通常在加工前将金属加热软化，使金属加工更容易，提高零件的机械性能。 上图所示的方法，不加热直接加工，就是冷镦工艺。
紧固件成型工艺，冷镦（挤压）技术，是一个重要的工艺过程； 冷镦工艺最适合生产 螺栓, 螺丝, 坚果, 铆钉, 销, 和其他标准 紧固件.
目录
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什么是冷镦？冷镦（挤压）工艺的优点冷挤压技术在应用中存在的难点常用挤压方法分类冷挤压、热挤压、温挤压比较冷镦和冷锻是一回事吗？冷镦和冷挤压用钢
什么是冷镦？
冷镦（挤压）属于 金属压力加工，属于免切削金属压力加工工艺之一。 在生产中，在室温下对金属施加外力，使金属在预定的模具中成型，这种方法通常称为冷镦（挤压）。 它是利用金属在外力作用下的塑性变形，借助模具使金属的体积重新分布和转移，从而形成所需零件或毛坯的一种加工方法。
冷镦（挤压）工艺的优点
冷挤压技术是一种高精度、高效率、高质量、低消耗的先进生产技术，多用于中小型锻件的规模化生产。 与其他加工工艺相比，冷挤压具有以下优点。
钢材利用率高。 冷镦（挤压）是一种较少、无切削的加工方法，如加工棒材六角头螺栓、圆柱头六角螺钉，采用切削技术，钢材利用率仅为25%-35%，而冷镦（挤压）法，其利用率可高达85%-95%，仅部分工序消耗的料头、料尾和切六角头边。
良好的机械性能。 冷镦（挤压）加工零件的方法，由于金属纤维没有被切断，强度远优于切削加工。
适合自动化生产。 适用于冷镦（挤压）法生产紧固件（也包含一部分异型件），零件基本对称，适用于高速自动冷镦机生产，也是大批量生产的主要方法。
已保存 金属材料. 冷挤压是利用金属塑性变形来制造零件所需形状，从而显着减少切削工序，提高材料利用率。 冷挤压的材料利用率一般可达80%以上。
提高劳动生产率。 冷挤压工艺代替切削制造零件，可使生产率提高数倍、数十倍，甚至数百倍。
零件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。 细节精度可达IT7-IT8级，表面粗糙度可达R0.2-R0.6。 因此，冷挤压加工的零件很少再切削，只在要求特别高的地方进行精磨。
提高零件的机械性能。 冷挤压后的金属经过复杂的加工硬化并在区域内形成道德纤维流线分布，使零件的强度远高于原材料的强度。 此外，优良的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力，提高疲劳强度。 因此，在热处理过程后，可以省去一些原来需要用冷挤压工艺进行热处理以加强腿部的部分； 有些零件需要高强度钢材制造，更换强度较低的钢材后可采用冷挤压工艺。
可加工形状复杂、难切削的零件，如异形断面、复杂的内腔、内齿以及看不见的内槽表面等。
降低零件成本由于冷挤压工艺具有节省原材料、提高生产率、减少切削元件数量、可用较差材料代替优质材料等优点，零件成本显着降低。
总之，冷镦（挤压）法加工紧固件及异型件是一种综合经济效益好的加工方法，是紧固件行业采用的标准加工方法，在国内外应用广泛，是非常先进的加工方法的发展。
冷挤压技术在应用中存在的难点
1）对模具要求高。 冷挤压毛坯在模具中受三向压应力和变形阻力显着增加，这使得模具上的应力比一般冲压模具大得多，冷挤压钢材时，模具上的压力往往高达2000-2500MPa。 除了需要有高强度外，还需要有足够的冲击韧性和耐磨性。 另外，金属毛坯在模具中的剧烈塑性变形会使模具温度升高到250℃-300℃左右； 因此，模具材料需要特定的回火稳定性。 由于以上原因，冷挤压模具的寿命远低于冲压模具。
2）需要大吨位压力机。 由于坯料在冷挤压时具有相当大的变形抗力，因此需要数百吨甚至数千吨的压力机。
3）由于冷挤压模具成本高，一般只适用于生产量大的零件。 它适用于至少 5-10 百万件的批量。
4）毛坯在挤压前需要进行表面处理。 这增加了工序，需要占用较大的生产面积，实现生产自动化具有挑战性。
5）不适用于高强度材料加工。
6）冷挤压零件的塑性、冲击韧性劣化，以及细部的残余应力会引起零件变形和耐蚀性降低（应力腐蚀）。
常用挤压方法分类
1). 正面挤压
挤压是金属流动方向与凸模运动规律一致。 正挤压分为实心件正挤压和空心件正挤压两种。 正挤压法可制造各种形状可靠、位置敞开的产品，如螺杆、心轴、管、壳等。
2). 反挤压
挤压时，金屑的流动方向与凸模的运动方向相反。 反挤压法可制造各种断面形状的杯形件，如仪表罩壳、万向节轴承衬套等。
3). 复合挤出
挤压时，毛坯部分金属流向与凸模运动顺序相同，而另一部分金流向与凸模运动方向相反； 复合挤压法可以制造双杯类零件，也可以制造杯棒类零件和棒类零件。
4). 减少挤压
变态正挤压法变形程度较小； 空白部分只是略有减少。 主要用于制造直径略有差异的阶梯轴类零件和作为深孔杯形方面的修边加工。
上述挤压的共同特点是：金屑流动方向平行于凸模轴线； 因此，可统称为轴向挤压法。 此外，还有径向挤压和镦粗挤压方法。
冷挤压、热挤压、温挤压比较
温镦和热镦产品示意图
冷挤压成型法优点多，但变形阻力显着； 它限制了零件的尺寸，并使用冷挤压工艺确定了材料的抗变形能力。
热挤压成型方法，虽然可以使材料因受热变形抗力变小，从而产生氧化、脱碳和热膨胀等问题，降低产品的尺寸精度和表面质量，因此一般需要经过大量的切割过程被用作最终产品。
温挤压成型方法通过将坯料加热到低于金属再结晶温度的某个适当温度来挤压坯料。 随着金属被加热，毛坯的抗变形能力降低。 成型容易，压力机吨位可减小，模具寿命延长。 但与热挤压不同的是，由于在低温范围内加热，氧化和脱碳的可能性很小，产品的机械性能与冷挤压相差不大。 尤其是在常温下，难加工材料，如不锈钢的析出硬化相、高碳钢、高铬含量-某些钢、高温合金等，在高温下可能会变得加工或易加工过程。
温挤压不仅适用于高变形抗力的难加工材料，即低碳钢的理想冷挤压，而且适合作为温挤压的对象，因为温挤压具有便于组织的优点的连续生产。 在冷挤压中，包括低碳钢的冷挤压，一般在加工前要进行预软化退火，在各种冷挤压工序之间还应进行退火处理。 在冷挤压之前执行钝化工艺。 这使得组织连续生产变得具有挑战性。 温挤压无需预软化退火和工序间退火，无需表面处理，可实现连续生产或减少许多辅助功能。
可进行大变形体积的温挤压，减少工序数。 工具成本也可以显着降低。 不需要刚性和昂贵的锻造设备； 它可以使用一般的锻造设备，因此温挤压必须加热金属。 但是总的加工成本还是比较便宜的，特别是在复杂的非轴对称异形件的制造过程中； 温挤压可以发挥作用。
温挤压中使用的润滑剂仍然需要完全令人满意。 同时，还需要一些加工实验数据，还有很多技术问题需要解决。
冷镦和冷锻是一回事吗？
冷码头和 冷锻 变形加工条件相同，但操作不同。 冷墩属于工件锻件变形量较小，常用于紧固件行业。 而冷锻属于工件挤压变形比较大，应用比较广泛，冷镦相当于冷挤压的一个分支； 简单来说，做螺栓的工艺，六角头成型就是冷镦，棒材缩减就是冷锻（正挤压）。 非切削六角 法兰面 螺栓（多工位成型）有冷镦和冷锻，六角螺母成型正面只有冷镦，背面挤孔工艺为冷锻（正反挤压）。
通过直观的3D动画，你能分清哪些工序是冷镦，哪些是冷锻吗？
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冷镦和冷挤压用钢
品牌
化学成分（质量分数%）
品牌 ML04AL
化学元素含量（%）
中国ISC U40048
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
–
–
0.2
–
–
–
–
–
最大
0.06
0.1
0.4
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML08铝
化学元素含量（%）
中国ISC U40088
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.05
–
0.3
–
–
–
–
–
最大
0.1
0.1
0.6
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML15
化学元素含量（%）
中国ISC U40152
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.13
0.15
0.3
–
–
–
–
–
最大
0.18
0.35
0.6
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML15铝
化学元素含量（%）
中国ISC U40158
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.13
–
0.3
–
–
–
–
–
最大
0.18
0.1
0.6
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML15Mn
化学元素含量（%）
中国ISC U20158
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.14
0.2
1.2
–
–
–
–
–
最大
0.2
0.4
1.6
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML15MnB
化学元素含量（%）
中国ISC A71154
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
B
最低值
0.14
–
1.2
–
–
–
–
–
0.0005
最大
0.2
0.3
1.6
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
0.0035
品牌 ML15MnVB
化学元素含量（%）
中国ISC A73154
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
V
B
最低值
0.13
–
1.2
–
–
–
–
–
0.07
0.0005
最大
0.18
0.3
1.6
0.035
0.03
0.2
0.2
0.2
0.12
0.0035
品牌 ML18Mn
化学元素含量（%）
中国ISC U41118
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.15
–
0.6
–
–
–
–
–
最大
0.2
0.1
0.9
0.03
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML20铝
化学元素含量（%）
中国ISC U40208
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.18
–
0.3
–
–
–
–
–
最大
0.23
0.1
0.6
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML20B
化学元素含量（%）
中国ISC A70204
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
B
最低值
0.17
–
0.5
–
–
–
–
–
0.0005
最大
0.24
0.4
0.8
0.035
0.035
0.2
0.2
0.3
0.0035
品牌 ML20Cr
化学元素含量（%）
中国ISC A20204
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.17
–
0.6
–
–
0.9
–
–
最大
0.23
0.3
0.9
0.035
0.035
1.2
0.2
0.2
品牌 ML20MnB
化学元素含量（%）
中国ISC A71204
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
B
最低值
0.17
–
0.8
–
–
–
–
–
0.0005
最大
0.24
0.4
1.2
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
0.0035
品牌 ML20MnTiB
化学元素含量（%）
中国ISC A74204
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
Ti
B
最低值
0.1 9
–
1.3
–
–
–
–
–
0.04
0.0005
最大
0.24
0.3
1.6
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
0.1
0.0035
品牌 ML20MnVB
化学元素含量（%）
中国ISC A73204
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
V
B
最低值
0.1 9
–
1.2
–
–
–
–
–
0.07
0.0005
最大
0.24
0.3
1.6
0.035
0.03
0.2
0.2
0.2
0.12
0.0035
品牌 ML22Mn
化学元素含量（%）
中国ISC U41228
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.18
–
0.7
–
–
–
–
–
最大
0.23
0.1
1
0.03
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML25
化学元素含量（%）
中国ISC U40252
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.22
–
0.3
–
–
–
–
–
最大
0.2 9
0.2
0.6
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML25Mn
化学元素含量（%）
中国ISC U41252
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.22
–
0.6
–
–
–
–
–
最大
0.2 9
0.25
0.9
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML28B
化学元素含量（%）
中国ISC A70284
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
B
最低值
0.25
–
0.6
–
–
–
–
–
0.0005
最大
0.32
0.4
0.9
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
0.0035
品牌 ML30
化学元素含量（%）
中国ISC U40302
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.27
–
0.3
–
–
–
–
–
最大
0.34
0.2
0.4
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML30铬钼合金
化学元素含量（%）
中国ISC A30304
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
Mo
最低值
0.26
–
0.6
–
–
0.8
–
–
0.15
最大
0.34
0.3
0.9
0.035
0.035
1.1
0.2
0.2
0.25
品牌 ML30Mn
化学元素含量（%）
中国ISC U41302
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.27
–
0.6
–
–
–
–
–
最大
0.34
0.25
0.9
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML35
化学元素含量（%）
中国ISC U40352
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.32
–
0.3
–
–
–
–
–
最大
0.3 9
0.2
0.6
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML35B
化学元素含量（%）
中国ISC A70354
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
B
最低值
0.32
–
0.5
–
–
–
–
–
0.0005
最大
0.3 9
0.4
0.8
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
0.0035
品牌 ML35铬钼合金
化学元素含量（%）
中国ISC A30354
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
Mo
最低值
0.32
–
0.6
–
–
0.8
–
–
0.15
最大
0.4
0.3
0.9
0.035
0.035
1.1
0.2
0.2
0.25
品牌 ML35Mn
化学元素含量（%）
中国ISC U41352
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.32
–
0.6
–
–
–
–
–
最大
0.3 9
0.25
0.9
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML35MnB
化学元素含量（%）
中国ISC A71354
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
B
最低值
0.32
–
1.1
–
–
–
–
–
0.0005
最大
0.3 9
0.4
1.4
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
0.0035
品牌 ML37Cr
化学元素含量（%）
中国ISC A20374
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.34
–
0.6
–
–
0.9
–
–
最大
0.4 1
0.3
0.9
0.035
0.035
1.2
0.2
0.2
品牌 ML37CrB
化学元素含量（%）
中国ISC A20378
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
B
最低值
0.34
–
0.5
–
–
0.2
–
–
0.0005
最大
0.4 1
0.4
0.8
0.035
0.035
0.4
0.2
0.2
0.0035
品牌 ML40
化学元素含量（%）
中国ISC U40402
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.37
–
0.3
–
–
–
–
–
最大
0.44
0.2
0.6
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
品牌 ML40Cr
化学元素含量（%）
中国ISC A20404
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.38
–
0.6
–
–
0.9
–
–
最大
0.45
0.3
0.9
0.035
0.035
1.2
0.2
0.2
品牌 ML42铬钼合金
化学元素含量（%）
中国ISC A30424
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
Mo
最低值
0.38
–
0.6
–
–
0.9
–
–
0.15
最大
0.45
0.3
0.9
0.035
0.035
1.2
0.2
0.2
0.25
品牌 ML45
化学元素含量（%）
中国ISC U40452
元件
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
最低值
0.42
–
0.3
–
–
–
–
–
最大
0.5
0.2
0.6
0.035
0.035
0.2
0.2
0.2
来源: 中国紧固件供应商: www.epowermetals.com