当前位置：文档之家› 冷轧薄板冲压件成型影响因素浅析

冷轧薄板冲压件成型影响因素浅析

摘要：概述了冷轧薄板冲压件成型性能的评价指标及其对冲压性能的影响，

从材料的化学成分、厚度及表面质量、晶体的形态及加工工艺三个方面简述了其

对冲压性能各个指标的影响机理。

关键词：薄板冲压件成型

1、前言

冲压件由于其加工效率高，材料利用率高，成型精度高等优点而广泛应用于

家电、汽车等行业，特别是冷轧薄板类的零件。冲压加工是板料在模具的作用下，在其内部产生使之变形的内力，当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或者某

个部位便会产生与之相对应的变形，从而获得所需形状、尺寸和性能的零件，典

型的冷轧薄板冲压件如图1。1所示。冲压成型过程是一个集板材弹塑性大变形、工具和模具的接触、摩擦等因素为一体的复杂过程。因此，研究影响冲压成型性

能的因素对于提升零件一次合格率，降低成本，改善零件的工艺性等尤为重要。

2、冷轧薄板冲压性能的评价

板材冲压成型是一个大变形、大转动、大位移的变形过程，过程中的主要问

题是起皱、破裂和回弹。因此其板材的拉伸性能和加工硬化指数是其主要的评价

指标。

拉强度σb、屈服强度σs、屈强比σs/σb、均匀伸长率δu、塑性应变比

r值(表示板材各向异性的参数)是拉伸性能的主要评价指标。

抗拉强度σb表征材料在拉力作用下抵抗变形的最大能力；屈服强度σs表

示金属材料在发生屈服变形时的最小作用力，当屈服极限较小时，薄板回弹值就

会相应减小，容易屈服，具有较好的定形性以及贴模性。

屈强比σs/σb是材料的屈服强度和抗拉强度的比值，表示材料的抗变形能力，在保证材料强度满足使用需求的情况下，其屈强比越小，其冲压性能越好。

当屈强比不断减小时，薄板的定形性以及成形性就会得到有效改善，从而保证冲

压性能。

均匀伸长率δu对冲压性能也有重要影响，当延伸率不断增加时，薄板塑性

变形能力也得到提升，颈缩变形出现的时间得以延迟从而得到综合性能较好的冷

轧薄板。

塑性应变比r值主要影响拉伸性能，理论与冲压生产实践都证实 , 板材的r

值大 , 它的拉伸性能也好。

金属板材在冲压时，其塑性变形处伴随这强化，使变形转移到其周围未加工

硬化的部分。晶粒发生滑移，出现位错的缠结，破碎和纤维化，在其内部产生了

残余应力。通常用加工硬化指数或硬化系数简称n值表示板材在冷变形过程中材

料的变形抗力随变形程度增大而增加的性质。它是评定板材成形性能的重要指标，n值可用幂函数近似表示为:σ=Cεn。冷轧薄板的n值一般为0.18～0.25。在薄

板冲压成形中，硬化指数n是一个极为重要的参数，冲压成形零件的最终强度、

均匀伸长量、成形极限图的高低、应变分布和其他许多成形变量也都与n值直接

浅谈冲压件制造工艺及质量缺陷

浅谈冲压件制造工艺及质量缺陷欧阳春生北汽福田汽车股份有限公司摘要：汽车制造中有60%-70%的金属零部件需经塑性加工成形，冲压加工是完成金属塑性成形的一种重要手段，它是最基本、最传统、最重要的金属加工方法之一。汽车冲压工艺技术如车身上的各种覆盖件、车内支撑件、结构加强件，还有大量的汽车零部件，如发动机的排气弯管及消声器、空心凸轮轴、油底壳、发动机支架、框架结构件、横纵梁等等，都是经冲压成形技术正向精密、多功能、高效节能、安全清洁的生产方向发展，冲压工件的制造工艺水平及质量，在较大程度上对汽车制造质量和成本有直接的影响。关键词：冲压工艺质量 1汽车覆盖件的工艺过程概述汽车冲压件的加工过程大致如下：卷材——落料——堆垛——运输——（冲压线）仓储——清洗——冲压成型。在落料过程中，由起重机将卷料放上卷料备料台，然后装载到上料小车上，上料小车运行到开卷机，上料小车回位后，完成卷料与整线的对中，穿带结束后，料带经过四辊式送料机组进行料头剪切，进入清洗机进行料带的清洗；经过清洗后的料带进入校平机组；被校平后的板料进入地坑，形成一个缓冲带（补偿环），以补偿卷材在开卷校平部分连续运行和进入落料切断冲模时的间歇动作的速度差。在地坑的一侧，装有光电反射器，当卷材下落到地坑时，反射器给出信号使驱动开卷装置的电机停止工作，卷材进给中断；经过几次落料切断后，地坑中的卷材逐步上升到一定程度，光电反射器发出信号，使驱动开卷装置的电动机起动，恢复卷材进给，开卷校平；从地坑上来的板料进入落料压力机进给的装置；落料压机落料及堆垛。在冲压成形过程中，钢板的成型都是借助模具对薄板施加外力所引起的结果。一定力的作用方式和大小，都对应着一定的变形。不论采用什么样的成形方式，冲压成形件所要求的几何形状，都是通过钢板在冲压成形过程中的塑性变形来完成的。根据冲压成形过程中钢板变形区的应力、应变的不同，可将零件变形划分为拉伸、压缩、弯曲、扭转等多种成形方式。 2.汽车冲压工艺术语切开：切开是将材料沿敞开轮廓局部而不是完全分离的一种冲压工序。被切开而分离的材料位于或基本位于分离前所处的平面上。切边：切边是利用冲模修边成形工序件的边缘，使之具有一定直径、一定高度或一定形状的一种冲压工序切舌：切舌是将材料沿敞开轮廓局部而不是完全分离的一种冲压工序。被局部分离的材料，具有工件所要求的一定位置，不再位于分离前所处的平面上。

板料冲压成形性能及冲压材料

板料冲压成形性能及冲压材料板料的冲压成形性能板料对各种冲压成形加工的适应能力称为板料的冲压成形性能。具体地说，就是指能否用简便地工艺方法，高效率地用坯料生产出优质冲压件。冲压成形性能是个综合性的概念，它涉及到的因素很多，其中有两个主要方面：一方面是成形极限，希望尽可能减少成形工序；另一方面是要保证冲压件质量符合设计要求。下面分别讨论。 (一)成形极限在冲压成形中，材料的最大变形极限称为成形极限。对不同的成形工序，成形极限应采用不同的极限变形系数来表示。例如弯曲工序的最小相对弯曲半径、拉深工序的极限拉深系数等等。这些极限变形系数可以在各种冲压手册中查到，也可通过实验求得。依据什么来确定极限变形系数呢？这要看影响成形过程正常进行的因素是哪些。冲压成形时外力可以直接作用在毛坯的变形区（例如胀形），也可以通过非变形区，包括已变形区（例如拉深）和待变形区（例如缩口、扩口等），将变形力传给变形区。因此，影响成形过程正常进行的因素，可能发生在变形区，也可能发生在非变形区。归纳起来，大致有下述几种情况： 1.属于变形区的问题伸长类变形一般是因为拉应力过大，材料过度变薄，局部失稳而产生断裂，如胀形、翻孔、扩口和弯曲外区等的拉裂。压缩类变形一般是因为压应力过大，超过了板材的临界应力，使板材丧失稳定性而产生起皱，如缩口、无压边圈拉深等的起皱。 2.属于非变形区的问题传力区承载能力不够：非变形区作为传力区时，往往由于变形力超过了该传力区的承载能力而使变形过程无法继续进行。也分为两种情况： 1)拉裂或过度变薄；例如拉深是利用已变形区作为拉力的传力区，若变形力超过已变形区的抗拉能力，就会在该区内发生拉裂或局部严重变薄而使工件报废。 2)失稳或塑性镦粗：例如扩口和缩口工序是利用待变形区作为压力的传力区，若变形力超过了管坯的承载能力，待变形区就会因失稳而压屈，或者发生塑性镦粗变形。非传力区在内应力作用下破坏：非变形区不是传力区时，由于变形过程中金属流动的不均匀性，也可能产生过大的内应力而使之破坏。根据发生问题的部位不同，可分为： 1)待变形区拉裂或起皱：例如在盒形件的后续拉深工序中，待变形区金属流入变形区的速度不一致，靠直边部分流入速度快，角部金属流入速度慢。在这两部分金属的相互影响下，直边部分容易发生拉裂，角部则容易沿高度方向压屈起皱。 2)已变形区拉裂或起皱：如薄壁件反挤时，若金属从变形区流到已变形区的速度不均匀，则速度快的部位易因受附加压应力而起皱，速度慢的部位易受附加拉应力的作用而开裂。

冷轧深冲用钢的成形性能

冷轧深冲用钢的成形性能 1冲压性能的定义板材的冲压性能是指板材对冲压加工的适应能力。板材的冲压性能好，可以在使用最低的人力与物力消耗的条件下，使用较方便的冲压加工方法即可制造成高质量的冲压件。钢板的冲压性能一般指在冲制成型时，钢板耐冲压的程度，即成型性能的好坏，亦即钢板能在其平面方向上获得最大的塑性流变，同时在厚度方向上对流变产生最大的阻力。板材的成形性是指，在给定的加工过程中板材承受变形而不产生断裂或失稳（失效）的能力。目前，按照冲压级别，冲压板的冲压性能分为 CQ 级、DQ 级、DDQ 级和EDDQ 级。 2、成形指标单向拉伸实验可获得两个重要的成形性能指标同时，还可获得其它强度与塑性指标，如屈服强度 :塑性应变比（r 值）和加工硬化指数（n 值）。（ReL ）抗拉强度（（Rm 卜总延伸率（A ）等。（1）强度和屈强比屈服强度ReL 表示材料产生屈服时的最小应力。 ReL 越小材料越容易屈服，成形后回弹小，贴模性和定形性较好。抗拉强度Rm 表示薄板材料在单向拉伸条件下所能承受的最大应力值，是设计与选材的主要依据。它越大，冲压成形时零件危险断面的承载能力越高，其变形程度越大。在材料与成形性能有关的其它指标大致相同时， Rm 越大材料的综合成形性能越好。屈强比为材料的屈服强度与抗拉强度之比，大的变形加工，材料的成形性好，有利于冲压成形。 ⑵延伸率延伸率A 即试样拉伸断裂后标距段的总变形与原标距长度之比的百分数。材允许的塑性变形程度也越大，冲压性能越好。 ⑶塑性应变比和塑性应变比平面各向异性度金属薄板塑性应变比；值反映金属薄板在其平面内承受压力或拉力时抵抗变薄或变厚的能力，是金属薄板塑性各向异性的一种量度，是衡量深冲性能的重要指标之一。板材的深冲性能与其力学性能的各向异性密切相关，提高深冲性能的宗旨是力图使板材在板平面内具有高塑性流动性，同时，在板厚方向具有足够的抵抗塑性流动的能力。 r 值指将金属薄板试样单轴拉伸到产生均匀塑性变形时，试样标距内，宽度方向的真实应变岛与厚度方向的真实应变凡之比。定义式为：式中，%丹»严宀拥和加分别为试样标距内宽度方向变形前后的宽度，他和 % 兔眄分别为试样标距内厚度方向变形前后的厚度。对钢板进行r 值的测定实验，在钢板的横向、纵向及45度角方向上分别取样进行测定，得到钢板各方屈强比越小，表明薄板在破裂前能进行更 A 值越大，板

冷轧薄板冲压件成型影响因素浅析

冷轧薄板冲压件成型影响因素浅析摘要：概述了冷轧薄板冲压件成型性能的评价指标及其对冲压性能的影响，从材料的化学成分、厚度及表面质量、晶体的形态及加工工艺三个方面简述了其对冲压性能各个指标的影响机理。关键词：薄板冲压件成型 1、前言冲压件由于其加工效率高，材料利用率高，成型精度高等优点而广泛应用于家电、汽车等行业，特别是冷轧薄板类的零件。冲压加工是板料在模具的作用下，在其内部产生使之变形的内力，当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或者某个部位便会产生与之相对应的变形，从而获得所需形状、尺寸和性能的零件，典型的冷轧薄板冲压件如图1。1所示。冲压成型过程是一个集板材弹塑性大变形、工具和模具的接触、摩擦等因素为一体的复杂过程。因此，研究影响冲压成型性能的因素对于提升零件一次合格率，降低成本，改善零件的工艺性等尤为重要。 2、冷轧薄板冲压性能的评价板材冲压成型是一个大变形、大转动、大位移的变形过程，过程中的主要问题是起皱、破裂和回弹。因此其板材的拉伸性能和加工硬化指数是其主要的评价指标。拉强度σb、屈服强度σs、屈强比σs/σb、均匀伸长率δu、塑性应变比 r值(表示板材各向异性的参数)是拉伸性能的主要评价指标。抗拉强度σb表征材料在拉力作用下抵抗变形的最大能力；屈服强度σs表示金属材料在发生屈服变形时的最小作用力，当屈服极限较小时，薄板回弹值就会相应减小，容易屈服，具有较好的定形性以及贴模性。

屈强比σs/σb是材料的屈服强度和抗拉强度的比值，表示材料的抗变形能力，在保证材料强度满足使用需求的情况下，其屈强比越小，其冲压性能越好。当屈强比不断减小时，薄板的定形性以及成形性就会得到有效改善，从而保证冲压性能。均匀伸长率δu对冲压性能也有重要影响，当延伸率不断增加时，薄板塑性变形能力也得到提升，颈缩变形出现的时间得以延迟从而得到综合性能较好的冷轧薄板。塑性应变比r值主要影响拉伸性能，理论与冲压生产实践都证实 , 板材的r 值大 , 它的拉伸性能也好。金属板材在冲压时，其塑性变形处伴随这强化，使变形转移到其周围未加工硬化的部分。晶粒发生滑移，出现位错的缠结，破碎和纤维化，在其内部产生了残余应力。通常用加工硬化指数或硬化系数简称n值表示板材在冷变形过程中材料的变形抗力随变形程度增大而增加的性质。它是评定板材成形性能的重要指标，n值可用幂函数近似表示为:σ=Cεn。冷轧薄板的n值一般为0.18～0.25。在薄板冲压成形中，硬化指数n是一个极为重要的参数，冲压成形零件的最终强度、均匀伸长量、成形极限图的高低、应变分布和其他许多成形变量也都与n值直接相关。 3、冷轧薄板冲压性能的影响因素冲压性能是材料的力学性能之一，它与材料的化学成分、厚度及表面质量、晶体的形态及加工工艺等因素有关。 3．1材料的化学成分冷轧板主要由碳、硅、锰、硫、磷等元素组成，它们的含量对冷轧板的性能有显著的影响。碳含量提升，能显著提高板料的硬度，同时也增加Fe3C的含量，从而降低材料的塑性及冲压性能，所以冷轧板中要严格控制碳含量，一般在C含量小于0.2%，对于冲压要求高的板料，其C含量小于0.08%。硅可强化铁素体，对改善板料的屈服强度，同时降低了板料的塑性，其含量小于0.03%。硫在板料

C、N元素对304不锈钢冷冲压成形性能的影响

C、N元素对304不锈钢冷冲压成形性能的影响邬珠仙;陈作祥;梁振杰;张朝波;史哲【摘要】304不锈钢具有良好的冷加工成形性,但其成分中各元素含量的不同将导致该材料冷加工成形性能差异很大.通过拉伸试验、杯突试验及拉深成形试验,研究分析了C、N元素对304不锈钢冷轧薄板拉深、胀形等冷冲压成形性能的影响.研究结果显示,C、N元素的增加有利于提高304不锈钢材料的延伸率、屈服强度、抗拉强度及硬度,并在适当的范围内可提高冷冲压胀形成形性能,但对冷冲压拉深成形性能不利;同时C元素对材料延伸率及冷冲压成形性能的影响比N元素显著.【期刊名称】《宝钢技术》【年(卷),期】2017(000)001 【总页数】6页(P24-29) 【关键词】冷冲压;胀形成形;拉深成形;极限深冲比;时效开裂【作者】邬珠仙;陈作祥;梁振杰;张朝波;史哲【作者单位】宁波宝新不锈钢有限公司,浙江宁波315807;宁波宝新不锈钢有限公司,浙江宁波315807;宁波宝新不锈钢有限公司,浙江宁波315807;宁波宝新不锈钢有限公司,浙江宁波315807;宁波宝新不锈钢有限公司,浙江宁波315807 【正文语种】中文【中图分类】TG389 邬珠仙高级工程师 1968年生 1991年毕业于大连理工大学现从事不锈钢冷轧研究电话*****************************************

作为应用最为广泛的不锈钢,304不锈钢在国内制品行业的用量已占其冷轧薄板总量的50%以上,并随着制造业成本压力的增大,对冷冲压用304不锈钢冷轧薄板的材料成本及冲压成形性能提出了更高的要求。实际生产中制造厂家通常将304钢种的Ni含量控制在标准下限(接近于8.0%),并通过提高C、N元素含量来平衡304钢种的Cr、Ni当量及稳定奥氏体组织,以控制304钢种的合金成本。但是,C、N元素在促进304钢种奥氏体相组织的形成和稳定性的同时,作为间隙原子对冷变形过程中的位错有着显著的阻碍作用,从而影响304钢种的冷冲压成形性能。因此,设计合理的冷冲压用304不锈钢C、N元素含量,以确保304钢种具有良好的冷冲压成形性能,降低实际生产中不必要的工时及材料的浪费具有重要意义。本文主要研究工业大生产条件下304不锈钢中C、N元素含量的变化对其力学性能及冷冲压成形性能的影响。 1.1 试样制备试验用材料是12个不同炉号的304不锈钢,分别从工业大生产冷轧成品取得,成分中除C、N元素外其他元素含量尽量接近;12炉试样分为6大组,每大组内分为中碳和高碳2个小组,每大组内w(C+N)较为接近,但第1大组到第6大组w(C+N)逐步增加。每小组为3个试样,各试验值为每小组3个试样的平均值(LDR试验除外),化学成分及相应的Md(30/50)值[1]和镍当量(Nieq)见表1。 1.2 试验方法采用JIS Z 2241 13B#规格的拉伸试验片,拉伸试片的长度方向与轧制方向垂直,拉伸速率为40 mm/min,拉伸试验在岛津AG-100kN拉伸试验机上进行,测得屈服强度(YS)、抗拉强度(TS)及延伸率(EL)。在ZWICK AMSLER BUP 200杯突试验机上进行胀形成形试验,测得杯突试验值(Er),凸模移动速度:9 mm以前为5 mm/min,9 mm以后为20 mm/min。

影响冷轧钢板冲压性能因素浅析

影响冷轧钢板冲压性能因素浅析摘要：本文从冷轧钢板的化学成分、力学性能及钢板的成型曲线特点等各个方面，探讨了影响冷轧钢板冲压性能的因素及其性能评定方法，为冲压件的正常生产提供了理论依据，从而提高冲压件的加工质量。关键词：冷轧钢板；冲压性能；性能评定；硬化指数采用冲压工艺生产零件，材料利用率高，能冲制形状复杂，互换性能好的零件，是在机械制造中重要的成形工艺之一，在联合收割机生产中，冷轧钢板冲压件的用钢量约占其钢材总量的30%，这样确保冷轧板冲压件的质量，保证冲成形状复杂零件而不开裂，保证零件的尺寸精度及表面质量，就显得尤为重要。 1 冷轧板的特点冷轧钢板的厚度一般在3.0mm以下，大量应用的是连轧钢板，它能生产出形状复杂，表面质量高的零件。我国的相关标准中（GB699-88 GB13237-91 GB5213-85）规定了钢板的化学成分、力学性能。 2 影响冷轧钢板冲压性能的因素 2.1 钢的化学成分钢中主要元素是C、SI、Mn、P、S，它们在钢中含量不同，对钢的冲压性能有显著影响。C提高钢板强度，但增加Fe3C的数量，降低钢的塑性和冲压性能，所以冷轧钢板中碳的含量一般≤0.20%，最好≤0.08%；Si强化铁素体元素，明显提高钢的屈服强度，但降低钢的塑性，其含量一般应≤0.03%；Mn在钢中易形成MnS夹杂，影响冲压性能，但Mn有抑制钢板边部龟裂作用；P在钢中有偏析倾向，易形成带状组织，在增加钢板强度同时亦增加钢板的冷脆性；S易形成硫化物，降低钢板冲压性能；AL作为最终脱氧剂，形成ALN，降低钢板“应变时效”有获得“饼形”晶粒改善冲压性能作用。 2.2 铁素体晶粒大小和形状 2.2.1 铁素体晶粒大小和形状冲压性能优良钢板的理想晶粒度为6级，晶粒粗大（〉3～4级）时，零件产生“桔皮”状表面，甚至引起裂纹，严重影响零件表面质量或密封质量。晶粒过细（〈8级），钢板强度高，塑性降低，恶化冲压性，加大零件回弹。当晶粒大小不均时，对冲压性能的影响尤为显著。铁素体晶粒形状有等轴晶粒（长轴/短轴二1）和饼形晶粒（长轴/短轴≥2.0）之分，饼形晶粒在厚度方向上，其晶界数目多于等轴晶粒，钢板厚向变形阻力大，即饼形晶粒钢板抗变薄能力强而沿板面方向容易变形。

冲压成形工艺

冲压成型资料 1 冲压成型工艺定义：冲压工艺是通过模具对毛坯施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得一定尺寸、形状和性能的工件的加工方法。冲压工艺的应用范围十分广泛，既可以加工金属板料、棒料，也可以加工多种非金属材料。由于加工通常是在常温下进行的，故又称为冷冲压。 2冲压工艺的特点： 2.1 用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其他加工方法难以加工的工件，如薄壳零件等。冷冲压件的尺寸精度是由模具保证的，因此，尺寸稳定，互换性好。 2.2 材料利用率高，工件重量轻、刚性好、强度高、冲压过程耗能少。因此，工件的成本较低。 2.3 操作简单、劳动强度低、易于实现机械化和自动化、生产率高。 2.4 冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂，生产周期较长、成本较高， 3 冲压材料的基本要求：冲压所用的材料，不仅要满足产品设计的技术要求，还应当满足冲压工艺的要求和冲压后的加工要求 (如切削加工、电镀、焊接等)。冲压工艺对材料的基本要求主要有： 3.1 对冲压成形性能的要求：对于成形工序，为了有利于冲压变形和制件质量的提高，材料应具有：良好的塑性(均匀伸长率δb高)、屈强比(σs/σb)小、板厚方向性系数大、板平面方向性系数小、材料的屈服强度与弹性模量的比值 (σs /E)小。对于分离工序，并不需要材料有很好的塑性，但应具有一定的塑性。塑性越好的材料，越不易分离。 3.2 对材料厚度公差的要求：材料的厚度公差应符合国家规定标准。因为一定的模具间隙适用于一定厚度的材料，材料厚度公差太大，不仅直接影响制件的质量，还可能导致模具和冲床的损坏。 3.3 对表面质量的要求材料的表面应光洁平整，无分层和机械性质的损伤，无锈斑、氧化皮及其它附着物。表面质量好的材料，冲压时不易破裂，不易擦伤模具，工件表面质量也好。

浅析机械加工薄壁零件的精度的影响因素

浅析机械加工薄壁零件的精度的影响因素摘要：薄壁零件也叫薄壳零件。这类零件的壁厚和它的径向或轴向尺寸比较，相差悬殊，一般为几十倍或上百倍，因此工件的刚性较弱，给车削加工带来一定的困难。薄壁零件的加工方法很多，如板料冲压，滚压焊接、爆炸成型等，但对一些截面比较复杂而尺寸精度和表面粗糙度要求较高的薄壁零件，有时则必须用车削方法加工。本文主要探讨车削加工薄壁零件的精度的影响因素。关键词：车削加工；薄壁零件；影响因素薄壁零件的壁厚不足其孔的1/15，因此刚性较差。但是薄壁零件质量轻、节省材料、占位空间少，故仍广泛应用于不同行业。由于薄壁零件本身刚性差，车削时装夹困难，极易产生变形，而且影响的因素又是多方面的，如夹紧力、切削力、切削热、弹性恢复变形等。所以车削薄壁零件须解决的首要问题是减少零件的变形，特别是夹紧和切削所造成的变形。 1.薄壁零件的加工特点车削薄壁零件时，由于工件的刚性差，在车削过程中，可能产生以下现象：1）因工件壁薄，在夹紧力的作用下容易产生变形，从而影响工件的尺寸精度和形状精度。工件在三爪卡盘上夹紧后，在夹紧力的作用下，会略微变形，变成三边形，但车孔后得到的是一个圆柱孔，当松开卡爪后，在弹性恢复的作用下，外圆恢复成圆柱形，而内孔变成了弧形三边形。若用内径千分尺测量，各个方向的直径相等，但内孔已发生变形不再是圆柱面，这种变形称为“等径变形”。2）因工件较薄，切削热会引起工件的热变形，使工件尺寸难以控制。对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件，在半精车和精车的一次安装中连续车削，所产生的切削热将引起工件的热变形。3）在切削力（特别是径向力）的作用下，容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度。4）测量时工件承受不了千分尺或百分表的测量压力，可能出现较大的测量误差，甚至因测量不当而造成废品[1]。 2.车削加工薄壁零件的精度的影响因素因工件较薄，切削热会引起工件热变形，从而使工件尺寸难以控制，对于线胀系数较大的金属薄壁工件，如在一次安装中连续完成半精车和精车，由切削热引起工件的热变形，会对其尺寸精度产生极大影响，有时甚至会使工件卡死在夹具上。在切削力（特别是径向切削力）的作用下，容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。切削用量对薄壁零件的影响薄壁零件车削时的变形是多方面的。装夹工件时的夹紧力，切削工件时产生的切削力，工件阻碍刀具切削时产生的弹性变形和塑性变形，使切削区温度升高而产生热变形。切削力的大小与切削用量是密切相关的[2]。背吃刀量n。，进给量厂，切削速度%是切削用量的三个要素。合理选用三要素就能减少切削力，从而减少变形。一般来说，背吃刀量增加，切削力就成正比增加，而进给量增加，切削力只增加

冷轧汽车板摩擦系数的检测及影响因素分析

冷轧汽车板摩擦系数的检测及影响因素分析雷泽红;涂元强;祝洪川;杜蓉;蔡捷【摘要】利用平板拉延试验通过正交分析研究了正压力、速度和润滑状况对摩擦系数的影响.结果表明:随正压力和速度的增大其摩擦系数降低,而涂油状况对摩擦系数的影响最大,使试样表面摩擦系数明显降低. 【期刊名称】《武汉工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(027)001 【总页数】3页(P14-16) 【关键词】冷轧板;摩擦系数;影响因素【作者】雷泽红;涂元强;祝洪川;杜蓉;蔡捷【作者单位】武钢钢铁(集团)公司研究院湖北武汉 430081;武钢钢铁(集团)公司研究院湖北武汉 430081;武钢钢铁(集团)公司研究院湖北武汉 430081;武钢钢铁(集团)公司研究院湖北武汉 430081;武钢钢铁(集团)公司研究院湖北武汉430081 【正文语种】中文【中图分类】TG115.5+8 在冷轧板料的冲压成形工艺中，摩擦直接影响成形性和应变的分布，关系到冲压过程的成败及冲压件质量，因此摩擦性能是板材成形有限元数值模拟的关键边界条件 [1]。材料的摩擦状况与汽车板表面及模具间接触压力、加工速度、温度，以及板料的变形程度、润滑剂的成分及状态等许多因素有关，本文通过对不同正压

力、不同拖曳速度和润滑状况的钢板进行摩擦因数测量，了解各因素对摩擦系数的影响程度，为今后进一步研究摩擦边界条件及板材的成形性奠定基础。冲压成形过程中工件表面与模具间因相对运动产生摩擦，不同于物理学中的干摩擦，也不同于机械传动中的流体摩擦，这种摩擦状态与板料和模具的材质、表面粗糙度、接触应力、变形温度、变形程度和所用润滑剂的成分等诸多因素有关，是一种很复杂的非均匀摩擦状态。目前对薄板成形摩擦机理还不是很清晰，在设计和研究中我们仍按库仑摩擦定律来表征摩擦力和正压力之间的关系。目前摩擦系数测量主要采用模拟试验，针对不同的成形工艺设计出与成形过程相近似的模拟试验装置，对该成形过程的摩擦进行测试。目前常用的冷轧钢板摩擦系数测量方法有平板抽动实验、拉弯实验、拉延成形摩擦实验等。平板滑动试验是试样在加压的平面或弧面模具水平抽动使板带在模具间滑动，从而测定摩擦力和摩擦系数 [2]。因该方法实验装置简单并能一定程度上模拟法兰处压边作用的摩擦条件，本文采用平板抽动实验进行摩擦系数测量。试验采用SMFDF-1 板材拉延筋摩擦试验机进行实验。试样垂直轧向取长400mm，宽30mm ，酒精清洗表面油污后测量钢板表面摩擦系数。材料选取典型的汽车用钢，厚度规格在0.6～0.7mm左右，力学性能如表1。 3.1 正压力对摩擦系数的影响在拖曳速度同为6.3 mm/s条件下，测量不同压力条件下DX54D+Z、 DX56D+ZF、DC06的摩擦系数，测量结果如图1。由图1可看出，随正压力的增大，所有试验材料的摩擦系数均有明显降低；当正

浅谈汽车冲压件成形及其缺陷分析

浅谈汽车冲压件成形及其缺陷分析摘要：随着改革开放的不断深入，我国国民的生活质量以及生活水平有了极大的提升，从目前来看，汽车已经成为了普通民众最为常见的一种交通工具，在这样的社会背景之下，人们对汽车的功能以及外观提出了更高的要求。为了能够真正地保障自身的发展符合社会的实际需求并提高自身的综合实力，汽车企业开始站在宏观发展的角度积极地立足于汽车组成零部件品质提升的相关要求对汽车冲压件形成工艺的分析以及进一步改进，更好地提升自身汽车制造的技术以及水平。因此本文立足于汽车冲压件的具体形成，对其所存在的各类缺陷进行进一步的分析以及研究。关键词：汽车冲压件成形缺陷一、引言作为市场经济体制中的重要组成部分，汽车工业对推动国家综合实力的提升意义重大，同时在全球化趋势不断加剧的今天，汽车的需求量也呈现着越来越快的增长趋势，对此，汽车制造技术也必须要进行有效的提升。冲压件在汽车工程建设所占有的比例较大，其中主要包括汽车底板、内部加强筋以及汽车的外壳，大部分的制作主要以冷冲压成形技术为主，同时在整个汽车制造的全过程之中，钣金冲压技术的运用尤为重要。二、汽车冲压件成形概述（一）、冲压形成工艺结合本文的实践调查可以看出，冲压形成工艺包括两个不同的工序，具体为成型工序以及分离工序。成型工序主要是指相应的冲压材料在保持稳定的情况之下所产生的各类变形，工作人员需要严格按照相应的操作要求，保证其能够形成一定的形状。其次还需要考虑尺寸等相关方面以及环节的具体要求，分离工序主要是指在整个充电过程之中需要保障材料与冲压件之间的独立性。另外还需要严格按照一定的质量要求明确整个冲压件分离断面的合理尺寸。一般来说，工作人员需要根据冲压工艺之中的具体温度情况，采取冷冲压以及热冲压等不同的方式，通过对材料塑形、强度以及厚度等各方面的深入分析来选择科学合适的材料。（二）、冷冲压成型的特点如果利用压力机来对整个模板进行使用，那么首先需要了解整个塑形变形过程之中的具体尺寸形状以及相应的性能要求，结合零件加工的相关特征，积极地保障不同加工方法作用的有效发挥。大部分的加工方法特点较为明显，比如冲压工艺性较好，即使是实际的操作形式相对较为复杂，也可以根据发动机以及顶盖车门等相关环节的制度要求进行有效的运作。其次是尺寸的精度相对较高，同时整个运作环节相对比较稳定，最后是材料的利用率相对比较高，可以根据不同环节制作的实际要求选择合理的排样，有效地促进材料的优化利用及配件，将生产成本控制在有效的范围之内。其次，金属材料的塑形变形功能相对比较强，能够保障工作件的刚度以及长度。三、汽车冲压件常见缺陷分析汽车覆盖件所涉及的内容以及环节相对较多，其中表面质量会直接影响最终连部件作用的有效发挥，工作人员除了需要了解不同工艺的具体特征之外，还需要控制整个表面工艺设计的合理性，尽量避免出现皱纹、波纹以及压痕、擦伤等现象的产生。另外轮廓界限必须要保障品质清晰以及圆滑和均匀过渡，在对不同的汽车覆盖件进行选择时必须要保障尺寸的精度符合相关的工作要求，只有这样才能够保障焊接的准确性以及合理性，在整个冲压件生产的过程之中极易出现各类缺陷，大部分的缺陷主要以以下几种为主：（一）、开裂在整个零部件拉升的过程之中极易出现开裂等现象，通过塑形变形程度的深入分析来了解冲压板材料是否能够达到一定的极限变形能力，同时在冲压的过程之中必须要避免这一个重大的缺陷。在板料成形时也需要严格按照塑形变形发展的实质情况，不断地将面积控制在有效的范围之内并积极地提升最终的强化效应，结合强化效应的具体增加来有效地弥补承载

分析冲压件成型存在的缺陷及解决对策

分析冲压件成型存在的缺陷及解决对策摘要：随着我国经济水平的不断的提高，加工制造业水平也在飞速发展，尽管其工艺已日趋成熟和完善，但还是存在一定问题尤其是冲压成型的工艺。汽车工业是世界上最大的几个制造产业之一，汽车的需求量随着世界经济的快速发展迅速增加，这就要求汽车制造技术也要随之提高。关键词：汽车冲压件；冲压成形；缺陷分析冷冲压是汽车制造过程的一个重要环节,外覆盖件作为车身外表面零件,表面不允许有皱纹、凹痕等缺陷,骨架件形状复杂,用于提高车身的刚性,并连接或固定内饰件及其它零件。可以说, 汽车覆盖件既是外观装饰性的零件,又是封闭薄壳状的受力零件。由于车身的美观性和功能性等特殊需要,很多覆盖件整体轮廓内部带有局部形状特征,这对成形控制技术提出更多更高的要求。分析拉伸过程中的应力应变状态,有助于分析拉伸过程中出现的工艺问题和质量问题。 1 汽车冲压件的运用冲压成可以说是一种有着悠久历史的生产加工工艺，有着生产效率高以及零件一致性等方面的优点，板材成形技术也得到汽车等加工制造业的高度重视。研究显示80%左右的汽车零件是使用板材；中压制造的。所以；中压成型技术水平的坏，会直接影响到加工制造业产品制造的成本、质量以及新产品开发的周期。各个制造业厂商目前已经先后运用仿真技术用来指导产品设计以及制造，并目随着理论技术方面的不断完善，冲压成形仿真分析站在汽车等制造业的生产过程中应用越来越广泛，冲压成形的仿真分析为冲压生产也提供有力的条件，在早期设计阶段评价覆盖件以及模具的设计可行性，在试冲阶段则做好故障分析并解决问题，批量生产的阶段则可以进一步用来分析潜在的缺陷分析，从而进一步改善覆盖件的生产质量，从不断调整材料的等级。可以说冲压件的运用对于汽车等机械制造行业的发展有着不可或缺的重要意义。 2 冲压成型过程产生缺陷的影响因素 2.1 材料参数。通常用成型极限曲线（FLD）来反映钣金的成型质量，对于该曲线拟合影响最大的参数包括硬化指数n和厚向异性系数r。参数的变化起着双重作用，硬化指数n增加能够提高材料延展均匀性，但材料硬度增加会使钣金在成型中容易拉裂，n如果减小则效果相反。厚向异性系数r变大，拉裂点也随之变大，但当这个值达到一定时（大于1），板材在厚度方向的变形度减小很多，拉深件侧壁不容易减薄，不容易拉裂，拉深过程中不容易起皱，但材料延展性减弱。 2.2 模具型面参数。模具型面（凸模、凹模圆角、成型型面形状等）对零件成型影响显著。下面以筒形拉深件为例阐述凹模圆角的作用。在筒形件拉深过程中，凹模圆角大小合适与否是拉深能否成功的关键因素，它的主要作用是控制材料的流动量及速度。凹模圆角的取值与材料的厚度有一定关系，当料厚小于1 mm时圆角半径要不小于料厚的5倍；料厚在1～2.5 mm之间时圆角半径要不小于料厚的4倍；料厚大于2.5 mm时需根据具体情况而定。圆角半径过小，拉深过程中容易出现拉裂；圆角半径过大则容易起皱。设计模具圆角半径时，首先根据计算结果及经验初步设计，然后再根据材料的流动情况适当增大或减小圆角半径，以控制成型加工。 2.3 工艺参数。工艺参数是指除了模具型面参数和材料自身参数以外的参数，包括压边力、摩擦力、拉深速度、润滑条件等，这些参数同样对零件成型起着决定性作用。压边力过大，材料在成型过程中流动性差，会使板材减薄，甚至拉裂；相反，如果压边力过小，材料在成型时不受控制，又会使板材迅速堆积，影响零件成型，甚至破坏模具。通常采用压边圈或开压边槽来控制模具压边力。摩擦力主要是指钣金与凸模、凹模直接接触产生的力。它与压边力相似，过大会使零件起皱，过小会使零件拉裂。此外，摩擦力过大还会使零件表面划伤，破坏模具型面，减少模具使用寿命。拉深过程中拉深速度对零件成型的作用也很大，速度过快或不均匀会使零件拉裂。零件成型过程中润滑条件也很重要，它主要影响材料的流动性。润滑不良，会使零件因流动性差而产生拉裂；润滑过多，不仅会使板材堆积起皱，还容易产生密闭真空，影响零件成型。

冷轧板冲压橘皮缺陷分析

冷轧板冲压橘皮缺陷分析李洪翠【摘要】Because orange peel defects appeared in the surface of St13 cold-rolled sheet after deep punching, seriously affecting the use performance, the process parameters and the samples from the sheet with defects were analyzed. The results showed that the chemical composition met the requirement and the annealing parameters were regular, but mixed grain phenomenon in the microstructure of the sample and a smell yield point jog existed in the tension test of the simple. The fluctuation of hot rolling process and small rolling force in leveling process are main reasons caused the orange peel defects. Through strengthening process control in hot rolling and optimizing leveling parameter, the yield point jog and orange peel defect were eliminated.% 由于St13冷轧板冲压后表面出现橘皮缺陷，严重影响使用性能，对钢板生产工艺过程参数和缺陷板取样进行分析，结果表明，化学成分符合要求，退火工艺参数正常，但缺陷试样组织存在一定混晶现象，试样拉伸试验存在微小屈服平台，说明热轧工艺波动和冷轧平整力不足是导致橘皮缺陷产生的主要原因，通过加强热轧工艺控制，优化平整工艺参数，消除了屈服平台和冲压橘皮缺陷。【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2013(000)001 【总页数】3页(P40-41,43)

冷轧SPCC带钢冲压性能分析与优化

冷轧SPCC带钢冲压性能分析与优化尹翠兰【摘要】The analysis to the different annealing temperature under SPCC strip of metallographic showed that SPCC steel in the annealed at 600℃ has occurred recrystallization, in 680-720℃, the grain is uniform, and there are a certain number of pancake grains, higher than 720℃, grain start growing. Cold rolled plate pressure ratio respectively 73.85% and 70%, the grain is uniform, the corresponding comprehensive mechanical properties can be got the best. Through optimizing cold rolling total percent reduction rate to 70%-78% and optimal annealing process parameters, stamping property indexes such as yield strength, tensile strength, elongation at break, n value, r value and IE value were significantly increased, and the process stability improved. The unqualified ratio due to the properties was reduced by 2.68%, and the loss due to quality objection was decreased by 125 000 Yuan per year.%对不同退火温度下SPCC带钢试样的金相分析表明,SPCC钢在600℃退火时已经发生再结晶,680~720℃,晶粒均匀且存在一定数量的饼形晶粒,超过720℃时,晶粒长大;冷轧板压下率分别为73.85%及70%时,也表现为晶粒均匀的组织;对应的综合力学性能最好.通过优化冷轧总压下率为70%~78%,优化罩式退火工艺参数,衡量SPCC退火卷冲压性能的屈强强度、抗拉强度、伸长率、n值、r值、IE值等指标明显提高,工艺稳定性增强,因性能导致的不合格率降低了2.68%,年减少质量异议损失12.5万元. 【期刊名称】《山东冶金》

浅谈冷冲压模具寿命的影响因素及维护措施

浅谈冷冲压模具寿命的影响因素及维护措施摘要：由于模具生产要采用一系列高新技术，如CAD/CAE/CAM/CAPP技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程技术、快速成型技术及敏捷制造技术、高速加工及超精加工技术等等。因此，模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。可以说，模具技术已成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志。引言从本质上说，模具属于工具，它并不是我们生产的最终目的，用它生产出合格产品才是最终目的。因此，模具的质量，性能，寿命对能否最终生产出合格制品至关重要，要让模具达到最大的效益，就必须使模具在尽可能长的时间内保持其刚制造出来时的状态，这就是模具的维护。从某种程度上讲，我们要了解一家冲压工厂的管理水平，只要观赛模具维护的情形就能做出判断：若有许多待修的模具，一般来说，这家企业生产效率低且加工不良品较多！一、影响冲模寿命的因素冲模是模具中的一大类，其使用寿命结束的方式是失效。失效形式主要有磨损失效、变形失效、断裂失效以及啃伤失效等。由于冲压工序及工作条件不同，导致冲模失效的因素是多方面的。下面我们从冲模的设计、制造及使用方面来综合分析冲模寿命的影响因素以及相应的改善措施。 1.1模具设计角度模具设计对冲模寿命的影响也很大，尤其模具的导向机构精度和模具刃口几何参数更是如此，下面我们分别进行介绍。 1.1.1 模具的导向机构精度准确可靠的导向，对于减少模具零件的磨损，避免凸、凹模啃伤作用极大，尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和多任务工位模。为提高模具寿命，我们必须根据工序性质和零件精度等要求，正确选择导向形式和确定导向机构的精度。一般来说，导向机构的精度应高于凸，凹模的配合精度。 1.1.2模具（凸、凹模）刃口几何参数凸，凹模的形状、配合间隙和圆角半径不仅对冲压成件型有较大的影响，而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。对于精度要求较高的模具，我们宜选较小的间隙值；反之则可适当加大间隙以提高模具寿命。 1.2模具加工工艺角度实践证明，模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命同样影响很大。从模具失效原因的分析统计可知，因热处理不当所引发模具失效“事故”约占所有模具失效事故的40%以上，而模具工作零件的淬火变形与开裂，其在使用过程中的早期断裂，均与模具的热加工工艺使用不当有关。下面我们分别加以介绍。 1.2.1锻造工艺这是模具制造的重要工艺，对于高碳合金工具钢模具，通常要对材料碳化物分布等金相组织提出技术要求。此外，还应严格控制锻造温度范围，制定正确的加热规范，采用正确的锻造力法，以及锻后采取缓冷或及时退火等措施。 1.2.2预备热处理在模具制造过程中，应视模具的材料和使用者要求的不同而分别采用退火、

DC06冷轧薄板深冲开裂原因浅析

DC06冷轧薄板深冲开裂原因浅析新钢冷轧连退1550mm连续退火线在投产后开发深冲板初期，用户用DC06冷轧板冲压件加工时，部分产品存在应力集中区局部开裂现象，开裂件比例～0.1%，如图1所示：冲压开裂位置在冲压件的应力集中位置，裂纹角度与轧向～45°方向，冲压件其他位置未出现冲压裂纹。由于开裂样件带回不便，回厂后重点对本厂生产的DC06退火卷进行三个方向性能对比分析，关注退火卷纵向、横向、45°方向性能的均匀性，改善45°方向、纵向r值和延伸率指标。对此，我们对DC06冶炼材质成分、热轧、冷轧的退火工艺进行了分析，与国内品牌DC06样板进行检测比较分析，本文侧重于退火板的金相和性能分析，找出热轧、冷轧工艺的改进措施，改善退火卷性能均匀性。 1 DC06退火板横向、45°、纵向三个方向测试的r、A80、Rp0.2性能对比 1.1 r值图中数据横向r值最高，纵向r值波动偏大，45°方向r值偏低。附：r值的定义：塑性应变比，在单轴拉伸应力作用下，试样厚度方向真实塑性应变和宽度方向真实塑性应变比： r=εb/εa 式中： εb——厚度方向真实塑性应变 εa——宽度方向真实塑性应变 1.2 延伸率A80值 1.3 屈服强度Rp0.2值 1.4 金相 1.4.1 DC06样板相图。 1.4.2 金相组织及晶粒度 2 国内某冷轧品牌产品DC06的样板分析

2.1 DC06的样板力学测试 2.2 某冷轧品牌产品DC06金相分析 3 分析与讨论 3.1 金相组织及晶粒度相图比较，我厂DC06的金相组织与国内某品牌DC06均为铁素体+析出物，DC06晶粒度以7.0～8.5级合适，我厂DC06晶粒度不均匀，且钢卷的带头、带尾晶粒偏细。晶粒度不均匀主要与热轧的工艺制度相关，加热、终轧、卷取温度。带头、带尾晶粒与卷中间比偏细，与热轧终轧至卷取之间钢带的的冷却有关，使用“U”冷却可避免这一问题。 3.2 力学性能我厂的DC06性能判定标准如表3，力学性能按横向性能判定，检测样板的性能均在判定标准范围内（见图2～图4），但在使用时其冲压性能与国内的品牌产品有差距。横向、45°方向、纵向力学性能（见图2～图4），相差较大，对深冲性能产生影响。 45°方向塑性应变比r值和延伸率A80比横向、纵向低，屈服强度偏高，在冲压件加工时，45°方向的应力集中区域首先产生开裂。其中r值是衡量冷板深冲性能的重要指标，{1 1 1}晶面平行于板轧面的比例较高，<1 1 0>方向为主滑移方向，则r值高、Δr低，板材的抗厚度减薄能力强，深冲性能好，各向异性小。 4 改进措施及效果从改善DC06退火卷的金相组织，晶粒均匀化，提高性能稳定性，以减少性能各向异性等实施改进。 4.1 改进措施 4.1.1 热轧：热轧精轧F7的压下率：13%～17%，避开临界变形区，采用较低的钢坯加热温度，开轧温度：1000℃～1050℃，热轧终轧温度：900℃～930℃，在略高于Ar的单相区轧制，终轧后快冷，卷取温度：730℃～750℃，

冲压工艺

衝壓工藝（一）第一章簡述压是利用冲模在压力机上对板料施加压力使其变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸零件的一种压力加工方法。冲压主要用于加工板料零件，所以有时好叫板料冲压。温下进行的板料冲压叫冷冲压。第一節衝壓加工的特點冲压与其它加工方法比较，具有下列优点： ⑴应用范围广，可冲压金属材料，亦可冲压非金属材料；可加工小型制件，也可加工大型制件；可获得一般形状的零件，也可获得其它加工方法难以加工或无法加工的制件。 ⑵冲压是一种高效率的加工方法。大型冲压件的生产率可达每分种几件，高速冲压的小件可达每分钟百件。 ⑶冲压件不但能够满足使用要求，并且还具有重量轻、刚度好和外表光滑等特点。 ⑷冲压生产的材料利用率高，一般可达70-85%。 ⑸操作简单，便于组织生产。 ⑹在大批量生产的条件下，冲压件的成本较低。 ⑺由于冲压所用毛坯是板料或卷料，一般又是冷态加工，所以在大量生产的情况下，较易实现机械化或自动化。国此，在现代的制造业中，冲压工艺被得到广泛的应用。板料冲压主要的缺点如下： ⑴模具制造周期长，费用高。因此，在小批量生产中受到一定的限制。 ⑵冲压适于批量生产，且大部分是手工操作，这样如果不重视安全生产和缺乏必要的防护装置，就易发生事故。因此，提高冲压操作的机械化和自动化，减轻劳动强度，确保安全生产，是一个很重要的问题。第二節衝壓工序的基本分類由于冲压加工零件的形状、尺寸和精度要求不同，各企业生产规模和生产条件各异，因此，冲压的方法是多种多样的。根据材料的变形特点及工厂现行的习惯，冲压的基本工序可分为分离与塑性变形两类。分离工序是使冲压件与板料沿要求的轮廓线相互分离，并获得一定的断面质量的冲压加工方法。塑料变形工序是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑料变形（通常又分为弯曲、拉深、成形三类），以获得要求的制件形状和尺寸精度的冲压加工方法。具体分类见下表。分離工序分類