五金模具设计材料利用

二﹑化學成分之產品分析值 (％)
牌號 Cr Ni C Si Mn
SUS 301 15.80~ (1Cr17Ni7) 18.20 SUS 304 17.80~ (0Cr19Ni9) 20.20 SUS 302 16.80~ (1Cr18Ni9) 19.20 SUS 430 15.80~ (1Cr17) 18.20 三﹑机械性能
(二)材料識別標記
1﹒熱浸鍍鋅GI HGCC1－ZSFX ﹐ 其中 HG－熱浸鍍鋅製程 C－冷軋底材 ( C1－商用品質﹓ C2 －改良商用品質 ﹓D1－深拉伸品質 Z－無鋅花 ﹓ M－細小鋅花 S－調質處理 ﹓ B－亮面調質處理 F－耐指紋塗覆 ﹓ C－鉻酸鹽處理 X－不塗油
2﹒電鍍鋅EG（SECC） S－鋼板 E－電鍍 C－冷軋 C－商用
二﹑机械性能
調質 洛氏硬度 相當屈服強 設計 HR 30T 度, min,MPa T-1 T-2 T-2.5 T-3 T-4 T-5 T-6 49± 53± 55± 57± 3 3 3 3 320 350 370 380 408 445 515 特 性 深引伸 中度引伸 一般引伸
淺引伸一般用途, 有 中等剛性以減少折痕 增加剛性的一般用途
2﹑沖壓/彎邊/击台裂紋﹑抽芽不完整 可能存在以下材料因素﹔ （1）抗拉強度超上限 （2）伸長率偏低 （3）屈服強度太高,使屈服/抗拉強度之比高 （4）硬度偏高 （5）組織不均勻﹐晶粒大小差異大 3﹑平坦度引起的尺寸偏差 採用反向沖壓或反捲校平﹒ 4﹑沖壓后尺寸變化 沖壓后,個別零件由于應力釋放,局部尺寸將沿 受力之反向變化.可适當加大正向預變形尺寸.
(四)機械性能
GI料 抗拉強度Mpa 屈服強度Mpa 伸長率% 硬度HRB
C1 C2 D1
290~395 250~385 230~320
230~310 220~300 170~240
30.5 32 38
55~67 50~65 40~53
EG料機械性能
抗拉強 屈服強 度Mpa 度Mpa 不同厚度的伸長率%
B－光亮處理 ﹐軋制加工產生的光滑處理﹒ 二﹑机械性能
性能 代碼 抗拉 強度 Mpa 伸長率﹐≧﹐％ （按板厚划分）
≧0.25 >0.40 >0.60 >1.0
~0.40
~0.60
~1.0
~1.6
>1.6 ~2.5
>2.5
SPCC ≧270 T SPCD SPCE 270~ 370 270~ 350
九﹑形狀公差﹔側邊弧形度1.0mm/m;
任意板面放在平台上﹐平坦度＜2mm﹒
附件:制程缺陷分析和處理 在了解了GI和EG兩种材料的各項性能后﹐有 必要注意鍍鋅鋼板因為機械性能﹑鍍層﹑ 制程﹑環境等不同﹐導致沖壓開裂或變 形﹐引起耐蝕性差等一系列問題﹒現結合 具體案例﹐分析鋼板常見缺陷並提出處理 意見﹒ 1﹑切斷邊生鏽 鍍鋅板切斷邊放置几天后都難以避免生 鏽﹐材料越厚鍍鋅層保護作用越差﹐只要 客戶沒有嚴格規定﹐且不出現連續銹斑﹐ 就可以放行﹒特殊要求的材料﹐可以浸防
SUS 301
精軋1/4 H 1/2 H
310
10
3/4 H
固溶 SUS 304 1/2 H
1130
520 780
745
205 470
370
200 250
5
40 6
3/4 H
SUS 430 退火
930
450
665
205
310
200
3
22
来自百度文库
牌號狀態后字母代表表面加工﹔2B－冷軋,熱 處理,酸洗﹐最后冷軋至適宜的光澤度; BA－冷軋后,光亮熱處理; HL－拋光﹒
遨游多彩的金屬世界﹐探索真實的材料技術
公司常規金屬產品
第一篇﹑公司常用沖壓材料
1﹒熱浸鍍鋅鋼板GI料﹑電鍍鋅鋼板EG料 附件:制程缺陷分析和處理 2﹒不鏽鋼板SUS 3﹒電鍍錫鋼板（馬口鐵SPTE） 4﹒冷軋碳素鋼板CRS 5﹒熱軋碳素鋼板SPHC 6﹒鋁合金板材(APPLE﹑1802﹑1A01專案) 7﹒銅合金帶材（黃銅﹑磷青銅﹑鈹銅） 8﹒鈦合金板材
61± 3 65± 3 70± 3
有防止波浪剛性
硬度最高,變形不易大
調質設 洛氏硬度 屈服強度, 計 HR 30T MPa ,min
用途示例
DR-8 DR-9 DR-9M
DR-10
73± 3 76± 3 77± 3
80± 3
550 620 660
690
圓罐基體和端面 圓罐基體和端面 主要用于啤酒、 飲料桶端面 變形小的端面
$4﹒冷軋碳素鋼板CRS(ES03-031) 用此材料沖壓的零件應立即電鍍等保護﹐否 則容易生銹﹒
一﹑性能﹑狀態﹑表面加工代碼 1﹒性能代碼 SPCC－商用性能 SPCD－拉伸性能 SPCE－深拉伸性能 2﹒狀態級別 A－退火 S－標準狀態 3﹒表面加工 D－毛面處理 ,用机械或化學方式﹐使表面 軋制拉毛﹐產生無光澤﹒
二﹑各合金系列特性 1）耐蝕性﹑陽极化處理﹑表面處理﹑塗裝 性 1***＞5***＞3和6***＞2和7*** 陽极化處理可生產不同色澤﹑硬度之皮膜﹒ （2) 強度﹑切削性 7＊＊＊＞2＊＊＊＞5＊＊＊＞1＊＊＊ （3）成形性: 強度越高越差﹒ 三﹑化學成份
2002年材料技術講座
華南檢測中心金屬室 陳懇
陳懇－高工,86年大學畢業,在成都飛机公 司的13年里,先后從事鑄造﹑金屬材料﹑ 金相﹑失效分析等,編制了八份國家標准, 完成三項部級科研課題,發表4篇部級論文. 99年4月進富士康工標處,編制所有金屬 材料標准,通過培訓,大力提升了公司的材 料技術水平;01年5月進檢測處,解決大量 失效案件.金屬室愿竭誠為各事業處服 務﹗
七﹑元素影響 在軋制工藝等不變時﹐各成份對鍍鋅鋼板 性能影響如下 1﹒提高強度﹔碳﹑硅﹑錳﹑磷 2﹒降低塑性﹔碳﹑硅 3﹒增加冷脆性﹔磷﹑碳﹑硅 4﹒惡化焊接性﹔硫﹑磷﹑碳 5﹒改善切削加工﹔硫﹑錳﹑磷 6﹒惡化沖壓性﹔碳﹑硅﹑磷﹑硫﹑
八﹑常用厚度及公差
1﹒GI料實際供貨﹔0.597 0.686 0.781 0.891 0.974 1.166 1.50 2﹒EG料﹔現用0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 2.0 另外可選擇系列 0.4 0.65 0.75 0.9 1.4 1.6 1.8 2.3 2.5
5.90~ 8.10 7.90~ 10.65 7.90~ 10.10 ／
≦ 0.16 ≦ ≦ ≦ 1.05 2.04 0.09 ≦ 0.16 ≦ ≦ ≦ 0.13 0.80 1.03
牌號
狀 態 固溶
抗拉強度
MPa
屈服強度
MPa
硬度
HV
伸長
率％
520 860 930
205 510 510
218
40 25
10﹒焊接不良 鍍鋅層太厚及表面臟污﹐影響焊接﹒可以 局部打磨﹑清洗. 11﹒鍍層附著力判斷 可以用彎曲法﹑淬火法﹑百格膠帶法﹑厚 板的銼刀法等﹐關鍵要按照客戶的要求﹒採 用最多的是薄板的180度0T彎曲方法﹒
12﹒運輸缺陷 由于零件之間﹑零件與包裝運輸工具之間產生震 動﹑碰撞等﹐可能出現壓痕﹑刮痕﹑層間摩擦等﹒ 所以重要件應分隔﹑襯墊﹑組合捆扎﹒
13﹒折痕的防止 捲材－在開卷和收卷時應有人防止捲材突 然落地. 板材－在大板搬運時﹐應兩人垂直抓住行 走﹐避免水平晃動﹒ 14﹒沖壓模痕防止 制程中發現零件同一部位連續出現凹痕﹐ 切不可只知道打磨﹐應停止工作﹐檢查上 下模具是否粘附异物﹒
＄2﹒不鏽鋼板帶材(ES03-027) 一﹑概述﹔ 不銹鋼是公司重要的金屬材料,廣泛用于各 機種的許多彈片﹑后窗﹑隔離片﹑遮片﹑ 擋片﹑導軌﹑支架等.材料單價薄帶為GI的 十倍﹐厚帶為GI料的六倍.分為彈性用（冷 作硬化狀態）和非彈性用（固溶狀態）. 經常因為化學成份﹑拉伸性能﹑硬度不 符﹐導致彈性不夠或沖壓破裂等﹒
$1. GI料和EG料(ES03-003/006)
(一)GI料生產基本流程
解捲－焊接－前處理及退火－熱浸鍍鋅 －噴鋅粉調鋅花－調質整平－化成處理（鉻酸 鹽＋耐指紋）－收捲
1﹒熱浸鍍鋅特點 將鋼捲連接﹐連續浸入熔融（約460° C）鋅 池中﹐在板材兩面浸鍍均勻厚度的鋅層﹒ 2﹒電鍍鋅特點 以鉛板/鋅板為陽极﹐鋼板為陰极﹐並用硫 酸鋅/氯化鋅溶液﹐通電鍍鋅﹒
(三)區別與共性 (1)鍍層厚度:GI料5~6um, EG料2~3um (2)耐蝕性:GI料好. (3)成形性:EG料好; (4)塗裝性:EG料好 (5)外觀:EG料為銀灰色,均勻表面; GI料為亮晶狀,細小鋅花. (6)價格:GI料便宜30%以上
2.鍍鋅層防腐原理 (1)隔絕原理－使鋼材不與腐蝕介質直接接触 (2)犧牲陽极保護原理－鋅較鐵電位活性高﹐ 如鋅層刮傷露出底材,鋅會替代鐵先行腐蝕.
7﹑GI料時效硬化 GI料出廠后一個月內,將產生時效硬化.故庫 存一個月以上的材料在發貨前應重新送檢,甚 至重新整平,以降低屈服強度. 8﹑GI料級別更換 個別要求抽芽和成形難的零件,可以規定使用 C2﹑D1料. 9﹑零件無彈性而變形 某處電源支架﹐拆裝几次后零件變形﹐電源 掉下﹒經檢測材質硬度僅HRB38﹐遠未達C1 料要求的HRB55~67﹒
＄3﹒電鍍錫鋼板（馬口鐵SPTE） (ES03-022) 一﹑分類 1. 以軋制方式分: 一次冷軋板(厚度0.15~0.60mm)﹔指在一 次冷軋延的低碳鋼板上實施鍍錫處理﹒ 二次冷軋板(厚度0.14~0.36mm)﹔指在退火 后第二次冷軋的低碳鋼板上實施鍍錫處
2.以化學成份划分:D類 L類 MR類 3. 以表面加工分類﹔ 一次冷軋板有B-光亮處理 R-石磨紋處理 S-銀色處理 M-亞光處理 二次冷軋板只有R-石磨紋處理. 4.公稱鍍層重量(每面g/m2) 2.8/2.8最多 其它選擇1.4/1.4 5.6/5.6 8.4/8.4 11.2/11.2 5.熱處理分類: 裝箱退火 連續退火（＋CA）
5﹑制程中防止白銹 (1)避免汗水洒在板材和零件上,如戴手套﹑ 配毛巾. (2)防止潮濕﹑水份﹑結露,改進包裝﹑ 增加干燥劑. (3)重要大型零件產生少量白銹,可用<5％濃度 的稀草酸或稀醋酸擦拭,然后用酒精擦淨. 6﹑折邊磨損
某大磁架用亮面GI料HM3皮膜﹐折邊時磨損嚴重.
(1)換其它材料仍然存在; (2)將滑塊式接触改為滾珠式,則沒有磨損; (3)磨損處鹽霧試驗無差別,可簽樣交付.
<0.6 >0.6~1.0 >1.0~1.6 >1.6
硬度 HRB
270~370 180~250 34
36
37
38 42~60
要求沖壓成25mm寬的拉伸試片,進行拉力測試.
五﹑鍍層厚度﹔GI用Z08/Z10;EG用E16/E24 六﹑彎曲性能和鍍層附著力 縱向180° ﹐內邊直徑0T彎曲﹐外邊不能有鍍 層剝離﹑底材裂紋﹒
工程/品管最關心的是產品設計選材﹐ 工藝合理与否﹒圖紙上哪些是材料牌 號﹑狀態﹐公司常見材料有哪些特 性﹐材料和零件測試什么項目﹒ 本講座重點介紹各種材料的分類﹑ 識別標記﹑狀態﹑機械性能﹑化學成 份﹑鍍層特性﹑物理性能﹓制程缺陷 防止;材料/零件/加工故障分析;外觀缺 陷識別和判定﹓檢測設備及方法﹓電 鍍和陽極化特性;測試申請作業等﹒
＄6﹒鋁合金板材(ES03-028/029) 一﹒概述 選定純鋁1100﹑防鏽鋁合金 （3003﹑5052）﹑硬鋁2024﹑鍛鋁6061﹑ 超硬鋁7075共七個牌號的薄板和厚板﹒在 公司現有產品中,鋁板應用到1802專 案﹑IMACLL﹑JAVELIN﹑ YIKES﹑ACTION﹑Talledaga﹑ HR ﹑P-V 等機種﹐零件類型是手机殼﹑磁架﹑前 板﹑后板﹑分隔板﹑支撐架﹑連接架﹑支 架等﹒牌號及狀態為6061-T6﹑5052H32﹑1100
C
0.15
Mn
0.60
p
0.050
S
0.050
3.表面加工 板材熱軋后﹐應要求經過酸洗或噴砂清除氧 化皮﹒這樣有利于焊接﹑表面處理等﹒ 表面應無孔眼﹑分層﹑髒污﹑氧化皮等 . 有些缺陷可通過打磨清除(A)或焊接返修 (B)﹒ A.打磨后﹐應符合厚度公差﹐清理干淨﹐分 界線應光滑﹒ B.焊接前﹐有害缺陷應脩鑿或打磨干淨﹐脩 磨深度應不超過公稱厚度的20%﹐脩磨面 積不超過板面的2%﹒焊接后應清理平整﹒
32 34 36
34 36 38
36 38 40
37 39 41
38 40 42
39 41 43
＄5﹒熱軋碳素鋼板(SPHC)ES03-025 1﹒化學成份 （≦﹐％） 代碼
SPHC 2﹒機械性能
抗拉強度 MPa ≧270 伸長率％（按板厚划分﹐mm) ≧1.2~1.6 ≧1.6~3.2 ≧3.2 ≧27 ≧29 ≧31