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材料性能参数对S梁成形性的影响
材料性能参数对S梁成形性的影响韩丹;赵广东【期刊名称】《金属世界》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P28-31)【作者】韩丹;赵广东【作者单位】本钢汽车板开发项目部,辽宁本溪117000;本钢汽车板开发项目部,辽宁本溪117000【正文语种】中文根据零件的成形特征选择合适的汽车板材料、选择最优成形工艺以及有效地控制成形质量，一直是实现汽车车身大批量制造的关键技术。
选择合适的钢板以满足零件的成形要求，实现材料的对路供应，使材料的变形潜力得到最大程度的发挥，可以大大降低产品的成本，并且保证零件成形的稳定性，是汽车厂和钢铁企业所共同追求的目标[1-2]。
谭善锟根据零件的外形、变形大小以及对材料性能的不同要求将汽车覆盖件分为深拉延成形、胀形-深拉成形、浅拉延成形、弯曲成形和翻边成形五大类，并总结出影响不同类型覆盖件成形的板料性能参数。
赵润鸣等人也在汽车冲压零件应变分类及选材专家系统的开发中做了相关的工作[3-4]。
汽车覆盖件外形复杂，立体曲面多，成形难度较大，大部分零件都是多种变形方式的结合，因此可以在研究覆盖件自身的成形特点基础上分析复合成形的特点以及影响其成形性的主要因素[5]。
本文以S梁为例，采用有限元分析软件PAMSTAMP 2G对零件冲压成形过程进行模拟，考虑零件的变形特点，重点研究了屈服强度、塑性应变比对板料成形性的影响，确定了S梁零件冲压成形的主要性能指标和选取范围。
S梁有限元模型的建立某车型S梁零件如图1所示，尺寸为250 mm×160 mm×40 mm，零件上A区所示部位具有弯曲变形的特征，B区所示部位具有深拉延变形的特征。
图1 S梁零件图图2为利用PAM-STAMP 2G软件建立的S梁有限元模型。
图2 S梁的有限元模型冲压成形模拟过程中，板料与模具间的摩擦系数采用的是PAM-STAMP 2G软件默认的摩擦系数，值为0.12。
软件采用动力显示算法求解。
冲压工艺参数对零件成形质量的影响研究
冲压工艺参数对零件成形质量的影响研究导言在工业制造中，冲压是常见的金属成形工艺之一。
通过应用压力将板材、管材等金属材料置于模具中，使其在受力的作用下发生塑性变形，最终形成所需形状的零件。
冲压工艺参数的选择对于零件成形质量具有重要影响。
本文将聚焦于研究不同冲压工艺参数对零件成形质量的影响，并探讨其优化方向。
一、冲压工艺参数的基本概念冲压工艺参数包括模具参数和设备参数两个方面。
模具参数包括直径、凸模高度、凹模深度等；设备参数包括冲击能量、冲击速度、工装刚度等。
这些参数的选择与调整直接影响零件的成形质量。
二、冲压工艺参数与材料性质的耦合关系冲压工艺参数与材料的物理性质密切相关。
首先，冲击能量和冲击速度的选择会影响材料的塑性变形能力。
过大的冲击能量和速度可能导致材料局部过度变形，甚至发生断裂；过小的冲击能量和速度则可能导致材料难以变形，形成缺陷。
其次，模具参数的合理选择与材料的硬度、脆性有关。
对于硬度较低的材料，模具凸模的直径和高度应相对较小，避免过度压缩而引起损伤；而对于脆性材料，凹模的深度应适当控制，以避免材料的断裂。
三、冲压工艺参数与零件表面质量的关系零件的表面质量直接影响其可用性和美观度。
冲压工艺参数的选择会影响到零件表面的光洁度和平整度。
合理选择冲压工艺参数可以避免出现明显的划痕、气泡等缺陷。
例如，冲压过程中的冲击速度过大，可能会引起材料表面的剪切和擦痕，导致表面光洁度下降。
因此，在冲压过程中，需要根据零件需要以及材料特性，选择适当的冲击速度和工装刚度，来保证零件的表面质量。
四、优化冲压工艺参数的方法为了获得更好的成形质量，优化冲压工艺参数是必要的。
一种常见的方法是设计合适的试验方案，通过实验数据和数学模型的拟合，找到最佳的参数组合。
例如，通过响应面法和正交试验设计，可以得到不同参数组合下零件表面形貌特性的数学模型，从而预测最优参数的取值范围。
此外，模拟仿真技术也是一种重要的工具。
通过建立合适的模型，在虚拟环境中模拟冲压过程，可以评估不同参数组合对零件成形质量的影响，为优化工艺参数提供指导。
板料机械性能指标与板料冲压性能的联系
板料机械性能指标与冲压性能的联系板料机械性能指标与板料冲压性能有密切联系。
一般而言，板料的强度指标越高，产生相同变形量所需的力就越大；塑性指标越高，成形时所能承受的极限变形量就越大；刚度指标越高，成形时抵抗失稳起皱的能力就越大。
表1 常用钣金材料机械性能指标1、强度极限Rm和屈服强度Re它们是决定板料变形抗力的基本指标，强度极限和屈服极限越高，则抗变形能力越大，因而冲压时板料所经受的应力也越大。
对伸长为主的变形，如胀形、拉弯等，当Re低时，为了消除工件的松弛等缺陷和为使工件的尺寸得到固定（指卸载过程中尺寸的变化小）所必需的拉力也小。
这时由于成形所必需的拉力与板料破坏时的拉断力之差较大，故成形工艺的稳定性高，不易出废品。
弯曲件所用板料的Re低时，卸载后回弹小，有利于提高弯曲件的准确度。
2、屈强比Re/Rs小的屈强比几乎对所有的冲压成形都有利。
对压缩为主的变形，如在拉伸时，材料的Re小，则变形区中的切向压应力较小，材料起皱的趋势小。
因此，防止起皱的压边力和摩擦损失都要相应的降低，结果对提高极限变形程度有利。
例如，65Mn的Re/Rs=0.63，其极限拉伸因数m=0.68～0.70；而低碳钢的Re/Rs=0.57，其极限拉伸因数m=0.48～0.50。
3、均匀延伸率RpRp表示板料产生均匀的或稳定的塑性变形的能力，而一般冲压成形都是在版聊的均匀变形范围内进行的，故Rp直接影响板料在以伸长为主的变形的冲压性能，如翻边因数、扩口因数、最小弯曲半径、胀形因数等。
它们均用Rp间接的表示其极限变形程度。
此外，杯突试验值与Rp成正比例关系，因此具有很大的胀形成分的复杂曲面拉伸件要求采用具有较高的Rp值得钢板。
Rp是在拉伸试验中试样开始产生局部集中变形（细颈时）的延伸率，称为均匀延伸率。
而Rt叫规定总延伸强度，它是在拉伸试验中试样破坏时的延伸率。
4、硬化指标nn值的大小，表示在塑性变形过程中材料硬化的程度。
n值大的材料，在同样的变形程度下，真实应力的增加要大。
浅谈板材机械性能参数对锥形件拉深成型的影响
浅谈板材机械性能参数对锥形件拉深成型的影响拉深成型是通过模具对板料施加复杂的外力，引发板内出现复杂的应力状态，促使板料产生理想方向的流动。
在拉深成型过程中，需要安装压边装置产生摩擦抗力，以增加板料中的拉应力，控制材料的流动，避免起皱。
压边力的大小是板材拉深成型中的重要工艺参数和控制手段。
传统的板材拉深成型方式往往通过单动压力机的弹性压边圈和双动压力机的固定压边圈来产生拉深成型所需的压边力。
在圆锥形工件的拉深成型模拟过程中，在模具的几何形状和大小、形变限制（像压边力大小，冲头速度快慢、摩擦因数大小）确定的时候，坯料成型性能和材料的参数有很大的关系，通常，坯料的主要模拟参数有，弹性模量、泊松比、硬化系数、强度系数、厚向异性系数、以及材料的厚度等。
坯料模拟的参数不同，圆锥形件拉深成型时所出现缺陷的位置和类型就不一样。
所以，为了研究这些模拟参数对成型结果的影响，本文选取其中一些主要参数进行了研究。
标签：锥形件；拉深成型；材料力學我们通过在实际生产加工过程中的实例分析，在圆锥形工件的拉深成型模拟过程中，在模具的几何形状和大小、形变限制（像压边力大小，冲头速度快慢、摩擦因数大小）确定的时候，坯料成型性能和材料的参数有很大的关系，通常，坯料的主要模拟参数有，弹性模量、泊松比、硬化系数、强度系数、厚向异性系数、以及材料的厚度等。
坯料模拟的参数不同，圆锥形件拉深成型时所出现缺陷的位置和类型就不一样。
其中起重要影响作用的因素主要有以下四点：一、应变硬化指数n硬化系数就是真实应力-应变曲线中的n值，其物理意义是材料均匀形变的能力。
n值大的材料不容易产生分散失稳，材料应变强化的能力强，n的另一个物理意义是整个形变区域上的应变分布均匀性。
当取r=0.28，且其他参数不变的情况下，依次取n=0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35共7个值进行分析，根据模拟计算得到的工件最后最小和最大壁厚值。
如图所示曲线经分析得：随着n值的增大在0.25之前时，工件的最小壁厚减薄量和最大壁厚增厚量一起减小，但是它的壁厚的减薄量和增厚量的增长速度比较慢，可以说在坯料在拉深成型的过程中，n值的影响比较小，所以在实际生产的过程中，n值的影响很小。
关键机械性能参数对冲压成型的影响
压缩失稳
拉伸失稳
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关键机械性能参数对冲压成型的影响
冲压成形分类： 伸长类变形：当作用于变形区的拉应力绝对值最大时，在这一方向上的变形一定是伸长变 形，称这种冲压变形为伸长类变形； 压缩类变形：当作用于变形区的压应力绝对值最大时，在这一方向上的变形一定是压缩变 形，称这种冲压变形为压缩类变形；
关键机械性能参数对冷冲压成形的影响
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关键机械性能参数对冲压成型的影响
冷冲压成形是否稳定，材料性能起决定性作用。据不完全统计，冲压生产中，60%左右的质 量波动由材料性能波动导致，部分零件（近30%）对材料性能变化敏感。
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关键机械性能参数对冲压成型的影响
板料轧制方向定义：
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关键机械性能参数对冲压成型的影响
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关键机械性能参数对冲压成型的影响
r值： 学名：塑性应变比，也称厚向异性系数。r值是评价金属薄板深冲性能的重要参数，反映金 属薄板在某平面内承受拉力或压力时，抵抗变薄或变厚的能力。r值一般上是越大越好。钢 板有长宽和厚度上的尺寸，在冲压变形过程中金属是像水一样流动的，r值高，意味着在变 形过程中，金属在长/宽尺度（平面）上的流动优先于厚度上的流动。这样在大变形量的地 方不会减薄很厉害，也就不容易减薄开裂。
材料机械性能综述： 金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或称为力学性能）。 金属材料的机械性能是零件设计和选材时的主要依据，外加载荷性质不同（例如拉伸、压 缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能也将不同。 对汽车覆盖件冷冲压成形来讲，屈服强度Rp、抗拉强度Rm、断后延伸率（总延伸率）A80、 均匀延伸率Ag、n值、r值等是影响成形质量的关键要素，而成形质量的好坏，往往是多个 性能要素综合作用的结果。
冲压材料的选择对冲压工艺的影响
冲压材料的选择对冲压工艺的影响冲压工艺是工业制造中最为重要的加工方法之一，适用范围广泛，包括汽车、电器、航空等诸多工业领域。
冲压过程涉及到许多因素，其中材料选择是一个关键的决定因素。
材料的性质对冲压工艺的影响很大，正确的材料选择可以提高生产效率和降低成本。
本文将阐述不同冲压材料的选择对冲压工艺的影响。
1. 材料的物理性质材料的物理性质包括密度、硬度、抗拉强度、伸长率、模量等参数。
这些参数对材料的成型和形状保持能力有很大的影响。
例如，相对于轻质材料，重质材料具有更高的密度和硬度，因此更适合做成结构件和汽车车身部件等。
同时，这类材料还有更高的耐磨性和良好的耐腐蚀性能，可以提高产品的使用寿命。
另一方面，强度高、伸长性好的材料则适合做成闭合式的零部件，如汽车的油箱、气门等。
这是因为这种材料可以以较高的应力和应变程度进行变形，且具有更好的冲击吸收能力。
材料的化学性质也对冲压工艺的选择有重要的影响。
材料的化学成分决定了它的耐蚀性、耐热性和机械性能。
对于汽车燃油箱等暴露在潮湿环境下的零部件，需要选择具有良好耐蚀性的材料。
对于冷却器和排气管等热环境下的部件，需要选择耐高温的材料。
另外，对于一些要进行加热或加工后才能改变其形状的材料，在材料选择时，还需要考虑其加工性应力敏感性等化学性质。
3. 材料的成本材料的成本也是影响其选择的重要因素之一。
在车身组装中，底盘等部件对最终成品的质量有着至关重要的影响。
但是，底盘部件的材料价格普遍较高。
因此，如果不考虑耐久性和产品外观方面的差异，生产商可能会选择比较便宜的材料来节省成本。
但是，这种方式会对产品的质量和耐久性造成影响，导致维修成本增加和用户体验差。
总之，材料的选择对于冲压工艺至关重要。
生产商在选择材料时应该考虑到所有的因素，以确保选择的材料符合加工和产品的要求，并且在保证产品质量的同时，尽量减少成本。
第一章 板料机械性能与冲压性能
第一章板料机械性能与冲压性能1.1 板料冲压成形性能及冲压材料1.1.1 板料的冲压成形性能板料的冲压成形性能是指板料对各种冲压加工方法的适应能力。
如便于加工，容易得到高质量和高精度的冲压件，生产效率高(一次冲压工序的极限变形程度和总的极限变形程度大)，模具消耗低，不易产生废品等。
板料的冲压成形性能是一个综合性的概念，冲压件能否成形和成形后的质量取决于成形极限(抗破裂性)，贴模性和形状冻结性。
成形极限是指板料成形过程中能达到的最大变形程度，在此变形程度下材料不发生破裂。
可以认为，成形极限就是冲压成形时，材料的抗破裂性。
板料的冲压成形性能越好，板料的抗破裂性也越好，其成形极限也就越高。
板料的贴模性指板料在冲压成形过程中取得模具形状的能力，形状冻结性指零件脱模后保持其在模内获得的形状的能力。
影响贴模性的因素很多，成形过程发生的内皱、翘曲、塌陷和鼓起等几何缺陷都会使贴模性降低。
形状冻结性影响的最主要因素是回弹，零件脱模后，常因回弹过大而产生较大的形状误差。
材料冲压成形性能中的贴模性和形状冻结性是决定零件形状精度的重要因素，而成形极限是材料将开始出现破裂的极限变形程度。
破裂后的制件是无法修复使用。
因此生产中以成形极限作为板料冲压成形性能的判定尺度，并用这种尺度的各种物理量作为评定板料冲压成形性能的指标。
1.1.2板材冲压成形试验的试验方法板料冲压性能试验方法通常分为三种类型：力学试验、金属学试验（统称间接试验）和工艺试验（直接试验）。
其中常用的力学试验有简单拉伸试验和双向拉伸试验，用以测定板料的力学性能指标，而这些性能与冲压成形性能有着密切的关系；金属学试验用以确定金属材料的硬度、表面粗糙度、化学成分、结晶方位与晶粒度等；工艺试验也称模拟试验，它是用模拟生产实际中的某种冲压成形工艺的方法测量出相应的工艺参数，试件的应力状态和变形特点与相应的冲压工艺基本一致，试验结果能反映出金属板料对该种冲压工艺的成形性能。
冲压质量影响因素分析
厚向异性系数表明板材在厚度方向变形的难易程度。当r值大于1 时，板材厚度方向上的变形比板平面内的变形困难，r值越大，板材抵 抗减薄的能力越强。
冲压工艺参数与成形性的关系
冲压工艺参数 冲压工艺参数主要包括压边力、润滑状况、毛坯尺寸、压力设备的选择等。
压边力和润滑状况 压边力和润滑状况对于成形性的影响体现在对材料的流动阻力上。 流动阻力=摩擦系数×压边力 流动阻力越大，材料流动越困难，越容易发生塑性变形，最终导致开裂，
最常用的就是单向拉伸试验和成形极限试验。 通过单向拉伸试验可以获得的量化参数主要有屈服强度、抗拉强度、 屈强比、断裂延伸率、硬化指数、厚向异性系数。 通过成形极限试验可以获得网格试验所需要的成形极限。
单向拉伸试验设备
成形极限试验设备
单向拉伸试验性能参数与成形性的关系
屈服强度
屈服强度越小的材料在塑性变形后的贴膜性能和形状冻结性能都比 较好，有利于提高覆盖件的形状精度。屈服强度小的材料在弯曲变形、 拉伸变形后，回弹变形也比较小，有利于提高冲压件精度。
宝钢研究院用户技术研究中心2009年03月冲压件成形质量冲压件成形质量尺寸精度机械性能表面质量影响冲压质量的几个方面模具工艺性原始钢板的冲压性能冲压环境冲压工艺参数冲压设备材料冲压性能冲压性能成形极限形状与尺寸精度表面质量变形区成形极限传力区的承载能力贴模能力形状冻结性能塑性变形中表面粗糙度的变化冲压过程中的表面粘结与划伤塑性塑性变形稳定性抗压失稳性能伸长类成形压缩类成形材料冲压性能试验方法冲压性能试验方法间接试验直接试验拉伸试验金相试验模拟试验实物试验和模型试验硬度试验艾力克森试验扩孔试验方板对角拉伸试验成形极限试验常用的材料冲压性能试验方法最常用的就是单向拉伸试验和成形极限试验
破裂问题的控制技术
冲床挤压成形对材料性能的影响与研究
冲床挤压成形对材料性能的影响与研究引言：冲床挤压成形技术是一种常见的金属成形方法，广泛应用于工业生产中。
通过冲床挤压成形可以改变材料的形状和结构，从而影响其性能。
本文将探讨冲床挤压成形对材料性能的影响及现有研究成果。
一、冲床挤压成形工艺介绍冲床挤压成形是一种通过冲床对金属材料进行连续挤压变形的工艺。
其过程中，金属材料在高压下被迫通过模具壁孔，形成欲制作零部件的几何形状。
冲床挤压成形是一种高效、省时、省力、高产的成形方法。
二、冲床挤压成形对材料性能的影响1. 力学性能冲床挤压成形对材料的力学性能有显著影响。
在成形过程中，材料会受到高压和剪切力的作用，从而改变其晶粒结构和析出相。
这些结构变化可以显著提高材料的强度、硬度和韧性等力学性能。
2. 表面质量冲床挤压成形可以改善材料的表面质量。
通过成形过程中的摩擦作用，材料表面得到一定程度的光洁度提高，且不易产生表面裂纹和氧化层。
这些改善表面质量的特性使得材料在后续加工步骤中更易于处理和使用。
3. 物理性能冲床挤压成形过程中，材料受到高温和高压条件的影响，从而显著改变材料的晶格结构和晶粒尺寸。
这些物理性能改变可以显著影响材料的导电性、热导率等特性，进而扩展了材料的应用范围。
三、现有研究成果1. 实验研究已有研究通过实验评估和分析冲床挤压成形对不同材料的影响。
研究结果表明，冲床挤压成形可以显著提高材料的硬度和强度，有利于降低材料的缺陷程度。
同时，通过实验还发现了冲床挤压成形对材料微观结构的影响，如晶粒尺寸、晶界角度和析出相等。
2. 模拟仿真研究一些研究采用数值模拟方法对冲床挤压成形过程进行建模和仿真。
通过模拟分析，可以预测冲床挤压成形对材料力学性能和物理性能的影响，为工程设计和工艺改进提供参考。
3. 材料选型优化研究冲床挤压成形的应用范围广泛，适用于多种金属材料的成形。
因此，围绕不同材料的特性和应用要求，已有研究对于冲床挤压成形时材料的选型进行了优化研究。
这些研究结果可以指导工程实践中合理选择材料，以满足产品性能和质量要求。
冲压工艺参数对铝合金零件成形质量的影响研究
冲压工艺参数对铝合金零件成形质量的影响研究现如今，随着科技的发展和工业的进步，铝合金材料在制造业中被广泛应用。
而冲压工艺成为一种高效、精确的制造工艺，被广泛应用于铝合金零件的生产中。
然而，冲压工艺的参数设置对最终产品的质量和性能有着重要影响。
本文将研究冲压工艺参数对铝合金零件成形质量的影响，并探讨如何优化参数设置来提高产品的质量。
1. 零件成形过程中压力的影响在冲压工艺中，压力是一个重要的参数，对于铝合金零件的成形质量具有重要影响。
适当的压力可以确保零件形状的准确性和尺寸的一致性。
过高或过低的压力都会导致零件表面质量的下降和尺寸偏差的增大。
因此，在实际生产过程中，需要根据不同的铝合金材料和零件形状来确定合适的压力范围，以保证成形质量的稳定性。
2. 温度对成形质量的影响温度是另一个重要的冲压工艺参数，对于铝合金零件的成形质量也有着重要的影响。
铝合金具有较低的熔点和热导率，因此在成形过程中温度的控制尤其关键。
过高的温度会导致铝合金材料的软化，容易发生变形和裂纹。
而过低的温度则会引起零件的硬化，降低其可塑性，影响成形质量。
因此，在冲压工艺中，需要合理控制温度，提供适当的加热或冷却措施，以保证铝合金零件成形质量的稳定性。
3. 润滑剂的选择和使用在铝合金零件的冲压过程中，润滑剂的选择和使用也是非常重要的工艺参数。
合适的润滑剂可以降低冲压摩擦阻力，减少材料与模具之间的摩擦，提高成形质量。
同时，润滑剂还能够降低零件与模具间的磨损，延长模具寿命。
不同的润滑剂具有不同的润滑效果和适用范围，在选择和使用时需要根据具体情况进行合理搭配，以达到最佳的成形效果。
4. 可控工艺参数的优化除了上述三个重要的工艺参数之外，还有一些可控参数也对铝合金零件成形质量的影响不可忽视。
例如，冲压速度、冲压深度、模具设计等。
通过对这些参数的优化调整，可以进一步提高零件的尺寸精度和表面质量。
因此，在实际生产中，需要进行深入的研究和实验，以确定最佳的工艺参数设置，以保证产品的成形质量。
电机转子冲片冲压工艺分析与级进模设计
电机转子冲片冲压工艺分析与级进模设计摘要：本文针对电机转子冲片的冲压工艺分析与级进模设计进行研究。
首先对电机转子冲片的冲片工艺进行概述，包括材料选择和工艺流程。
然后介绍了质量控制与检测方法，包括冲片尺寸测量、表面质量检验和冲片硬度测试。
接着探讨了级进模的设计，包括模具结构设计、材料选择和热处理，以及模具加工工艺和装配调试。
最后，总结了工艺分析与级进模设计的重要性和影响。
关键词：电机转子；冲片；冲压工艺引言：电机转子冲片的冲压工艺分析与级进模设计在电机制造领域中具有重要的应用价值。
冲片工艺的合理分析和设计能够有效提高冲片的制造质量和生产效率。
而级进模作为冲压工艺中的关键设备，对于保证冲片的尺寸精度和表面质量具有至关重要的作用。
因此，深入研究电机转子冲片的冲压工艺分析与级进模设计，对于提升电机转子冲压制造的技术水平具有重要意义[1]。
一、电机转子冲片冲压工艺分析与级进模设计的重要性通过深入分析和优化冲片工艺，可以有效控制冲片的尺寸精度、几何形状和表面质量，从而提高冲片的制造质量。
合理的冲片工艺能够减少材料的变形、裂纹和缺陷，确保冲片的稳定性和可靠性。
冲片工艺的优化和设计能够减少制造过程中的工序和周期，提高生产效率。
通过合理的冲片布局和工艺流程，可以实现高速冲裁和连续生产，降低生产成本并提高产能。
冲片工艺分析与级进模设计能够确保不同批次或不同型号的电机转子冲片具有一致的质量和性能。
通过设计合适的级进模和优化的工艺参数，可以实现冲片的精准制造，确保产品的一致性和互换性。
通过对冲片工艺进行分析和优化，可以减少材料的浪费和能源消耗，降低生产成本。
合理设计的级进模能够减少材料的切削量和损耗，提高材料利用率，从而节约生产成本[2]。
二、电机转子冲片冲压工艺分析（一）冲片工艺概述设计模具：冲片工艺的第一步是设计和制造适用于冲片加工的模具。
模具的设计需要考虑冲片的几何形状、尺寸和数量，并确保模具的强度和稳定性。
材料选择：合适的材料选择对于冲片的制造非常重要。
压力机精度及对冲压件的影响探究
压力机精度及对冲压件的影响探究【摘要】本文首先对压力机精度等级进行分析，然后分析压力机精度对冲压件的影响，为压力机等级选择提供有力的依据，希望能够给相关人员提供帮助。
【关键词】压力机；精度；冲压件；影响压力机精度与刚性都是影响模具使用性能以及使用寿命具有直接的影响，加强对压力机精度以及其对冲压件的影响，对提高冲压施工具有十分现实的意义。
1 压力机精度等级压力机精度的表示方法主要用刚性以及静态精度两种方式。
压力机的静态等级主要是根据一定的指标，划分为四个等级，具体为特级、1级、2级、3级。
除了压力机静态等级外，刚度也是影响压力机强度的一项重要指标。
压力机主要是对冲模材料施加压力（压力超过屈服点），在公称压力下压力机不会受到破坏，然而机床工作台挠度、床身伸长等变形情况都会给冲压加工造成一定的质量影响，同时在冲裁力的影响下，床身、曲轴以及台面就会发生变形。
另外，压力机动态精度和压力机刚性有直接的关系，刚性越高，压力机动态精度也就越大。
下表中，在压力机静态精度下，刚好将压力机刚性分为A特级、2 压力机精度对冲压件的影响压力机精度对冲压件的影响主要体现在以下几个方面：（1）压力机精度对冲裁加工件的影响。
冲裁加工过程中，工件精度会受到模座上面精度、滑块下面精度等各个方面精度的影响，造成这一影响的原因包括：一方面，模具（凸模与凹模）垂直度，即凸模与凹模轴心是否在同一条直线上；另一方面是弹性缓冲，冲裁操作完成后，模具受到的压力负荷为0，在压力机变形能量的作用下，凸模会瞬间插入凹模中，导致模具受到破损。
同时，对于高精度冲裁加工，必须严格的控制压力机的变形量，将其控制在允许的最小范围内。
对于C型框架压力机来说，其开口容易在负荷作用下产生变形，导致上下模中心线不垂直，使得平行度存在一定的偏差。
如下图所示，由于压力机开口变形导致倾斜，的是其剪断面不一样，并且存在毛刺，加上冲裁力具有周期反复性，因此，如果压力机刚性没有达到普通压力机刚性两倍以上，其各部分容易发生变形以及挠度，从而产生振动与噪声，给压力机连续运行造成影响。
压力机对冲压件的影响
压力机精度对冲压件的影响一、引言在现代冲压中，有了精密高效长寿命模具，而没有高精度的压力机和优质的冲压材料是不能实现精密高效冲压的。
同时精密高效长寿命级进模也不可能发挥其效益和使用寿命。
压力机的精度和刚性对模具寿命的影响很大，同样一副模具在不同精度的压力机上显示出不同的性能和使用寿命。
如在一般精度的压力机上使用几万次即产生崩刃，而在特级精度的压力机上则在100万次以上才有崩刃现象。
分析了压力机精度对冲压件的影响，以及进一步探讨了在冲压件的加工中使用哪一种精度等级的压力机冲床送料机。
二、压力机的精度等级压力机的精度通常是以其静态精度和刚性来表示，静态下的精度等级，可按日本JIS压力机静态精度指标规定划分为特级、1级、2级、3级。
对压力机来说静态等级是个主要因素，但压力机的刚性也是一个不可忽视的重要因素，这就是压力机的强度问题。
压力机通过冲模对材料施加超过屈服点的足够压力，在公称压力下压力机虽然不破坏，但是床身的伸长和工作台的挠度等各部位弹性变形对冲压加工也有很大影响。
因此，最好在压力机静态精度上增加动态特性，在冲裁力的作用下，台面、曲轴、床身产生变形，C型压力机产生开口等使其静态精度破坏，把这时的精度称为动态精度。
由动态精度的好坏来决定压力机等级。
动态精度与压力机各部分的刚性直接相关，刚性好的压力机动态精度高。
目前国外已生产了刚性很高的压力机，其动态精度仍可控制在静态精度范围内。
如下表中，在压力机的静态精度下，把刚性好的划分为A特级、A1级、A2级，刚性一般的划分为B特级、B1级、B2级。
自动送料机表冲床静态精度指标(mm)这样以刚性为基础的静态精度等级是有区别的。
如A2级，B1级这样的区别说明压力机等级对制件就有不同影响。
AB的级别由加工压力达到公称压力时，比较刚性来决定。
刚性随着加工压力的大小变化，在公称压力1000kN的B级压力机，只用500kN压力进行冲压加工时，具有与公称压力500kN的A级压力机在公称压力进行冲压加工时相同或大于它的刚性，所以在大型压力机上安装小冲模，压力机的刚性当然好。
冲压工艺--板料的冲压成形性能与成形极限
2福井、吉田扩孔试验 鉴于板材冲压成形性能的不断提高，在标准的
KWI扩孔试验装置上进行扩孔试验，某些塑性很高的 板料无法分出优劣。因此，为了加大各种板材的试验 差值，提高试验精度，日本的福井伸二、吉田清太提 出了另一种型式的扩孔试验——利用球形冲头的扩孔 试验。
t0
Dp
备注
0.5以下 10.~20 2ri≈0.2Dp 0.5~2.0 30~50 D0≥2.5Dp 2.0以上 50~100
3杯形件拉深试验（Swift试验）
Swift试验是以求极限拉深比LDR作为评定板材拉 深性能的试验方法。 试验所用装置与试验标准分别见图和表。
Swinft试验装置（1-冲头 2-压边圈 3-凹 模 4-试件）
n i1 N
i1 i1 N
N (xi )2 ( xi )2
i 1
i 1
r值测量计算 根据r值的数学定义，有：
r=εb/εt 式中：r 塑性应变比 εb、εt 试样宽度、厚度方向的真实应变 b 试样拉伸变形后标距内的宽度 b0 试样标距内的原始宽度 t 试样拉伸变形后的厚度 t0 试样原始厚度
1 扩孔试验 KWI 扩孔试验
KWI扩孔试验是由德国的KWI研究所首先提出。 扩孔试验作为评价材料的翻边性能的模拟试验方 法，
是采用带有内孔直径为d0的圆形毛坯，在图 所示的模具中进行扩孔，直至内孔边缘出现裂纹 为止。测量此时的内孔直径d f，并用下式计算 极限扩孔系数λ
式中：do—试样内孔的初始直径（mm）； df—孔缘破裂时的孔径平均值（mm）。
法，简单、可靠，并能清楚反映材料受外力时 表现出的弹性、塑性和断裂三个过程。因此， 拉伸试验是评价板材基本力学性能及成形性能 的主要试验方法。
《冲压工艺与模具设计》试题库(有删改)
《冲压工艺与模具设计》试题库(超全)共24页一、名词解释：1．冲压模具答：在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）2．弯曲件工艺性答：弯曲件的工艺性是指弯曲零件的形状、尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯曲加工的工艺要求。
3．结构零件答：这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等。
二、判断1、普通冲裁最后分离是塑性剪切分离。
（×）2、搭边值的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，保证零件质量和送料方便。
（√）3、标准件就是从标准件厂购买来直接装配在模具上的不需进行任何加工的零件。
（×）4、冲压模使用刚性卸料的主要优点是卸料可靠；卸料力大。
（√）5、连接弹压卸料板时，可选用圆柱头普通螺钉。
（×）三、填空1.普通冲裁件断面具有圆角带、光亮带、断裂带、和毛刺区四个明显区域。
2.模具的压力中心就是冲压力的合力的作用点，求压力中心的方法就是求空间平行力系的合力的作用点。
4.弹性卸料装置除了起卸料作用外，还兼起压料作用。
它一般用于材料厚度相对较薄材料的卸料。
5.普通模架在“国家标准”中，按照导柱导套的数量和位置不同可分为：对角导柱、中间导柱、四角导柱、后侧导柱四种模架。
8.降低冲裁力的主要措施有阶梯凸模冲裁、斜刃冲裁、加热冲裁（红冲）等。
9.弯曲展开长度r>0.5t时的计算依据是弯曲前后中性层长度不变。
10.弯曲变形程度用相对弯曲半径（r/t）表示。
11.弯曲件最容易出现影响工件质量的问题弯裂、回弹和偏移等。
12.拉深变形程度用拉深系数m表示。
13.拉深加工时，润滑剂涂在与凹模接触的毛坯表面上。
14.拉深件毛坯尺寸的计算依据是体积不变原则和相似原则，15.拉深过程中的辅助工序有中间退火、润滑、酸洗等。
关键机械性能参数对冲压成型的影响共24页文档
关键机械性能参数对冲压成型的影响
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么Байду номын сангаас失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
材料性能参数与冲压成形性
屈服点越小的材料在塑性变形后的贴模性能和形状冻结性能都比较好，有利 于提高覆盖件的形状精度。 较小的屈强比对于绝大多数的成形是有利的。屈强比小，表示材料容易产生 塑性变形而不易被拉裂，即材料初始屈服点到局部缩颈点之间的塑性区大。 几乎全部金属， 在塑性变形中， 其变形抗力都有随应变的增加而强化的趋势， 通常用公式 σ = K ε 拟合材料单向拉伸的真实应力应变曲线， 叫应变强度 K 系数、n 叫应变硬化指数（或称硬化指数）。 应变硬化指数 n 值表示在塑性变形中板料硬化的强度。n 值大的板料，在同 样的变形程度下，真实应力增加得越多。n 值大时，在伸长类变形过程中可 扩展变形区，减少坯料的局部变薄和增加极限变形参 以使变形均匀化 变形均匀化，具有扩展变形区 减少坯料的局部变薄和增加极限变形参 变形均匀化 扩展变形区 数的作用。尤其对于汽车覆盖件这样的大型复杂形状曲面零件的成形工艺， 当坯料中间部分的胀形成分较大和变形分布很不均匀时，n 值的上述作用对 成形性能的影响更为显著。 因板料轧制时出现的纤维组织等缘故，板料的塑性会随方向的变化而变 化，这就是塑性各向异性。
分别为宽度方向厚度方向的应变冷轧钢板其在轧制方向和其他方向的力学性能有较大差异不同方向值都不一样所以r值的最终确定一般应考虑从三个方向截取的试件的测试结果即009045009045分别是以与轧制方向成09045角方向为试样长度方向切取拉伸试样所得的塑性应变比
屈服点 σ s 屈强比 σ s / σ b
拉伸试样所得的塑性应变比。 塑性应变比反映了板料在厚度方向的变形能力，r 值越大，表示板料越 不易在厚度方向产生变形，即不易变薄也不易增厚。在压缩应力作用下，r 值越大， 板料易于在宽度方向变形，可减少起皱的可能性；在拉应力作用下， r 值越大，板料在受拉处不易变薄，可减少被拉裂的可能性。 由于板料在不同的方向上具有不同的塑性应变比，因此，在板料平面内就形 成了面内的各向异性，板料平面内的各向异性系数 ∆r 常用下式确定：
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
机身对冲压工艺的影响
机身
➢ 了解开式机身和闭式机身的特点及 适用场合； ➢ 理解机身变形对冲压工艺的影响。
2023/2/14
机身是压力机的基本部件。机身重量占整 个压力机重量的50%～70%，加工工时在整台 压力机中所占的比例可达到30%，机身的变形 量在压力机的总变形量中可达到35%。
机身结构复杂，尺寸庞大，而且承受工作 时的全部作用力。机身的性能将直接影响模具 的寿命、产品的精度和压力机的寿命。
Байду номын сангаас
二、开式压力 机 —— 弹 性 变 形 引起角变形
2023/2/14
机身的角变 形主要指机身导 轨处的角变形和 工作台面的角变 形之和。
图2-44 开式压力机机身的弹性变形
影响：
➢ 一方面，上模和下模产生前部张大的倾斜。 因此，凸模和凹模的间隙就变得不均匀，制件精度 降低，同时出现制件前方毛刺增大后方卡住模具的 倾向； ➢ 另一方面，由于机身变形导轨也发生变形，从 而造成滑块和导轨的接触不是平面接触而是线接触， 加速了导轨的磨损。
♪ 利用CAD技术和以有限元分析技术为核心的CAE 技 术 对机身进行计算机工作状况的模拟，在设计之初发现存在 的问题与缺陷, 为设计改进提供优化的方向。
2023/2/14
冲压与塑料成型
2023/2/14
1.1 机身的结构形式
机身不仅要承受压力机工作时全部的变形 力，还要承受各种装置和各个部件的重力。机 身除保证必要的刚度要求外，还要求具有较高 的强度。 机身的结构形式主要决定于使用时的工艺要 求和自身的承载能力。
2023/2/14
分类及特点：
1、开式机身：
① 特点： ➢ 机身呈C形，前、左、右三面敞开。 ➢ 结构简单、操作方便，易于实现自动化。 ➢ 机身刚性较差，影响制件精度和模具寿命，仅适 用于40～4000千牛的中小型压力机。