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一、冷成型工藝的發(fā)展簡史
冷成型工藝是利用塑性變形原理加工金屬零件的一種工藝方法。
廣義的金屬冷成型工藝已有兩千多年的歷史了，例如中國古代金、銀手飾的加工就是利用金屬的塑性變形原理，進行手工鍛打的一種冷成型工藝。但是，運用現(xiàn)代化手段，采用自動化冷鐓機加工金屬零件，還是到二十世紀30-40年代，第二次世界大戰(zhàn)期間迅速發(fā)展起來的。美國在大戰(zhàn)中，使用的螺栓等緊固件就是采用冷成型工藝生產(chǎn)的。而當(dāng)時工業(yè)較發(fā)達的日本，還采用切削加工，只能在加工小螺絲生產(chǎn)中采用冷成型工藝。中國的冷成型工藝是第一個五年計劃期間從原蘇聯(lián)引進的，小螺絲工藝與日本類似，而多工位成型工藝是六十年代開始的。
二、單工位冷成型典型工藝
單工位成型分單擊和雙擊兩種，而目前大多采用單工位雙擊成型，雙擊冷鐓是最普遍的鐓鍛，因為它包括的產(chǎn)品范圍很廣，各種構(gòu)造、各種形狀的釘頭，只要原材料長度在5.5dm以下，都可以成型。
雙擊成型時，第一次沖擊為預(yù)鐓，用錐形內(nèi)腔的沖頭將毛坯頂入凹模，使毛坯對正中心，以防止發(fā)生縱向彎曲，并為精沖頭的第二次沖擊作好準備工作，初沖頭的預(yù)鐓完成后，毛坯的自由端變成圓錐形。在用錐形初沖頭鐓鍛開始時，所有沖擊力完全集中在凹模的頂釘上。凹模中的毛坯桿部也同時鐓粗達到螺坯尺寸的要求，精鐓鍛后頭部尺寸要求也完成了。后序的加工根據(jù)產(chǎn)品的品種不同進行加工。如六角頭螺栓，需進行切邊工藝，切出六角形后再進行搓絲及后序的熱處理或表面處理。如果是機螺釘，如圖二的螺釘有兩種工藝：一種是先鐓出頭形，然后銑槽再搓絲；另一種工藝是采用鐓出十字槽和一字槽，就可以直接搓絲了。
圖一和圖二是在雙擊冷鐓機上頭部成型的工藝圖
三、多工位冷成型典型工藝
目前許多企業(yè)采用的多工位冷鐓機比單工位冷鐓機，更能提高工件的機械性能，其中包括軸向強度均勻，抗疲勞破壞力高，同時降低材料損耗并提高生產(chǎn)率。
在多工位冷鐓機上進行冷鐓時，桿的鐓鍛部份長度h同其直徑dm之比，在一般情況下，可達到10或更大，而在單工位冷鐓機上進行鐓鍛時，這個比值h/dm是2.5或4.5。
根據(jù)多工位成型工藝的優(yōu)點，國內(nèi)外許多企業(yè)都制定和采用了各種多工位冷鐓工藝進行加工各種形狀的復(fù)雜件。由于這些高質(zhì)量、高強度、高精度、光潔度高的工件需要量不斷增長，也就需要更多的采用多工位冷鐓的工藝。適合采用多位成型的各種工件很多，大致可分為螺栓類、桿類零件和螺母類、盤類零件。
在表中的不同形狀的工件，都是經(jīng)過多工位冷成型工藝加工的和多工位再經(jīng)二次加工完成的，也有個別的單工位雙擊冷鐓機上經(jīng)雙擊完成的。但多數(shù)是經(jīng)三工位以上才能完成。如圖三、圖四是由二模三沖零件冷鐓成型機加工的多臺階形緊固件。這類多臺階大頭形短桿件，在單工位雙擊冷鐓機上的單純的頭部鐓粗工藝是根本無法加工的，而二模三沖工藝就可以在一模內(nèi)進行桿部正擠壓，然后進行頭部成型。
圖五是三個工位成型異形件的工藝過程圖，圖六是四工位的工藝過程圖。
圖七是一種典型的粗線材小變型工藝，在四工位冷鐓機上對桿部進行兩次縮徑，在第一工位只進行縮徑，對頭部不進行任何鐓粗。從第二工位到第四工位分三個工位兩次冷成型，最后達到標準要求的成品。
圖八是經(jīng)切過的粗線材料小變型工藝，為了更順利的在第三工位進行縮徑，在第一工位只進行桿部下端面倒角，第二工位只進行縮徑，第三工位再次進行縮徑并進行頭部成型，第四工位進行切邊。
圖九是兩種帶孔的小軸類零件，它的工藝各有特點，圖九的工藝是在二模三沖成型機進行的，它實際上是一種復(fù)合擠壓工藝，在工件上部的孔也是逐部成型的，在擠孔的同時進行桿部正擠壓，它的材料是低碳鋼。
圖十也是兩頭變型的小軸類零件，下部小孔在第一工位一次擠壓達到標準要求，大直徑臺階在二工位初成型，在第三工位達到標準尺寸。
從前面例舉的及其他目前國內(nèi)外所采用的先進工藝來看，緊固件行業(yè)所采用的成型工藝已發(fā)生了很大的變化。實踐證明，這種粗線材小變形工藝同與其對應(yīng)的細線材大變形工藝和單純的冷鐓工藝相比，其優(yōu)越性是無法比擬的，那些看來無法加工的復(fù)雜零件，采用多工位工藝都可以加工出來。
由于冷成型工藝比熱成型工藝和切削工藝更具很多優(yōu)點，諸如；產(chǎn)品性能高、材料利用率高、生產(chǎn)效率高、制造精度高，因此冷成型工藝的應(yīng)用越來越廣泛了。
