GB5786- M8 六角ボルトを例として説明します。冷間圧造鍛造プロセスは、切削をほとんどまたはまったく行わない金属の圧力加工プロセスです。 外力による金属の塑性変形を利用し、金型を利用して金属の体積を再分配、転写して必要な部品やブランクを形成する加工方法です。
I. 冷間鍛造プロセスの特徴:
冷間圧造は常温条件下で行われます。 冷間鍛造は金属部品の機械的特性を向上させることができます。
冷間圧造鍛造プロセスにより、材料の歩留まりが向上します。 塑性変形による加圧加工法であり、低切削または無切削が可能です。 一般的な材料利用率は85%以上、最大で99%以上です。
生産効率を向上させることができます。 金属製品の変形時間とプロセスは比較的短く、特にマルチステーション成形機で部品を加工する場合、生産性が大幅に向上します。
冷間鍛造加工により製品の表面粗さが向上し、製品精度が確保されます。
II.冷間圧造鍛造における原材料の要求事項
1. 原材料の化学組成および機械的特性は、関連規格に準拠する必要があります。
原材料は球状化焼鈍処理を受ける必要があり、その金属組織はグレード 4-6 の球状パーライトです。
原材料の硬度は、材料の亀裂の傾向を最小限に抑え、金型の耐用年数を向上させるために、また、可塑性を向上させるために冷間引抜材料の硬度を可能な限り低くすることも必要です。 原材料の硬度は一般的にHB110～170（HRB62-88）が必要です。
冷間引抜材の精度は、通常、製品の特定の要件とプロセス条件に基づいて決定する必要があります。 一般的に言えば、小径および強い収縮寸法の精度要件は低くなります。
冷間引抜材の表面品質には、鈍い暗色の潤滑皮膜が必要であり、表面に傷、折れ、亀裂、バリ、錆、酸化皮膜、ピット、ピットなどの欠陥があってはなりません。
冷間引抜材の半径方向の脱炭層の総厚さは素材直径の1-1.5%を超えないようにする必要があります（具体的な状況は各メーカーの要件によって異なります）。 。
冷間成形時の切断品質を確保するには、冷間引抜材の表面が硬く、芯が柔らかいことが求められます。
冷間引き抜き材料は冷間鍛造試験を受ける必要があり、変形プロセス中の冷間加工硬化によって引き起こされる変形抵抗の増加を軽減するには、冷間加工硬化に対する材料の感受性が低いほど良いです。
Ⅲ．ファスナー加工技術の概要
ファスナーは主に 2 つのタイプに分けられます。1 つはネジ式ファスナーです。 別のタイプは、ねじのないファスナーまたはコネクタです。 ここでは、ネジ留め具についてのみ簡単に説明します。
ねじファスナーの加工の流れは、一般的に切削、冷間圧造、または冷間押出、切削、ねじ加工、熱処理、表面処理などの製造工程から構成されます。
材料変更の一般的なプロセス フローは次のとおりです。
酸洗→伸線→焼鈍→りん酸処理・けん化処理→伸線→（球状化・りん酸塩処理）
ねじ込みファスナーの冷間接合プロセスでは、次の状況が必要です。
グレード 8.8 未満のネジ留め具の加工プロセス
始動→洗浄→糸擦り→洗浄→表面処理→梱包
グレード 8.8 未満のネジ留め具の加工プロセス
始動→洗浄→切断→熱処理→ねじ切り・ねじ切り→洗浄→表面処理→梱包
8.8-10.9 レベルのネジ付きファスナーのプロセス フロー
始動→洗浄→切断→糸こすり→熱処理→洗浄→表面処理→梱包
グレード 10.9-12.9 のねじ付きファスナーのプロセス フロー
始動→洗浄→熱処理→切断→転造→洗浄→非破壊検査→洗浄→表面処理→梱包
IV.冷間鍛造工程設計の基本方法
冷間鍛造工程の設計は、実際には冷間鍛造金型の設計であり、私たちが設計するすべての工程計画は、最終的には金型設計を通じて達成される必要があります。
冷間圧造鍛造プロセス設計:
まず、製品の特定の関連パラメータに基づいてブランクの長さを計算します。 このとき、計算された重量は実際には部品の正味重量になります。 冷間鍛造中のブランクの長さは、体積一定の原理に基づいて決定できます。つまり、塑性変形ブランクの体積は塑性変形後の部品の体積に等しいということです。 それでも切削加工が必要な場合は、切削量に応じてビレットの体積も加算してください。 対応する切削代を加算した後に計算される重量が、実際には部品の総重量となります。
次に、変形度と鍛造周波数の決定です。
図に示すように、アスペクト比が 2.5 以下の場合、鍛造は 1 回行われます。
アスペクト比2.5以下の場合 4.5以下の場合、二次鍛造：
アスペクト比4.5以下 6.5以下の場合は3回鍛造します。
上記のデータは、理想的な条件下でのみ達成できます。 実際の生産では、製品の幾何学的形状も考慮する必要があり、品質を確保するには、上記のデータに従って追加の鍛造変形が必要です。
第三に、加工技術計画を決定します。 製品の具体的な要求に基づいて、非切削加工技術を使用するか、非切削加工技術を使用するか、どの生産設備を使用するかを決定し、加工工程図を設計して加工工程計画を決定します。
第四に、上記の 3 つの要素に基づいて、すべての材料のビレット直径サイズを決定します。 なお、原材料のサイズは、製品頭部のサイズ、製品ロッドのサイズ、生産設備、ネジの精度、ファスナーの表面処理方法などと密接に関係します。
第五に、製品の関連パラメータに基づいて部品の正味重量を計算し、さまざまな加工方法と方法に従って部品の消費割り当てを計算します。
第六に、製品要件に従って転造糸ブランクの直径サイズを決定します。 ねじ規格が異なれば、必要な転造ねじブランクの直径も異なります。 新しい国内ねじ規格 GB192-81-GB2516-M8 には、6e、6f、6g、6h の 4 つの主要なタイプの外部ねじがあります。 関連するスレッド情報の紹介については、TFS スレッドのドキュメントを参照してください。
七、冷間圧造・鍛造加工技術と金型設計。
六角ボルトを切断する工程図は以下の通りです。
K=頭の高さ
k. =頭をひねる高さ
切削→予備成形→最終据え込み→六角切削→（ねじこすり）
図 3 六角ボルトの非切削加工のプロセス ステップ:
切削 → 予備成形 → 整形 → 六角据え込み → (ねじ山こすり)
1. 給紙ローラーの設計
送り車の外形寸法や口径寸法は冷間鍛造機メーカーが決定するため、再設計の必要はありません。 供給ホイールの作業溝のサイズを設計するだけで済みます。溝のサイズは原料ラインの最大直径に依存し、公差は H110-H11 です。
刃先の直径は一般に素材の直径の最大サイズであり、公差は H9-H10 です。
抜き型の直径は一般に素材の直径、つまり最大サイズ + (0.05-0.10) で、公差は H9-H10 です。
4. プリフォームプレス金型の設計
ワンパンチの設計原理は、2 回目の鍛造プロセスで最大の変形率を要求し、金属繊維の長手方向の曲がりを避けることです。
パンチ金型の設計方法には様々な方法がありますが、現在代表的な方法は主に2つあります。
1 つの方法は米国によって代表されています。
この方法は塑性変形核の理論に基づいており、最初に円錐の大端の直径 Dk 値を決定し、次に打ち抜きキャビティのサイズを決定します。
塑性変形カーネル理論によれば、図4に示すように、円錐の大端の直径Dkが小端の直径dmの1.4倍であると仮定すると、円錐の角度は12度に位置します。不足するメタル量はシリンダーのh部分を調整することで補います。
ワイヤーの直径=内の DM
この設計方法は完全に静的なものではなく、材料の硬さによって変化します。 この方法は円錐角を持ちます。 ボルトのみの場合、他の頭部形状の場合、値は異なります。
別の方法はソ連によって代表されます。
この方法はアスペクト比コーナーに基づいて選択され、その後他の寸法が決定されます。
dm=線径
5. 最終鍛造金型と主金型の設計
この打ち抜き金型の設計は比較的単純です。 その設計原理は、加工品のヘッドの形状とサイズに基づいています。 切断が必要な場合は、それに応じた切断代を考慮する必要があります。
D0=(1.04-1.1) emax、ここで emax は六角ボルトの最大対角寸法です。
D{{0}}(0.9-0.95) S、Sは六角ボルトの反対側のサイズです
H=ボルト頭の高さ、
H=2H/3、h は金型キャビティの深さです。
主型は主に部品の各工程の加工技術要件に基づいて設計されますが、ここでは多層プレストレスト主型の設計方法のみを説明します。 多層プレストレス構造主型は、特に超硬合金をコアとして使用したプレストレス複合主型の場合、主型の半径方向の亀裂を解決するのに有効な方法であることが実践で証明されています。
多層プレストレスト構造の層数は、主に冷間鍛造時の単位圧力の大きさ、内部空洞のサイズ、使用する材料の強度に基づいて決定されます。
ここには 2 つの状況があります。
あるケースでは、主金型コアは高張力金型鋼で作られており、引張応力下で動作することができます。 この場合、内部圧力 Pimax は次のように決定されます。
Pimax が kg/mm2 以下の場合、それは全体モードです。
110kg/mm2 Pimax 以下 160kg/mm2 以下の場合、プレストレストスリーブの層が使用されます。
160kg/mm2 Pimax 以下 200kg/mm2 以下の場合は、2 層のプレストレスト スリーブを使用します。
主型内の圧力は、通常、抜き型の単位圧力に基づいて計算されます。
もう 1 つの状況は、主型コアが引張応力下で動作することを許可されていないことであり、硬質合金 (一般にタングステン鋼として知られている) で作られた主型がこのタイプに属します。 この場合、次の Pimax 値が選択されます。
Pimax が 110kg/mm2 以下の場合、プレストレスト スリーブの層が使用されます。
110kg/mm2 Pimax 以下 190kg/mm2 以下の場合は、2 層プレストレスト スリーブを使用します。
プレストレストスリーブの外径と主金型の内径の比は 4-6 です。 図 7 に示すように、中間プレストレスト スリーブがある場合、その関連寸法は関連する冷間押出データに基づいて計算できます。
6. トリミング金型の設計
2024 3月1日週 WBMP製品の推奨事項:
ヘッダーダイス、パンチ:
WBMは、高効率かつ自動化されたテーパーローラーダイスを製造します。 ローラーは 1 台の自動冷間圧造プレスで成形され、5 つのステップで金型に供給、切断、打ち抜かれます。
当社は、コンビネーションパンチ、外側スリーブ、ブレード、コンビネーションパンチ、フィードシリンダー、コンビネーションダイス、二層スリーブ、インサートを含む、さまざまなタイプとサイズのテーパーローラーダイスを品質保証付きで製造できます。
https://www.w-bm.com/products/Taper-roller-cold-Heading-dies/Heading-dies,Punch/400.html
