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冲压用薄钢板的性能哪些哪因素决定
优质碳素结构钢薄板,深冲压用冷轧薄钢板,搪瓷用热轧薄钢板等,虽然其用途各有不同,但有一个共同点,就是都用来在冷状态下,经过冲压加工制作各种冲压件。这就要求供冲压用的钢板,必须有优良的冲压成型性能。冲压成型性能是由化学成分、机械性能、工艺性能、内部组织以及钢板的表面精度等几方面来保证的。
1.化学成分
为了利于冲压成型,需有较高的塑性,故冲压用钢板一般含碳量较低,冲制复杂的零件(形状复杂、变形量大),多采用含碳量为0.05〜0,08%的钢,一般冲压件采用的钢含碳量也不超过0.2〜0.3%。硅会增加钢的弹性和硬度,对冲压不利,故最常采用的是含硅盪极低的沸腾钢如08F等。沸腾钢板较软,且价格低廉,但常由于内部杂质多、偏折大、使钢锭不同部位轧成的钢板性能不一致,且有应变时效倾向,故只宜冲制简单冲压件和非外表零件。对冲压性能要求较高,外观要求较严的零件,常用08A1铝镇静冷轧板冲制。铝镇静板价格较贵,但性能比较均匀,应变时效倾向小。
2.内部组织
冷轧深冲薄板的金相组织,主要在铁素体基体上分布有极少量非金属夹杂物及游离碳化铁,这三种组分的分布状况对钢板的冲压性能都有影响。
铁素体晶粒祖大,就使冲压零件表面祖糙。如晶粒过细,则
钢板强度提高,使冲压性能恶化,晶粒大小不均匀,对冲压性能影响尤其大。冲压薄板的理想晶粒度的大小级别,有一定的规定。
游离碳化铁增加了钢的硬度和脆性,特别是在晶粒间界析出,或成链状分布时,破坏了金属基体的连续性,降低了钢板的冲压性能。故应对碳化铁的数量进行评定,并限制其级别。
常见的非金属夹杂物有硫化物、氧化物、硅酸盐和其他复合夹杂物。当数量增加,并呈连续条状分布时,割断了金属基体的连续性,降低了钢板的塑性,使冲压性能恶化。冶标YB27~64、YB31〜64对以上影响,都有具体规定。
3.机械性能和加工性能
冷轧深冲薄板的机械性能对冲压性能有一定的影响。常根据机械性能间接判断钢板冲压零件的结果。
强度和塑性。屈服强度是影响钢板冲压性能的一个较重要的指标,屈服强度数值越低,冲压性能越好。同样,屈强比越低,冲压零件时塑性变形越容易,冲压性能越好。延伸率是在抗拉试验时评定钢板塑性的指标,数值越高,冲压性能越好。
硬度,硬度值和钢板的冲压性能有一定关系,在很多国家的冷轧钢板标准中都规定了硬度值。
杯突试验的冲压深度。是评定钢板质量的一个重要指标,在各国薄板的标准中都作了规定,并按该值将钢板分成不同的冲压级别。
塑性应变比(r-值)。试验结果表明,r-值比上述各项机械性能指标更能反映钢板实际冲压零件时的特性。r-值是在抗拉试验时,样品塑性变形一定量之后试样宽度方向的应变与厚度方向的应变的、比值,反映塑
性变形时各向导性的程度。r-值小于1,表明钢板在厚度方向比宽度方向容易变形,在冷冲过程中,钢板容易减薄致裂,
因而冲压性能不好;〃值大于1,表明钢板宽度方向容易变形,在冷冲过程中,长宽方向易变形,厚度方向不易变形,故不易变薄和不易断裂,因而冲压性能好。而且r-值越高,冲压性能越好,冲裂情况越少。
对于热轧板,由于轧制方法的不同,冲压性能有很大区别,连轧时钢板的纵向和横向性能差别较大,冲压零件时,当变形部位与轧制方向平行时,容易开裂。
4.钢板的表面质量
钢板的尺寸精确度和表面质量都对其冲压性能有很大影响。如钢板的厚薄不匀,易使冲压件在钢板较厚处因压得过紧而开裂,而在较薄处,则因压得过松而变形。所以冲压用板的尺寸允许偏差限制较严。
冲压用钢板表面不允许有氧化铁皮,更不允许有任何缺陷,这会使钢板表面粗糙,工具迅速磨损,而且对冲压件的焊接也有不利影响。
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