材料冲压成形性能的衡量指标(精)
常用冲压材料介绍
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3.7、SPCE——表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（5213）深冲钢。 需保证非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。
冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为A，标准调质为S，1/8硬为8，1/4硬为4， 1/2硬为2，硬为1。
表面加工代号：无光泽精轧为D，光亮精轧为B。如SPCC-SD表示标准调质、无光泽精 轧的一般用冷轧碳素薄板。再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的 冷轧碳素薄板。
A1100-H14 A1050-H14
铝
A1050P-H14 A5005-H34
50 23.7 27.9 45.3
42 58 12.8 11.9 12.3 16
33
66
5.8
24
10.4
37
49.6
－
25
60
49
84
11.7
91
11
92
11.5
93
14.6
91
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延伸率
(%)
27 以上 30 以上 31 以上
3.3﹑SPHD——表示冲压用热轧钢板及钢带。
3.4、SPHE——表示深冲用热轧钢板及钢带。
3.5、SPCC——表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215A牌号。其中 第三个字母C为冷Cold的缩写。需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。
3.6、SPCD——表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（13237）优质碳 素结构钢。
④﹑塑性应变比（r）
它是表示板材各向异性性能的参数。由于板材在制造过程中要经历轧制与退火等工艺，结果使 板材形成结晶方位趋于一致的织构组织，在宏观上表现为各向异性，即在不同的方向上板材的性能 有一定的差异。在生产中用r值来表示板材的各向异性，其值等于对数应变表示的宽度应变b与厚度 方向应变t之比，即: r=b/t=ln(b/b0)/ln(t/t0)
板料冲压性能(五金件)
板料冲压性能及测试--成形性能分类板料的成形性能分为广义和狭义两个内容，它们的关系是：狭义成形性能反映冲压加工中材料不发生破裂（或缩颈）所能达到的最大变形程度，故也叫抗破裂性。
冲压成形性能试验如下：板料冲压性能及测试--力学性能参数在材料的力学性能参数中，屈服强度ζs 、屈服比ζs/ζb、伸长率δ等强度指标与塑性指标，可用来表示材料的基本成形性能。
金属材料的力学性能包括强度、硬度、塑性、韧性、耐磨性和缺口敏感性等。
他们主要取决于材料的化学成分、组织结构、冶金质量、参与应力及表面和内部缺陷等内在因素，但在外在因素如载荷类型、应力状态、温度、环境介质等对材料的力学性能影响也很大。
在生产中普遍应用的、最基本的常规力学性能试验有拉伸、硬度、压缩、弯曲、剪切、冲击、扭转及高温持久强度、蠕变、松弛试验等。
板料冲压性能及测试--加工硬化指数硬化指数n（n值）是评定板料伸长类成形性能的一个重要参数。
n 值大，则拉伸失稳时的极限应变大。
这对于胀形、扩孔、内凹曲线翻边等伸长类成形来说，可以在一次成形中获得较大的极限变形程度。
n值对复杂形状零件的成形也有影响，在以胀形为主的成形工艺中，n值大的板料，成形性能好。
n值可以根据拉伸试验结果所得的硬化曲线，利用关系式ζ=cεn 来求得。
也可以利用阶梯形试件（图1），拉伸至缩颈或断裂后，由下面的公式计算得到：图1 阶梯形试样b0=12.70 bⅠ0=12.83 bⅡ0=13.97式中εⅠ、εⅡ—测量初始宽度为bⅠ0和bⅡ0工作部分的伸长应变。
板料冲压性能及测试--厚向异性系数厚向异性系数r（也叫塑性应变比r，简称r值）是评定板料压缩类成形性能的一个重要参数。
r值是板料试件单向拉伸试验中宽度应变εb与厚度应变εt之比，即r=εb /εt板料r值的大小，反映板平面方向与厚度方向应变能力的差异。
r=1时，为各向同性；r≠1时，为各向异性。
当r＞1，说明板平面方向较厚度方向更容易变形，或者说板料不易变薄。
板料的冲压成形性能与成形极限
§6.1 概述
成形极限图（FLD）就是由不同应变路径下的局部极限 应变构成的曲线或条带形区域，它全面反映了板料在单向和 双向拉应作用下抵抗颈缩或破裂的能力，经常被用来分析解 决成形时的破裂问题。
§6.1 概述
全面地讲，板料的冲压成形性能包括抗破裂性、贴模性 （fitability）和定形性（shape fixability），故影响因素很多， 如材料性能、零件和冲模的几何形状与尺寸、变形条件（变 形速度、压边力、摩擦和温度等）以及冲压设备性能和操作 水平等。
§6.2 现代冲压成形的分类理论
一、各种冲压成形方法的力学特点与分类
正确的板料冲压成形工艺的分类方法，应该能够明确地 反映出每一种类型成形工艺的共性，并在此基础上提供可能 用共同的观点和方法分析、研究和解决每一类成形之艺中的 各种实际问题的条件。在各种冲压成形工艺中毛坯变形区的 应力状态和变形特点是制订工艺过程、设计模具和确定极限 变形参数的主要依据，所以只有能够充分地反映出变形毛坯 的受力与变形特点的分类方法，才可能真正具有实用的意义。
§6.2 现代冲压成形的分类理论
1、变形毛坯的分区
冲压成形时，在应力状态满足屈服准则的区域将产生塑 性变形，称为塑性变形区（A区）。不同工序，随着外力作 用方式和毛坯及模具的形状、尺寸的不同，变形区所处的部 位也不相同。应力状态不满足屈服准则的区域，不会产生塑 性变形，称为非变形区。根据变形情况，非变形区又可进一 步分为已变形区(B)、待变形区(C)和不变形区(D)。有时已变 形区和不变形区还起传力的作用，可称其为传力区(B 、C)。 图所示为拉深、翻边、缩口变形过程中毛坯各区的分布。
贴模性（fittability）：板料在冲压过程中取得模具形状 的能力。
定形形（shape fixability）：零件脱模后保持其在模内 既得形状的能力。
冲压材料性能要求
（二）冲压常用材料
冲压最常用的材料是金属板料，有时也用非 金属板料，金属板料分黑色金属和有色金属两种。 黑色金属板料按性质可分为： ▪ 1)普通碳素钢钢板 如Q195、Q235等。 ▪ 2)优质碳素结构钢钢板 这类钢板的化学成分和 力学性能都有保证。其中碳钢以低碳钢使用较多 ，常用牌号有：08、08F、10、20等，冲压性能 和焊接性能均较好，用以制造受力不大的冲压件。
▪ 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% 小间隙冲裁件——板厚8%以下
▪ 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。
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
强度σb。
（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。
（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。
（3）冷挤压模材料的要求 ▪ 要求模具工作零件具有高的强度和硬度、
高的耐磨性，为避免冲击折断，还要求具 有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的 升温，所以还应具有一定的耐热疲劳性和 热硬性。
▪ 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。
模具知识点2
模具知识点一、选择填空知识点整合1、冲压工序的分类：分离工序和成形工序2、影响冲压成形的性能指标：屈服强度，屈强比，伸长率，硬化指数，弹性模量，厚向异性系数，板平面各向异性系数。
A 总伸长率：拉伸试验中试样破坏时时的伸长率；B 屈强比（Ds/Db ）屈强比小即Ds 与Db 之间的差值大，材料易塑形变形而不易断裂。
C 弹性模量E ：弹性模量越大，在成形过程中抗压失稳能力越强，卸载后弹性恢复小，有利于提高零件的精度。
D 硬化指数n ：n 值越大的材料，硬化效应越大，对伸长变形是有利的。
E 板厚方向性系数r ：指宽向应变与厚向应变之比，r 越大，则板平面方向越容易变形，厚度方向较难变形，对拉伸有利。
F 板平面方向性：对冲压变形和制件的质量都是不利的，应尽量设法降低。
3、冲裁变形过程：弹性变形阶段，塑形变形阶段，断裂分离阶段。
4、落料冲裁时断面四个特征：毛刺，断裂带，光亮带，圆角带。
5、冲裁间隙对冲裁件断面质量，冲裁精度，冲裁工艺以及模具的寿命都有很大的影响，因此，在实际生产中，通常要选择一个合适的间隙范围，确定合理间隙值得方法有两种：理论确定法和经验确定法。
6、计算和确定凸、凹摸刃口尺寸及其公差时，根据冲孔和落料的特点，落料时以凹模为基准，间隙取在凸模上。
考虑凸模与凹模的磨损规律，对落料模凹模基本尺寸应取最小极限尺寸；对冲孔模凸模的基本尺寸应取最大极限尺寸。
7、根据凸、凹模的加工工艺方法的不同，刃口尺寸的计算方法可分为两种类型：凸模与凹模分别单独加工和凸模与凹模配合加工。
8、根据凸模的磨损而引起的工件尺寸变化分以下三种：凸模磨损后尺寸减小、凸模磨损后尺寸增大、凸模磨损后尺寸没有变化情况。
9、斜刃口模具冲裁时，为了不影响工件。
落料时，将凸模做成平刃口，凹模做成斜刃口。
冲孔时，将凸模做成斜刃口，凹模做成平刃口10、在设计冲裁磨具时，除了冲裁力外，还需计算的其他工艺力主要有卸料力、推件力和顶件力。
采用弹性卸料装置和上出料方式时、采用刚性卸料装置和下出料方式时的总冲裁力。
冲压材料及其冲压成型性能冲压模具变形理论基础
冲压材料及其冲压成型性能冲压模具变形理论基础来源：未知模具站责任编辑：模具站发表时间:2010-06-26 00:06-冲压模具变形冲压材料冲压成型性能塑胶模具五金模具锻压模具模具综合核心提示：冲压成形加工方法与其它加工方法一样，都是以自身性能作为加工依据，材料实施冲压成形加工必须有好的冲压成形性能。
1.材料的冲压成形性能材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。
材料的冲压性能好，就是指其便于冲压加工，一次冲压工序的极限变形…冲压成形加工方法与其它加工方法一样，都是以自身性能作为加工依据，材料实施冲压成形加工必须有好的冲压成形性能。
1.材料的冲压成形性能材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。
材料的冲压性能好，就是指其便于冲压加工，一次冲压工序的极限变形程度和总的极限变形程度大，生产率高，容易得到高质量的冲压件，模具寿命长等。
由此可见，冲压成形性能是一个综合性的概念，它涉及的因素很多，但就其主要内容来看，有两方面：一是成形极限，二是成形质量。
（1）成形极限在冲压成形过程中，材料能达到的最大变形程度称为成形极限。
对于不同的成形工艺，•成形极限是采用不同的极限变形系数来表示的。
•由于大多数冲压成形都是在板厚方向上的应力数值近似为零的平面应力状态下进行的，因此，不难分析：在变形坯料的内部，凡是受到过大拉应力作用的区域，就会使坯料局部严重变薄，甚至拉裂而使冲件报废；凡是受到过大压应力作用的区域，若超过了临界应力就会使坯料丧失稳定而起皱。
因此，从材料方面来看，为了提高成形极限，就必须提高材料的塑性指标和增强抗拉、抗压能力。
•冲压时，当作用于坯料变形区内的拉应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是伸长变形，故称这种冲压变形为伸长类变形（如胀形、扩口、内孔翻边等）。
•当作用于坯料变形区内的压应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是压缩变形，故称这种冲压变形为压缩类变形（如拉深、缩口等）。
《板材冲压成形技术》评价指标
《板材冲压成形技术》—评价指标
评价指标
本课程的考核重点放在对学生的职业能力综合评价上，考核方式采用过程考核与期末理论考核相结合的方式，过程考核占70%，期末考核占30%。
过程考核按任务进行，每个任务结束，根据学生完成学习性工作任务情况、工作态度与表现进行考核。
综合考核学生的知识运用能力、综合能力。
过程考核分值的确定原则参考下表，以40分为合格，理论考核20分为合格，如果有一项达不到要求，视为该科成绩不合格，具体考核内容详见下表。
1。
冲压材料性能要求
▪ 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。
精选课件
20
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
▪ 3)低合金结构钢板 常用的如Q345 （16Mn）、Q295（09Mn2）。用以制造 有强度要求的重要冲压件。
▪ 4)电工硅钢板 如DT1、DT2。
▪ 5)不锈钢板 如1Cr18Ni9Ti，1Cr13等，用
以制造有防腐蚀防锈要求的零件。
精选课件
31
▪ 常用的有色金属有铜及铜合金（如黄铜） 等，牌号有T1、T2、H62、H68等，其塑 性、导电性与导热性均很好。
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。
精选课件
21
（一）冲压材料性能
精选课件
22
（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。
10
340
30
7
3
35
—
20
200
40
100 33
25
—
三、冲压模具
（一）冲压模具工作零件材料的要求 ▪ 冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、
高压和拉伸、弯扭等负荷，甚至在较高的 温度下工作（如冷挤压），工作条件复杂， 易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。
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三、对冷冲压材料的基本要求
应具有良好的塑性 、较小的屈强比、较大 的板厚方向性系数、较 小的版平面方向性系数 ，材料的屈服点和弹性 模量的比值小。 应符合国家规定标 准。因为一定的模具间 隙适应于一定厚度的材 料，材料厚度公差太大 ，不仅直接影响制件质 量，还可能导致模具和 冲床的损坏。 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 及其他附着物。
对冲压成形性能 的要求
对材料厚度公差 的要求
对表面质量的 要求
其他金属材料成料对各种冲压加工方法
的适应能力成为材料的冲
压成形性能。
概念 意义
材料的冲压成形性能好， 就是指其便于冲压加工， 一次冲压工序的极限变形 程度大，生产率高，容易 得到高质量的冲压件。
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二、材料冲压成形性能的衡量指标
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材料冲压成形性能的衡量指标
主讲教师：王嘉
包头职业技术学院
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目
11 2
录
材料的冲压成形性能 材料冲压成形性能的衡量指标
13
对冲压材料的基本要求
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衡量指标 成形 质量 成形 极限
弹性 回复 厚度 变化
残余 应力
表面 质量
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1.成 形 极 限
伸长类变形 变形区内的拉应力绝 对值最大，主要质量 问题是拉裂，其极限 变形系数主要决定于 材料的塑形。 压缩类变形 变形区内的压应力绝对值最大， 主要质量问题是起皱，其极限 变形常受坯料传力区的承载能 力的限制，有时则受变形区或 传力区的失稳起皱的限制。
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原材料的表面状态 材料经过塑性变形后 ，除产生加工硬化外，还 由于变形不均匀，造成残 余应力，从而引起工件尺 寸及形状的变化，严重时 还会引起工件的自行开裂 。 加工硬化与残余应力
、晶粒大小、冲压时材
料粘模的情况以及模具
对冲件表面的擦伤等因
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2.成 形 质 量
冲压件的质量指标主要是尺寸精度、厚度变化、表面 质量以及成形后材料的物理力学性能等。其主要因素如下：
厚度变薄直接影响冲 影响尺寸精度的主要 压件的强度和使用； 因素； 当对零件强度有要求 当载荷卸除后，弹性 时，往往要限制其最 变形消失就会造成制 大变薄量。 件形状和尺寸的偏差。 成形后板料厚度变化 弹性回复