冷镦线材的生产工艺以高效率、高精度、低能耗为核心特点，需兼顾材料塑性、模具寿命和产品质量。以下是其主要工艺特点及关键技术要点：
一、原料准备：高纯净度与表面质量
1.冶炼要求
1.采用转炉 / 电炉 + 炉外精炼工艺，严格控制硫（S≤0.03%）、磷（P≤0.03%）等杂质，避免冷镦开裂。
2.特殊钢（如不锈钢、高强度合金）需采用真空熔炼，减少气体和夹杂物（如氧化物、硫化物）。
2.轧制工艺
1.采用 ** 控温轧制（CR）或控轧控冷（TMCP）** 技术，细化晶粒（晶粒度≥6 级），提升线材塑性和冷镦性能。
2.成品线材直径公差控制在**±0.05mm**以内，表面粗糙度 Ra≤1.6μm，避免划伤、折叠等缺陷（易引发冷镦裂纹）。
二、冷镦前处理：润滑与软化
1.表面处理（润滑载体）
1.低碳钢 / 合金钢：采用磷化 + 皂化工艺（磷酸锌膜厚 3~5μm），形成多孔润滑层，减少模具摩擦（摩擦系数可降至 0.05 以下）。
2.不锈钢 / 有色金属：需用草酸盐处理（如草酸亚铁膜）或镀层润滑（镀铜、镀镍），防止粘模（不锈钢冷镦时摩擦热可达 300℃以上，易粘结模具）。
2.软化退火
1.高碳钢 / 合金钢线材需经球化退火（加热至 Ac1+20~30℃，保温后缓冷），使珠光体转变为球状渗碳体，硬度降至 HB100~150，提升冷镦塑性。
2.铝合金线材采用再结晶退火（如 6061 铝合金加热至 350~400℃），消除轧制硬化，恢复塑性。
三、冷镦成型：多工位与高精度模具
1.工艺特点
1.多工位冷镦机：通过 2~6 工位连续成型（如切料→镦头→冲孔→攻牙），效率可达200~1000 件 / 分钟，比切削加工提高 5~10 倍。
2.减径率控制：单次冷镦变形量（减径率）通常≤40%，复杂形状需分步成型（如螺栓头部成型需 2~3 次镦击），避免材料开裂。
2.模具技术
1.材料：采用硬质合金（如 YG15、YT15）或高速钢（W18Cr4V），硬度≥HRC60，表面经 **PVD 镀层（TiN、TiCN）** 处理，耐磨性提升 3~5 倍。
2.精度：模具型腔公差控制在**±0.005mm**，表面粗糙度 Ra≤0.4μm，确保产品尺寸一致性（如螺栓头部对边公差≤±0.1mm）。
四、热处理与表面处理：性能强化
1.热处理工艺
1.低碳钢：冷镦后常进行渗碳淬火（如 ML15Al 渗碳层深度 0.5~0.8mm，表面硬度 HRC58~62），提升表面强度。
2.中高碳钢 / 合金钢：采用调质处理（如 45# 钢淬火 840℃+ 回火 550℃，硬度 HB220~250），获得综合力学性能；10.9 级以上螺栓需淬火 + 低温回火（如 35CrMo 淬火 850℃+ 回火 300℃，硬度 HRC38~42）。
2.表面防护
1.镀锌（Zn）：厚度 8~12μm，盐雾测试≥72 小时，用于普通防腐场景。
2.达克罗（Dacromet）：无铬锌铝涂层，盐雾测试≥1000 小时，适用于汽车高强度螺栓。
3.镀镍 / 镀铬：用于不锈钢或有色金属表面装饰性防护（如卫浴五金）。
五、在线检测：全流程质量管控
1.尺寸检测
1.采用激光测径仪（精度 ±0.002mm）在线监测线材直径，视觉检测系统（如 CCD 相机）实时扫描冷镦件表面裂纹、缺料等缺陷。
2.力学性能测试
1.每批次线材需检测抗拉强度、伸长率、冷顶锻性能（如 1/3 高度镦锻无裂纹）；紧固件需测试扭矩系数、保证载荷（如 ISO 898 标准）。
3.缺陷控制
1.冷镦过程中模具磨损会导致产品飞边、毛刺、头部偏心等问题，需定期修模（每生产 5 万件检查模具磨损情况）。
六、环保与节能：绿色制造趋势
1.工艺优化
1.采用无磷润滑工艺（如矿物油基润滑剂）替代传统磷化工艺，减少废水排放（磷化废水处理成本约 5~8 元 / 吨）。
2.冷镦机配备余热回收系统，将模具冷却热用于预热坯料（节能 10%~15%）。
2.材料循环
1.废料（如切头、废屑）回收率≥95%，通过破碎、磁选后回炉冶炼，降低原材料消耗。
总结：核心优势与挑战
冷镦线材工艺的核心是通过材料 - 工艺 - 设备的协同优化，在保证产品性能的前提下实现低成本、高效率生产，尤其适用于标准化紧固件、汽车零部件等领域。未来趋势将向 ** 智能化（如模具寿命预测系统）、绿色化（无铬涂层技术）** 方向发展。
冷镦线材工艺的核心是通过材料 - 工艺 - 设备的协同优化，在保证产品性能的前提下实现低成本、高效率生产，尤其适用于标准化紧固件、汽车零部件等领域。未来趋势将向 ** 智能化（如模具寿命预测系统）、绿色化（无铬涂层技术）** 方向发展。
