金相组织是材料的微观质量特征。它的主要 标志是：渗碳体或碳化物的球化程度。
精品课件Biblioteka （一）冲压材料性能精品课件
（1）屈服强度、抗拉强度和屈强比
▪ 抗拉强度是计算冲压加工力的基本要素。
▪ 屈服强度均匀，无明显方向性。
▪ 当屈服强度和抗拉强度高时，冲压成形力大，成 形的难度加大，而且还会降低模具的寿命。
（2）继续进行加工将会抑制局部变形，得到一致的 变形。
▪ n值低的材料会发生以下行为：
继续进行加工会引起局部的变形，弱的部分甚至破断。
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（4）硬度
▪ 一般来说，硬度越低，塑性越好。 ▪ 但是，材料的硬度偏高，弱碳化物球化率在90%
以上，也能得到良好的冲裁面。反之，材料的硬 度偏低，但球化不充分，也会使冲裁面撕裂。 ▪ 因此，硬度是判断是否适合剪切的宏观指标，而 金属组织（碳化物的均匀性和球化程度）是判断 是否适合冲裁的微观指标。
▪ 目前，可冲压的材料不仅是低碳钢，而且 还有不锈钢、铝及铝合金。
▪ 一般以含碳量≤0.25%及抗拉强度小于 650N/mm2的材料为主。
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冲压对金属材料的冲压性能要求：
▪ （1）具有良好的机械性能及较大的变形抗力 金属材料的机械性能是指抗拉强度、屈服
强度、延伸率、硬度、塑性、应变比等。 ▪ （2）具有理想的金相组织结构
（1）拉深 ①拉深过程
▪ 定义：利用模具使冲裁后得到的平板坯料变形成 开口空心零件的工序。
▪ 设备：液压机或者压力机。
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②拉深中的废品
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(2)弯曲
▪ 弯曲是将坯料弯成具有一定角度和曲率的 变形工序。
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二、冲压工件材料的力学性能要求
▪ 冲压材料是影响零件质量和模具寿命的重 要因素。
▪ 如果屈服强度高——影响冲压件的尺寸精度。
▪ 屈强比低。
▪ 一般的计算中，冲压材料的剪切应力τ=0.8*抗拉
强度σb。
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（2）延伸率
▪ 如果板材的延伸率大，对所有的伸长类冲 压成形都是有利的。
▪ 当延伸率大时，胀形、翻边的成形极限也 大。
▪ 大多数的优质冲压钢都具有较高的均匀延
伸率。
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冲压生产中对工件和模具材料 的力学性能要求
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一、冲压概论
（一）冲压定义
▪ 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型 材等施加外力，使之在模具里直接受到变形力并 进行变形（产生塑性变形或分离），从而获得所 需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法 。
▪ 冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合
▪ 材料塑性越好，光亮带越大，断裂带越小，同时 ，圆角毛刺亦增大。
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（2）修整
▪ 定义：利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄 层金属，以切掉冲裁件上的剪裂带和毛刺，从而 提高冲裁件的尺寸精度（IT6~IT7），降低表面 粗糙度值（Ra0.8~1.6um）。
▪ 机理：修整的机理与冲裁完全不同，而与切削加 工相似。 大间隙冲裁件——板厚10% 小间隙冲裁精件品课— 件 —板厚8%以下
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（4）冲压加工的分类
▪ 1、分离工序 ▪ 定义：是在冲压过程中使冲压件与板料沿一定的
轮廓线相互分离的工序。如落料、冲孔、切断和 修整等。 ▪ 应用特点：多用于生产有孔的、形状简单的薄板 件（一般铝板≤3mm，钢板≤1.5mm）以及作为 成形过程的先行工序或者为成形过程制备料坯。
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工序名称 工序特征
应用范围
落料
用模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分 用于制造各种形状的
为工件。
平板零件
冲孔
用模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分 用于冲平板件或成形
为废料。
件上的孔
切断
用剪刀或模具切断板料，切断线不是封 多用于加工形状简单
闭的。
的平板零件
切边
用模具将工件边缘多余的材料冲切下来。主要用于立体成形件
▪ 1）塌角带 ▪ 2）光亮带 ▪ 3）断裂带 ▪ 4）毛刺区
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③特征与材料（板料材料）塑性的关系
▪ 断面质量受冲裁条件的不同而不同，如刃口间隙 ，刃口形状，锋利程度，冲裁力、润滑条件，板 料质量（表面质量），板料种类（性能）。
▪ 冲压生产要求冲裁件有较大的光亮带，尽量减少 断裂区域的宽度。
称锻压。
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（2）冲模
▪ 冲模是将材料（金属或非金属）批量加工 成所需冲件的专用工具。
▪ 冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构 成冲压加工的三要素，只有它们相互结合 才能得出冲压件。
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（3）冲压的优势 ▪ 生产效率高，操作方便，易于实现机械化与自动
化 ▪ 质量稳定，互换性好 ▪ 可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件 ▪ 省料，节能
冲槽
在板料上或成形件上冲切出窄而长的槽
剖切
把冲压加工成的半成品切开成为两个或 多用于不对称的成双
数个零件。
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或成组冲压之后
（1）落料和冲孔 ▪ 落料和冲孔是使坯料按封闭轮廓分离。统
称为冲裁。
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①冲裁时材料 分离过程可 分为三个阶段：
弹性变形阶段 塑性变形阶段
断裂分离阶段
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②普通冲裁件的断面特征
（3）加工硬化n
▪ 定义：在拉伸加工过程中会使材料产生硬化现象 ，这种现象，一般称为加工硬化。
▪ 原因：材料承受一定塑性变形后，在于同方向施 加负荷力将使其降伏点上升，从而增加必要的变 形抵抗以对抗塑性变形之再产生。
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▪ n值高的材料会发生以下行为：
（1）继续进行加工会造成材料硬化，伸长量减少而 使加工不易；
▪ 分类：修整冲裁件的外形称外缘修整，修 整冲裁件的内孔称内孔修整。
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2、成型工序——使坯料发生塑性变形而成一定形状和尺
寸的工件。
名称 弯曲 拉深 翻边 胀形 缩口 挤压
卷圆 扩口 校形
工序特征 用模具将板料弯曲成一定角度的零件，或将已弯件再弯。 用模具将板料压成任意形状的空心件，或将空心件作进一步变形 用模具将板料上的孔或外缘翻成直壁 用模具对空心件施加向外的径向力，使局部直径扩张。 用模具对空心件口部施加由外向内的径向压力，使局部直径缩小。 把毛坯放在模腔内，加压使其从模具空隙中挤出，以成形空心或实心 零件。 把板料端部卷成接近封闭的圆头，用以加工类似铰链的零件。 在空心毛坯或管状毛坯的某个部位上使其径向尺寸扩大的变形方法。 将工件不平的表面压平；将已精品弯课曲件 或拉深的工件压成正确的形状