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鈑金加工材質的工藝性能指標

不同的鈑金加工材質具有不一樣的性能,常見的有抗破裂性、貼模性和定形性。鈑金材料的性能越好,極限變形程度大,就越有利于生產加工,也可獲得更高的生產率和更低的成本。

抗破裂性涉及板料在各種沖壓成形工藝中的最大變形程度即成形極限,板料的沖壓成形性能越好,板料的抗破裂性也越好,其成形極限就越高。

操作員正在進行鈑金加工作業

貼模性是指板料在冷壓過程中取得與模具形狀一致性的能力。成形過程中,由于各方面因素的影響,板料會產生內皺、翹曲、塌陷和鼓起等幾何面缺陷,使貼模性降低。

定形性是指零件脫模后保持其在模內既得形狀的能力。影響定形性的諸因素中,回彈是最主要的因素,零件脫模后,常因回彈過大而產生較大的形狀誤差,板料的貼模性和定形性是決定零件形狀尺寸精度的重要因素。

以下幾項力學性能指標能從不同角度反映鈑金材料的沖壓性能,其中重要的幾項有:

1)均勻伸長率δb均勻伸長率δb是在拉伸實驗中開始出現拉伸縮頸時的伸長率。它表示材料產生均勻變形或穩定變形的能力。一般情況下,沖壓成形都是在板料的均勻變形范圍內進行的,所以δb對沖壓成形有較為直接的意義。δb越大,則材料的極限變形程度越大,越有利于沖壓成形。

2)屈強比(σs/σb)屈強比是一項反映材料沖壓性能的綜合性指標。屈強比小,屈服強度σs與強度極限σb之間的差值大,允許的塑性變形區間大,這對所有的鈑金變形都是有利的。

3)硬化指數n硬化指數n表示在冷塑性變形中材料的硬化程度。n值越大的材料,硬化效果越大,這對伸長類變形是有利的。由于變形硬化引起的變形抗力的增加可以補償因拉伸導致的局部截面積減小所引起的承載能力的減弱,因此阻止了局部集中變形的進一步發展,具有擴展變形區,使變形區均勻,從而起到增加變形程度的作用。

4)板厚方向性系數γ板厚方向性系數γ是指板料試樣在拉伸實驗時,寬度應變εb與厚度應變ε1的比值,故又稱塑性應變比。鈑金加工時,一般希望變形發生在板平面方向,而厚度方向則不希望發生過大的變化。當γ值大于1時,表示寬度方向的變形比厚度方向的變形更大,即γ值越大,越有利于提高板料沖壓成形極限。

鈑金加工所用板料都是經過軋制的材料,由于纖維組織的影響,其各個方向的力學性能并不一致,因此,板厚方向性系數是從各個不同方向取樣,取其平均值作為標準的。

(5) 板平面方向性Δγ當在板料平面內不同方向上截取實驗試樣時,實驗中所測得的各種力學性能、物理性能等也不一樣。板料這種力學性能、物理性能在板平面方向出現的各向異性,稱為板平面方向性,用Δγ表示。板平面方向性的大小可以用板厚方向性系數在幾個不同方向上的平均差別來衡量。板料的板平面方向性Δγ的存在,常會使拉深件口部出現凸耳,凸耳的大小和位置與Δγ有關,所以Δγ叫做凸耳參數。凸耳影響零件的形狀和尺寸精度,必要時需增加切邊工序。

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