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Che cos'è una macchina per la testata a freddo?

May 09, 2025 Ceratura Elettromeccanica Vista 85

Che cos'è il Cold Heading?

L'intestazione a freddo, nota anche come formatura a freddo, è un processo di lavorazione dei metalli in cui il filo o la barra vengono trasformati nella forma desiderata a temperatura ambiente. A differenza della forgiatura a caldo, l'intestazione a freddo non richiede un riscaldamento esterno, ma si basa sulla duttilità del materiale che scorre ad alta pressione. Questo metodo è ampiamente utilizzato per la produzione di elementi di fissaggio, come bulloni, viti e rivetti, e offre una precisione dimensionale superiore, un'eccellente finitura superficiale e uno scarto minimo di materiale. Poiché il metallo non viene mai riscaldato oltre la sua temperatura di ricristallizzazione, i grani all'interno del materiale rimangono intatti, con conseguente aumento della forza e della resistenza alla fatica.

Processo di lavorazione delle macchine per la produzione di testa a freddo

Alimentazione a filo

Una bobina di filo viene montata su una bobina di recupero e guidata attraverso un meccanismo di raddrizzamento per rimuovere le curve o le spire. Il filo viene quindi introdotto nella macchina alla lunghezza corretta (grezzo).

Taglio a vuoto

Una cesoia di precisione taglia il filo per creare un "grezzo" di lunghezza uniforme. Questo grezzo è il punto di partenza per la sequenza di formatura.

Formatura multistadio

Le macchine per l'intestazione a freddo sono in genere dotate di più stazioni (o "unità"). Ogni stazione applica una pressione progressivamente più elevata per rimodellare lo spezzone:

  • Stazione 1:Sconvolgente (rigonfiamento della parte finale)
  • Stazione 2:Preformatura (sgrossatura)
  • Stazione 3+:Formatura finale, sottotaglio o formatura di testa

Espulsione

Dopo la stazione finale, il pezzo appena formato viene espulso dallo stampo. Un trasportatore o uno scivolo integrato dirige poi i componenti finiti verso l'imballaggio o le operazioni secondarie.

Controllo qualità

I sistemi di misura automatici possono ispezionare in linea le dimensioni critiche (ad esempio, diametro della testa, lunghezza del gambo), garantendo la conformità dei pezzi alle tolleranze e riducendo gli scarti.

Parti nelle macchine per la produzione di testa a freddo

Macchine per l'intestazione a freddosono apprezzati per i pezzi ad alta precisione e per i volumi elevati. Comunecomponenti a testa freddaincludono:

  • Bulloni e viti
  • Rivetti e perni
  • Chiodi e dispositivi di fissaggio
  • Componenti per autoveicoli(ad esempio, bulloni delle ruote, perni dei freni)
  • Contatti elettrici
  • Raccordi idraulici
  • Impianti medici(ad esempio, viti ossee)

La loro versatilità si estende anche a forme personalizzate come flange, croci a 4 vie e forme multilobate, a seconda della progettazione dello stampo.

Testata a freddo vs. stampaggio a caldo

Caratteristica Direzione fredda Forgiatura a caldo
Temperatura Temperatura ambiente Al di sopra della temperatura di ricristallizzazione
Forza del materiale Miglioramento dovuto all'indurimento del lavoro Può essere più basso se non viene trattato termicamente in seguito
Finitura superficiale Eccellente - minima incrostazione o ossidazione Spesso richiede la pulizia della superficie
Precisione dimensionale Possibilità di ottenere tolleranze elevate Le tolleranze si allentano; può essere necessaria una seconda lavorazione.
Utilizzo del materiale Fino al 98% (scarti minimi) Più basso, a causa del flash e della rifilatura
Velocità di produzione Velocità di ciclo molto elevate (centinaia al minuto) Più lento; dipende dai cicli di riscaldamento
Costi di attrezzaggio Costo iniziale dello stampo più elevato; ammortizzato in base ai volumi Costo dello stampo più basso ma costi operativi più elevati

L'intestazione a freddo eccelle nelle applicazioni che richiedono alta resistenza, precisione e volume, mentre la forgiatura a caldo rimane una scelta obbligata per i pezzi più grandi e voluminosi, dove il trasferimento di calore è meno preoccupante.

Tipi di macchine per intestazione a freddo

Macchine a stazione singola (a stampo singolo)

  • Ideale per forme semplici e piccole tirature.
  • Costo iniziale inferiore; capacità di formatura limitata.

Macchine multi-stazione (multi-die)

  • Dotato di 2-6 (o più) stazioni per la formatura progressiva.
  • Ideale per geometrie complesse e alta produttività.

Inversioni di rotta

  • Specializzato per le operazioni di rialzo (formazione di teste su viti/bulloni).
  • Può essere a una o più stazioni.

Macchine combinate

  • Integrare sia l'intestazione a freddo che le operazioni secondarie (ad esempio, maschiatura, filettatura) in un'unica linea.
  • Riduce i tempi di gestione e di consegna.

Macchine rotative ad alta velocità per la formatura a freddo

  • Utilizzate l'indicizzazione rotativa per le stazioni; ottenete tempi di ciclo inferiori a 10 ms per pezzo.
  • Utilizzato nella produzione di elementi di fissaggio per l'industria automobilistica ed elettronica.