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轉(zhuǎn)發(fā)自：內(nèi)燃機(jī)與配件   

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

作者：沈玲 SHEN Ling   

（湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，十堰 442000）     

（Hubei Industrial Polytechnic，Shiyan 442000，China）   

摘要： 本文概述了冷軋薄板沖壓件成型性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)及其對(duì)沖壓性能的影響，從材料的化學(xué)成分、厚度及表面質(zhì)量、晶體的形態(tài)及加工工藝三個(gè)方面簡述了其對(duì)沖壓性能各個(gè)指標(biāo)的影響機(jī)理，并對(duì)沖壓實(shí)例進(jìn)行了簡要分析，有利于提高冷軋薄板的沖壓成型質(zhì)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.   

關(guān)鍵詞： 薄板；沖壓件；成型     

Key words: sheet metal；stamping parts；forming   

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

引言 的形狀變化，獲得滿足所要求的尺寸形狀、特性的零件或沖壓件由于其加工效率高，材料利用率高，成型精度 產(chǎn)品。   

圖1為冷軋薄板的沖壓件典型零件。     

沖壓加工成型高等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于家電、汽車等行業(yè)，特別是冷軋薄 比較復(fù)雜，是將工具與模具之間的接觸，材料的彈塑性變板類的零件。   

沖壓加工方式是指材料在沖壓模具作用下， 形以及摩擦等因素集一體的過程。     

因而對(duì)沖壓成型的影響從而產(chǎn)生使其內(nèi)部變形的力，當(dāng)這個(gè)內(nèi)力對(duì)板料的作用達(dá) 因素進(jìn)行研究有利于提升零件一次合格率，對(duì)降低成本，到一定數(shù)值時(shí)，材料毛坯或者某個(gè)部位便會(huì)產(chǎn)生與其相應(yīng) 改善零件的工藝性等尤為重要。   

板材沖壓成型是一個(gè)大變形、大轉(zhuǎn)動(dòng)、大位移的變形過程，過程中的主要問題是起皺、破裂和回彈。因此其板材的拉伸性能和加工硬化指數(shù)是其主要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。   

Σs（屈服強(qiáng)度值）、σb（拉強(qiáng)度）、σs/σb（屈強(qiáng)比）、δu（均勻伸長率值）及（塑性應(yīng)變比值，表示板材各向異性的參r 數(shù)），以上是拉伸性能的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。   

其中，抗拉強(qiáng)度σb 表征材料在拉力作用下抵抗變形的最大能力；屈服強(qiáng)度 σs 表示金屬材料在發(fā)生屈服變形時(shí)的最小作用力，所以當(dāng)薄板屈服極限值比較小時(shí)，則其回彈值會(huì)隨之相應(yīng)減小，薄板易屈服，定形性、貼模性就比較好。   

σs/σb（屈強(qiáng)比）是材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的比值，表示材料的抗變形能力，在保證材料強(qiáng)度滿足使用需求的情況下，其屈強(qiáng)比越小，其沖壓性能越好。要想獲得好的定性性、成形性特性，就需要σs/σb（屈強(qiáng)比）不斷降低，以保證沖壓加工的性能。   

Δu（均勻伸長率）板材的塑性變形能力隨著延伸率的增加而提升，使得頸縮變形延遲，然后獲得綜合性能比較好的冷軋板。   

（塑性應(yīng)變比）板料的r r 塑性應(yīng)變比值越小，則拉伸性能越差，反之越好。   

金屬板材在沖壓過程中，塑性變形不斷加強(qiáng)，使得變形延伸到周圍未加工硬化的地方上。   

晶粒發(fā)生滑移，出現(xiàn)位錯(cuò)的纏結(jié)，破碎和纖維化，在其內(nèi)部產(chǎn)生了殘余應(yīng)力。   

一般用硬化系數(shù)或加工的硬化指數(shù) n 來進(jìn)行表示材料在變形時(shí)，板料的變形抗力因變形程度增大而增加的性質(zhì)。   

在沖壓過程中，n 是個(gè)很重要的參數(shù)，其值一般為 0.18~0.25。   

沖壓中的許多成形變量都與 n 有關(guān)，如均勻伸長量值、最終強(qiáng)度值、應(yīng)變分布等。   

2 影響冷軋剛板沖壓性能的因素   

沖壓性能是材料的力學(xué)性能之一，它與材料的化學(xué)成分、厚度及表面質(zhì)量、晶體的形態(tài)及加工工藝等因素有關(guān)。   

2.1 材料的化學(xué)成分   

冷軋板主要由碳、硅、錳、硫、磷等元素組成，它們的含量對(duì)冷軋板的性能有顯著的影響。   

碳含量提升，能顯著提高板料的硬度，同時(shí)也增加 Fe3C 的含量，從而降低材料的塑性及沖壓性能，所以冷軋板中要嚴(yán)格控制碳含量，一般在 C 含量小于 0.2%，對(duì)于沖壓要求高的板料，其 C 含量小于 0.08%。   

硅可強(qiáng)化鐵素體，對(duì)改善板料的屈服強(qiáng)度，同時(shí)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夾雜，影響板料的沖壓性能，其含量應(yīng)小于 0.001%，錳對(duì)抑制邊部龜裂有改善作用，但是其可以和硫形成 MnS，降低沖壓性能，其含量也應(yīng)在合理的范圍內(nèi)。   

2.2 厚度及表面質(zhì)量   

若厚度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，在成型過程中容易起皺；若厚度超過標(biāo)準(zhǔn)值，則凹凸模之間的間隙減小，容易造成拉裂。   

同時(shí)，若板料的厚度不均勻，在薄壁出容易拉裂。同時(shí)板料的表面質(zhì)量對(duì)沖壓性能也有重要影響，表面粗糙度和其摩擦系數(shù)有很大關(guān)系，它對(duì)粗糙度進(jìn)行有效控制，使之保持在 0.6um 至 1.6um 的范圍內(nèi)[1]；在宏觀上要保證表面光潔平整，避免出現(xiàn)斷裂、起皺以及頸縮現(xiàn)象、銹斑等現(xiàn)象，在微觀上應(yīng)保證材料表面應(yīng)變力分布均勻。   

2.3 晶體的形態(tài)及加工工藝   

板料的晶粒的大小對(duì)塑性變形影響較大。   

晶粒過大，或過細(xì)，都會(huì)使沖壓過程中的塑性降低。   

其中，若晶粒過大，則板材容易破裂，表面易出現(xiàn)桔皮等現(xiàn)象，若晶粒過細(xì)，會(huì)導(dǎo)致增加回彈現(xiàn)象。   

所以，晶粒的大小應(yīng)適中，冷軋薄板的粒度一般在 6~8 級(jí)。   

3 沖壓實(shí)例分析