冲压加工与板料性能的关系及要求

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：对于绝大多数板料，均可满足这两个要求，但各种材料冲裁后，所得的制件质量与模具的磨损程度相差很大。塑性较好的板料在冲裁后，通常需要进行整修和去毛刺，塑性差的材料或厚板料冲裁时，为了提高板材的塑性，可采取加热方法，如冲裁有机玻璃时一般都需要加热到60℃左右后才冲裁。

1.冲裁

进行冲裁时，板料应满足的条件是：①具有一定的塑性，在进行冲裁时板料不开裂；②板料的硬度一般应低于冲模工作部分的硬度。对于绝大多数板料，均可满足这两个要求，但各种材料冲裁后，所得的制件质量与模具的磨损程度相差很大。软材料如黄铜，具有良好的冲裁性能，冲裁后可以获得断面光滑和倾斜度很小的制件。硬材料如高碳钢、不锈钢，冲裁后断面质量不好，断面粗糙且不够平直，对厚板冲裁尤为严重。对于脆性材料，在冲裁后易产生撕裂现象。冲裁非金属材料时，因为脆性较大，往往需要辅助加工。塑性较好的板料在冲裁后，通常需要进行整修和去毛刺，塑性差的材料或厚板料冲裁时，为了提高板材的塑性，可采取加热方法，如冲裁有机玻璃时一般都需要加热到60℃左右后才冲裁。

2.弯曲

用于弯曲成形的板材，应具有足够的塑性，较低的屈服极限和较高的弹性模量。塑性高的板料，在弯曲时不易产生开裂；板料具有较低的屈服极限和较高的弹性模量，在弯曲成形后产生的回弹变形小，容易得到形状和尺寸都比较准确的弯曲件。在金属材料中，碳的质量分数＜0.2％的软钢、黄铜和铝等塑性好的材料，容易弯曲成形；弹性好、塑性较低的材料，如磷青铜（QSn6.5～2.5）、弹簧钢（65Mn）等，弯曲时，必须具有较大的相对弯曲半径（r／t），否则弯曲过程中易发生弯角开裂。对于非金属材料，只有塑性较大的纸板、有机玻璃才能进行弯曲加工，而且为了提高弯曲时塑性，在弯曲前需加热，并在弯曲成形中适当加大相对弯曲半径（r／t＞3～5）。

3.拉深用于拉深成形的板料，要求具有高塑性、屈服极限低和板厚方向性系数为试样宽度方向的应变ε_B与厚度方向的应变ε_t之比，即，称为板厚方向性系数大，而硬度高的材料则难于拉深加工。板料的屈强比（σ_s／σ_b）越小，冲压性能好，一次变形的极限程度越大。当板厚方向性系数γ＞1时，表明板料在厚度方向上的变形比宽度方向上的变形困难，或宽度方向上的变形比厚度方向上的变形容易。γ值越大。在拉深过程中越不容易产生变薄和发生破裂，拉深性能就越好。拉深性能好的材料有碳的质量分数＜0.14％的软钢、软黄铜（铜的质量分数68％～72％）、纯铝和铝合金，还有奥氏体不锈钢、镍合金等。γ值与极限变形程度K之间的关系见表5-1。