冷轧薄板冲压件成型影响因素及实例分析(一)

冷轧薄板冲压件成型影响因素及实例分析(一)

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冷轧薄板冲压件成型影响因素及实例分析(一)

2022-03-28

Influence Factors and Example Analysis of Cold Rolled Sheet Stamping Parts Forming

沈玲 SHEN Ling

(湖北工业职业技术学院,十堰 442000)

(Hubei Industrial Polytechnic,Shiyan 442000,China)

摘要: 本文概述了冷轧薄板冲压件成型性能的评价指标及其对冲压性能的影响,从材料的化学成分、厚度及表面质量、晶体的形态及加工工艺三个方面简述了其对冲压性能各个指标的影响机理,并对冲压实例进行了简要分析,有利于提高冷轧薄板的冲压成型质量。

Abstract: This paper gives an overview of the evaluation index of the forming performance of cold rolled sheet stampings and its impact on the stamping performance. It describes the the influence mechanism of each index to the stamping performance in terms of its chemical composition, thickness and surface quality, crystal morphology and processing technology, as well as a brief analysis of the stamping examples, which will help improve the stamping quality of cold-rolled sheet. 关键词: 薄板;冲压件;成型

Key words: sheet metal;stamping parts;forming

DOI:10.19475/j.cnki.issn1674-957x.2018.09.080

引言 的形状变化,获得满足所要求的尺寸形状、特性的零件或冲压件由于其加工效率高,材料利用率高,成型精度产品。

图1为冷轧薄板的冲压件典型零件。冲压加工成型高等优点而广泛应用于家电、汽车等行业,特别是冷轧薄 比较复杂,是将工具与模具之间的接触,材料的弹塑性变板类的零件。

冲压加工方式是指材料在冲压模具作用下, 形以及摩擦等因素集一体的过程。

因而对冲压成型的影响从而产生使其内部变形的力,当这个内力对板料的作用达 因素进行研究有利于提升零件一次合格率,对降低成本,到一定数值时,材料毛坯或者某个部位便会产生与其相应 改善零件的工艺性等尤为重要。

1 冷轧薄板的冲压性能评价

板材冲压成型是一个大变形、大转动、大位移的变形过程,过程中的主要问题是起皱、破裂和回弹。因此其板材的拉伸性能和加工硬化指数是其主要的评价指标。

Σs(屈服强度值)、σb(拉强度)、σs/σb(屈强比)、δu(均匀伸长率值)及(塑性应变比值,表示板材各向异性的参r 数),以上是拉伸性能的主要评价指标。

其中,抗拉强度σb 表征材料在拉力作用下抵抗变形的最大能力;屈服强度 σs 表示金属材料在发生屈服变形时的最小作用力,所以当薄板屈服极限值比较小时,则其回弹值会随之相应减小,薄板易屈服,定形性、贴模性就比较好。

σs/σb(屈强比)是材料的屈服强度和抗拉强度的比值,表示材料的抗变形能力,在保证材料强度满足使用需求的情况下,其屈强比越小,其冲压性能越好。

要想获得好的定性性、成形性特性,就需要σs/σb(屈强比)不断降低,以保证冲压加工的性能。

Δu(均匀伸长率)板材的塑性变形能力随着延伸率的增加而提升,使得颈缩变形延迟,然后获得综合性能比较好的冷轧板。

(塑性应变比)板料的r r 塑性应变比值越小,则拉伸性能越差,反之越好。

金属板材在过程中,塑性变形不断加强,使得变形延伸到周围未加工硬化的地方上。

晶粒发生滑移,出现位错的缠结,破碎和纤维化,在其内部产生了残余应力。

一般用硬化系数或加工的硬化指数 n 来进行表示材料在变形时,板料的变形抗力因变形程度增大而增加的性质。

在冲压过程中,n 是个很重要的参数,其值一般为 0.18~0.25。

冲压中的许多成形变量都与 n 有关,如均匀伸长量值、最终强度值、应变分布等。

2 影响冷轧刚板冲压性能的因素

冲压性能是材料的力学性能之一,它与材料的化学成分、厚度及表面质量、晶体的形态及加工工艺等因素有关。

2.1 材料的化学成分

冷轧板主要由碳、硅、锰、硫、磷等元素组成,它们的含量对冷轧板的性能有显著的影响。

碳含量提升,能显著提高板料的硬度,同时也增加 Fe3C 的含量,从而降低材料的塑性及冲压性能,所以冷轧板中要严格控制碳含量,一般在 C 含量小于 0.2%,对于冲压要求高的板料,其 C 含量小于 0.08%。

硅可强化铁素体,对改善板料的屈服强度,同时降低了板料的塑性,其含量小于 0.03%。

硫在板料中易形成硫化物的夹杂,影响板料的冲压性能,其含量应小于 0.001%,锰对抑制边部龟裂有改善作用,但是其可以和硫形成 MnS,降低冲压性能,其含量也应在合理的范围内。

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