定义
公称力(镦压力)是冷镦机在额定工况下能够施加的最大成形力,通常以吨(ton)或千牛(kN)为单位。公称力是冷镦机选型的首要参数,直接决定了:
- 可成形的线材最大直径
- 可使用的材料强度等级
- 单一成形工位可完成的变形量
公称力的计算基础
冷成形所需成形力主要取决于以下因素:
变形面积:需施力的截面积——头径越大或挤压比越高,所需成形力越大。
材料变形抗力:材料在变形过程中抵抗塑性流动的能力。高强度材料(如马氏体时效钢、高强度合金钢)的变形抗力远高于低碳钢。
加工硬化效应:材料在逐道次成形过程中不断加工硬化,变形抗力随道次增加而升高。因此,末道成形工位通常是整个序列中成形力最高的工位。
工艺类型:正挤压所需成形力通常低于同截面尺寸的镦粗。
Manzoni 各系列公称力
| 系列 | 公称力 | 最大线径 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| MA | 70吨 | 8 mm | 汽车小型紧固件、细牙螺钉 |
| MB | 100吨 | 11 mm | 标准紧固件、螺栓 |
| MC | 200吨 | 20 mm | 中型法兰螺栓、汽车底盘件 |
| ME | 650吨 | 33 mm | 重型紧固件、结构件 |
| MF | 700吨 | 42 mm | 超大型紧固件、航空航天件 |
公称力与安全余量
选择设备时应留有充足的公称力余量。以成形所需力的70–80%作为选型基准是通常的工程实践,原因在于:
- 加工硬化程度受材料炉批次影响存在波动
- 润滑效果随时间衰减
- 模具磨损导致摩擦力增大
- 需预留生产更大头径变体零件的能力
超出公称力的后果
超出额定公称力成形会导致:
- 连杆或曲轴过载损伤
- 模具寿命急剧缩短
- 零件尺寸超差
- 设备停机,造成生产损失
Manzoni设备配备楔形滑块设计,将成形力路径直接引导至楔块,而非通过连杆传递至曲轴,实现对成形力的精确控制,有效防止间歇性过载造成的精度损失。