冲压材料知识.ppt

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1、常用冲压材料介绍返回首页上一页上一章下一页下一章冲压材料是影响零件质量和模具寿命的重要因素。目前,可冲压的材料不仅是低碳钢，而且还有不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金等。一般以含碳量<0.25%及抗拉强度小于650N/mm²的材料为主。例如冷轧钢SPCC(JIS)或1010(SAE)。对金属材料的冲压性能要求：1﹑具有良好的机械性能及较大的变形能力。金属材料的机械性能是指抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度﹑塑性应变比。2﹑具有理想的金相组织结构金相组织是材料的微观质量特征。它的主要标志是:渗碳体或碳化物的球化程度。第一节冲压材料的性能要求第二节冲压材料

2、的特性与成形性:1.1.冲压材料性能（参考值见下表）：返回首页上一页上一章下一页下一章1.2冲压材料特征参数：①﹑屈服强度、抗拉强度和屈强比抗拉强度是计算冲压加工力的基本要素。所谓抗拉强度是实际拉伸试验过程中之最大荷重值除以试验片开始时的断面积。即：b=PMAX/A(kg/mm2)当屈服强度和抗拉强度高时，冲压成形力大，成形的难度加大,而且还会降低模具的寿命。如果屈服强度高，在冲压成形结束后，冲压件由模具内脱离并卸载时，弹性恢复的变形也大，影响冲压件的尺寸精度。一般的计算中,冲压材料的剪切应力=0.8*抗拉强度b注：1Pa=1N/m2=1x

3、10-6N/mm2=1.01972x10-7Kg/mm2②﹑延伸率在材料拉伸试验中,试样拉断后,由于保留了塑性变形,试样长度由原来的L变成了L1,用百分比表示的比值=（L1-L）/L就称为延伸率。均匀延伸率U是在单向拉伸过程中出现局部缩颈时，也就是发生拉伸过程失稳定时的延伸率。如果板材的延伸率大，对所有的伸长类冲压成形都是有利的。当延伸率大时，胀形、翻边的成形极限也大。因此，大多数的优质冲压钢都具有较高的均匀延伸率。返回首页上一页上一章下一页下一章③﹑加工硬化值(n)不锈钢板的引伸成形要分几次加工才能达到产品形状，在引伸加工过程中会使材料产生

4、硬化现象，这种现象一般称为加工硬化。加工硬化之生成原因为材料承受一塑性变形后，在于同方向施加负荷力将使其降伏点上升，从而增加必要的变形抵抗以对抗塑性变形之再产生。降伏点是超越弹性变形区域而产生永久变形的初始点，由拉伸试验知，是荷重不增加而伸展行为仍进行的点。加工硬化系数之高低意味著什么现象呢？n值高的材料会发生下列的行为:(1)继续进行加工会造成材料硬化、伸长量减少而使加工不易。(2)继续进行加工将会抑制局部变形，得到一致的变形。n值低的材料会发生下列的行为:继续进行加工会引起局部的变形，弱的部份甚至破断。因此，伸长类成形要求板材具有较大的n值。

5、④﹑塑性应变比（r）它是表示板材各向异性性能的参数。由于板材在制造过程中要经历轧制与退火等工艺，结果使板材形成结晶方位趋于一致的织构组织，在宏观上表现为各向异性，即在不同的方向上板材的性能有一定的差异。在生产中用r值来表示板材的各向异性，其值等于对数应变表示的宽度应变b与厚度方向应变t之比，即:r=b/t=ln(b/b0)/ln(t/t0)r值主要影响拉深性能，板材的r值大，它的拉深性能也好。返回首页上一页上一章下一页下一章⑤﹑硬度(Hardness)一般说来，硬度越低，塑性越好。但是，材料的硬度偏高，若碳化物球化率在90%以上，也能得到

6、良好的冲裁面。反之，材料的硬度偏低，但球化不充分，也会使冲裁面撕裂。因此，硬度是判断是否适合剪切的宏观指标，而金属组织(碳化物的均匀性和球化程度)是判断是否适合冲裁的微观指标。⑥﹑球化度(Spheroidizing)低碳钢的组织是以软的铁素体为基体与少量的珠光体组成。而珠光体是铁素体与渗碳体的细密的混合物，其中渗碳体含量占12%。铁素体具有很好的塑性，而渗碳体则硬而脆。从同一含碳量的材料来看，通过随着碳化物的球化，可提高塑性而改善冲裁面的质量。注：什么是球化退火?目的在于使网状二次渗碳体及珠光体中的层状渗碳体发生球化变成粒状的渗碳体，降低材料硬度

7、，改善切削加工性，并为淬火作好准备。由于珠光体本身较硬，而且由于网状二次渗碳体的存在，更增加了钢的硬度和脆性。这不仅给切削加工带来困难，而且还会引起淬火时产生变形和开裂。⑦﹑时效割裂在对某些板材（如不锈钢板与黄铜板等）进行拉深成形时，由于拉深时形成的残余应力的作用，在拉深后会在圆筒形件的侧壁产生纵向开裂现象。这种开裂现象可能在脱模后立即产生，也可能在放置一段时间之后，或在冲压件使用过程当中发生，故称为时效割裂。返回首页上一页上一章下一页下一章⑧﹑圆筒深引伸试验（LDR值）圆筒深引伸试验法是评估金属薄板深引伸性试验法中最基本的方法之一。此试验之目的

8、在于求得金属材料的引伸界限比（LimitDrawingRatio,简称LDR），LDR值越大表示该材料具有越好的引伸性。LDR＝D/dp