所佔用的生產場地，減少了半制品在各工序之問的運輸，特別是減輕了工人的勞動強度，改善了勞動條件。
5.冷鐓工藝能提高產品表面光潔度和保證產品精度。一般光潔度可達V5，特殊要求可達V6。對於大批生產螺栓，螺母等來說，完全可以保證其精度。
冷鐓工藝由於具有高的生產率，良好的產品質量，並i大大減少材料消耗，降低生產成本，改善勞動條件，因此愈來愈廣泛地應用在機械製造特別是標準緊固件的生產中，其中應用多工位冷鐓機生產的最有代表性的產品，是螺栓、螺釘和螺母。
1.要求有較高的塑性和較低的硬度
由於冷鐓時毛坯的側表面存在切向拉應力，客易產生縱向表面裂紋，如圖4-16所示，因此，冷鐓工藝應採用專用的高塑性、低硬度的材料。對於鋼材一般要求表面硬度為75-85HRB。
2.表面質量要求很高
由於冷鐓工藝主要用於標準件生產，這些產品一般不再進行切削加工，尤其是螺釘，螺栓等標準件，其桿部在冷鐓過程中變形極少，仍保持毛坯的原有表面，因此，必須要求冷鐓用原材料具有較低的表面粗糙度，不允許有划傷，麻斑、銹跡等表面缺陷。
3.尺寸精度要求高
為保證坯料的體積準確，必須要求坯料直徑公差很小。以螺栓為例，其原材料公稱尺寸及公差為Φ
材料的供應形式有冷拔盤料和冷拔棒料兩種。冷拔盤料的直徑規格為2~16mm，每盤重量為100~2000kg；一般直徑大於16mm的冷拔料以棒料的形式供應。
在冷鐓加工時，由於金屬產生加工硬化作用，冷鐓變形程度越大，變形抗力也將越大。當冷鐓變形程度超過金屬材料本身最大許用變形程度時，在零件側表面就會形成裂紋；當冷鐓的單位壓力超過模具所允許的壓力時，就會引起模具的損壞。因此，對各種不同尺寸形狀、不同冷鐓材料，應當選擇合理的變形程度。一般冷鐓變形程度常用下式表示：
式中，ε－冷鐓變形程度；
－鐓粗前毛坯原始高度；
－鐓粗后零件的高度。
另外，如果冷鐓前毛坯長度過高，冷鐓時則會產生側向彎曲，造成摺疊、夾灰等缺陷。因此，冷鐓時的變形程度要選得合適。
據一些工廠的實驗數據得知，不同金屬材料，在冷鐓時側表面出現裂紋的最大許用變形程度如下表:
最大許用變形程度
冷鐓變形程度超過上列數據時，為防止產生裂紋，應進行中間退火，以消除冷鐓變形中產生的硬化現象，然後再繼續鐓鍛。除了考慮最大許用變形程度外，對於幾何形狀過分複雜的冷鐓產品，也必須考慮中間退火。如採用中間退火工藝，則只能分工序進行冷鐓。
冷鐓工藝除受上述變形程度影響外，還必須考慮鋤鍛時材料的彎曲。一般實跋經驗是，根據線材未夾持幫分的自由高度h與其直徑d之比，來決定鐓鍛次數。
當時,鐓鍛一次；
時，鐓鍛兩次；
時，鐓鍛三次。
在實際生產中，還要考慮產品的幾何形狀，按照上列數據多增加一次鐓鍛。如螺栓、螺釘、螺母的冷鐓次數，就要比上列計算數據多鐓一次。這是一方面為了考慮模具的使用壽命，另外也是為了保證產品質量。
冷鐓時的坯料長度，可根據體積不變原則來決定，即塑性變形前坯料的體積，等於冷鐓后零件的體積。如冷鐓后還要進行切邊或切削加工，那麼坯料的體積還應加上相應的切削量。
坯料體積決定后，它的頭部所需毛坯長度，可按下圖所示所示進行計算。
長度計算公式
基本信息
- 中文名
- 冷鐓
- 外文名
- cold heading
- 定義
- 是少無切削金屬壓力加工新工藝之一
- 原理
- 金屬在外力作用下產生塑性變形
- 應用
- 製造螺釘、螺栓、鉚釘等的頭部