1、冷鍛的概念

　　溫度越高金屬材料變得越軟，溫鍛成形就越容易由于在900℃以上時，鋼材表面的氧化急劇加快，因此，高溫狀態(tài)下緊固件的精度差。另外，低溫進行的冷鍛，鍛件精度好，強度也高，冷鐓鍛造成形的壓力高，無論是螺栓還是螺母，在冷鐓鍛造中都容易引起開裂。

　　在金屬學上，鋼材加熱到再結晶溫度( 大約700℃) 以上進行的鍛造稱為溫鍛，再結晶溫度以下稱為冷鐓或冷鍛。實際上，一般根據(jù)作業(yè)條件，按照鍛造溫度與通常的名稱，把鍛造名稱的細分。習慣上再結晶以下的加熱鍛造很難想象是屬于冷鍛，材料在室溫下鍛造時稱為( 狹義的) 冷鍛；當對材料加熱后進行鍛造時叫溫鍛。另外，表面氧化不多的在850℃左右的鍛造，在實際中也稱為溫鍛；只有在≥950℃以上加熱成型的鍛造時廣義上叫鍛造（紅打）。

2、冷鐓或冷鍛方法及工序

　　端面矯正和鐓粗成形屬于單純的壓縮變形，用于切斷面的矯正及材料形狀的調整。半密閉鍛造用于高精度的鍛造。冷鍛的主要工序有軸桿、杯筒的擠壓，擠 壓工序可以獲得半徑方向的高精度。沖孔工序用于切除不需要的連皮或飛邊部分。

　　可以這么說，冷鍛成形是通過多種工序的組合，來獲得緊固件最終的形狀。如冷鍛的一個車軸螺母，工序為：坯料切斷→軸桿正擠壓→杯筒反擠壓→杯筒正擠壓→鐓粗→沖孔→正擠壓等。 分成多工序加工是為了避免一次成形時的過大壓力。但工序越少成本就越低，降低成形壓力、減少工序數(shù)量是工序設計的關鍵所在，也是降低成本的必然。

3、冷鐓或冷鍛的基礎技術

①材料的變形抗力

　　冷鍛加工過程中的材料強度用變形抗力來表示。變形抗力隨著加工度(應變)的增加而增大，這個現(xiàn)象被稱為加工硬化。當材料壓縮到原始高度1/3時的變形量，應變率為1.0，加工壓力、成形噸位與變形抗力成正比。
碳素鋼中，45#鋼的變形抗力約是10#鋼的1.5倍，因此低碳鋼的鍛造成形較容易。ML35CrMo、ML40Cr低合金鋼與45#碳素鋼的變形抗力接近；而06Cr19Ni10(0Cr18Ni9、SUS304不銹鋼)的變形抗力較高。

②模具壽命

　　模具承受的壓力過大時會導致開裂，即使一次受力開裂不了，反復加載時也會導致疲勞破壞。鍛造成形力將影響到一件模具能夠加工的緊固件個數(shù)( 疲勞壽命)。從LD鋼內六角沖頭壓力與壽命的關系上可以看出，該沖頭的壓縮破壞強度在2500MPa以上，可是2500MPa壓力時模具壽命只有幾千件，2000MPa壓力時壽命是3萬件，1500MPa壓力時壽命是5萬件以上。模具的壓力降低可以大幅度地提高模具壽命。

③模面壓與鍛造噸位

　　鍛造壓力Pm 與變形抗力Y成正比，可以用下式來表示:Pm=CY
　　C為約束系數(shù)，代表約束材料變形程度。 約束小時C值取1～2，約束大時C值會超過4。
　　如材料與加壓模具接觸部分的投影面積設為A，鍛造噸位P是Pm與A的 乘積，如下式所示:P=AφPm=CAY
　　變形抗力隨應變而變化，應變大于0.5后變化減小。近似計算時使用應變1.0時的變形抗力值作為Y值代入進行計算。如45#鋼的變形抗力近似取Y=720PMa，這里設9.8PMa=1Kgf/mm²。

④加工發(fā)熱

　　冷鐓或冷鍛成形后緊固件的溫度一般升高100～200℃。這是因為鍛造能的大部分轉換成了熱量，在連續(xù)冷鐓或鍛造時，工件溫度的升高將導致模具溫度的上升，從而會影響緊固件制品的精度，應該引起注意。如直徑M20螺栓，模具的位移量與材料表面溫度變化的關系可以看到，加工時間約為0.15S，溫度上升約150℃。

⑤ 冷鍛用鋼材

　　冷鐓或冷鍛加工將根據(jù)不同的加工工序得到不同的形狀: ①盤條線材→退火→潤滑→冷鍛成形→ ②棒料→退火→拉拔→潤滑→冷鍛成形→再結晶退火。

　　冷鍛成形，一般在冷鐓機及高速冷鍛機等臥式冷鐓或鍛造機上進行。

　　通常用在冷鐓或冷鍛使用的鋼材中，常用的低中碳結構鋼、低合金結構鋼，在GB/T699-1999《優(yōu)質碳素結構鋼》和GB/T3077-1999《合金結構鋼》中所示。 這些材料不是冷鍛的專用鋼種，而盡量使用GB/T6478-2001《冷鐓和冷擠壓用鋼》標準中的牌號，用于冷鐓或冷鍛時要求無表面缺陷，變形抗力低，非金屬夾雜物的數(shù)量和形狀很少，具有抑制開裂產(chǎn)生的作用。

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