在沖壓件生產(chǎn)中,選擇合適的材料是最基礎(chǔ)的工作。只有選擇合適的材料,才能后續(xù)的加工中生產(chǎn)出理想的產(chǎn)品。而現(xiàn)在大多數(shù)的沖壓廠在如何選擇材料方面知之甚少。沖壓材料的選擇主要有以下幾個(gè)原則:
一,折彎工序不宜使用高彈性材料
沖壓折彎成形的鋼材,需要有有良好的塑性、較低的屈服強(qiáng)度和較低的彈性。塑性好的鋼材,在折彎時(shí)不易產(chǎn)生折彎開裂;具有較低的屈服.強(qiáng)度和較低彈性的鋼材,在折彎成形后產(chǎn)生的回彈變形小,容易得到尺寸精密的折彎形狀。在鋼材中,低碳鋼以及黃銅等塑形好的材料,容易折彎成形,而高彈性材料(如高碳鋼,不銹鋼,彈簧鋼),折彎時(shí)由于回彈大不易得到尺寸準(zhǔn)確的折彎形狀。,材料的屈服強(qiáng)度越高,材料越硬而高彈性,回彈量越大,折彎件的尺寸精度就越差,因此折彎工序不宜使用這類高彈性材料。
二,拉伸工序不宜使用塑性差的材料
拉伸工序不宜使用材料延伸率小的材料。材料的塑性越好,尤其是均勻伸長(zhǎng)率高,說(shuō)明拉伸成形是在穩(wěn)定而均勻的變形之間進(jìn)行的,出現(xiàn)縮頸的時(shí)刻越遲,拉伸成形不容易產(chǎn)生破裂,因此拉伸性能就好。在拉伸過(guò)程中厚度方向的變形愈困難,凸模圓角區(qū)(此處為拉伸變形的危險(xiǎn)斷面)越不容易產(chǎn)生變薄斷裂,因此,拉伸性能就越好。
三,普通旋壓不宜使用硬化材料
普通旋壓的材料以純鋁、低碳鋼和不銹鋼為多,其中低碳鋼和不銹鋼占的比例超過(guò)了60%。普通旋壓時(shí)應(yīng)選用塑性好,低屈服點(diǎn)而雜質(zhì)少且組織均勻的軟材料。純鋁及3A21鋁合金旋壓性最優(yōu),2A12硬鋁及低碳鋼良好,5A03及5A06較差。不銹鋼最好進(jìn)行加熱旋壓。
四,伸長(zhǎng)類成形工序不宜采用塑性差的材料
沖壓工序中的擴(kuò)口、翻孔、脹形、彎曲、外翻管、部分拉伸屬于伸長(zhǎng)類變形;拉伸、縮徑、內(nèi)翻管、管坯鐓粗屬于壓縮類成形。伸長(zhǎng)類成形由于變形區(qū)主要受正應(yīng)力、正應(yīng)變性質(zhì)的拉伸變形,變形區(qū)材料容易產(chǎn)生過(guò)度伸長(zhǎng)。當(dāng)這種伸長(zhǎng)超過(guò)材料的極限伸長(zhǎng)率時(shí)易產(chǎn)生破裂。因此,伸長(zhǎng)類成形工序不宜采用塑性差的材料。
五,壓縮類成形工序不宜選用抗失穩(wěn)力差的材料
在壓縮類成形中,變形區(qū)主要受壓應(yīng)力、壓應(yīng)變性質(zhì)的壓縮變形。板料在壓應(yīng)力作用下,容易產(chǎn)生失穩(wěn)起皺。因此,為了提高塑性變形的穩(wěn)定性,不宜選用抗失穩(wěn)能力差的材料。
六,在以伸長(zhǎng)為主的成形零件中,不宜選用應(yīng)變硬化指數(shù)小的材料
應(yīng)變硬化指數(shù)與板料的沖壓成形性能關(guān)系十分密切。根據(jù)塑性變形極限理論,單向拉伸時(shí),板料出現(xiàn)集中性頸縮時(shí)的最大伸長(zhǎng)應(yīng)變?yōu)?倍。一般情況下,材料出現(xiàn)集中性頸縮之后很快就會(huì)破裂,因此,應(yīng)變硬化指數(shù)越大的材料,材料局部抗破裂的能力越強(qiáng),塑性應(yīng)變分布趨于均勻化,應(yīng)變峰值低,提高了板料成形時(shí)的總體成形極限,因此,在以伸長(zhǎng)為主的成形零件中,不宜選用應(yīng)變硬化指數(shù)小的材料。
七,冷擠壓工序不宜采用高強(qiáng)度、低塑性的材料
冷擠壓工序不宜采用高強(qiáng)度、低塑性的材料,以免增加變形抗力及產(chǎn)生裂紋。冷擠壓等體積成形對(duì)材料的要求是:材料應(yīng)具有高塑性、低屈服點(diǎn)及低的加工硬化敏感性。常用冷擠壓材料有純鋁及鋁合金、銅及銅合金、低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼等。這類材料擠出的制品表面光潔,尺寸精度商,且一次能承受較大的塑性變形,擠出復(fù)雜形狀的制品。反之,像高碳鋼(45—70鋼)、高合金鋼(40Cr)、碳素工具鋼等,擠壓力大,成形困難,宜采用溫?cái)D或熱擠。
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