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Influence Factors and Example Analysis of Cold Rolled Sheet Stamping Parts Forming

沈玲 SHEN Ling

（湖北工業職業技術學院，十堰 442000）

（Hubei Industrial Polytechnic，Shiyan 442000，China）

摘要： 本文概述了冷軋薄板沖壓件成型性能的評價指標及其對沖壓性能的影響，從材料的化學成分、厚度及表面質量、晶體的形態及加工工藝三個方面簡述了其對沖壓性能各個指標的影響機理，并對沖壓實例進行了簡要分析，有利于提高冷軋薄板的沖壓成型質量。

Abstract: This paper gives an overview of the evaluation index of the forming performance of cold rolled sheet stampings and its impact on the stamping performance. It describes the the influence mechanism of each index to the stamping performance in terms of its chemical composition, thickness and surface quality, crystal morphology and processing technology, as well as a brief analysis of the stamping examples, which will help improve the stamping quality of cold-rolled sheet. 關鍵詞： 薄板；沖壓件；成型

Key words: sheet metal；stamping parts；forming

DOI:10.19475/j.cnki.issn1674-957x.2018.09.080

引言 的形狀變化，獲得滿足所要求的尺寸形狀、特性的零件或沖壓件由于其加工效率高，材料利用率高，成型精度產品。

圖1為冷軋薄板的沖壓件典型零件。沖壓加工成型高等優點而廣泛應用于家電、汽車等行業，特別是冷軋薄 比較復雜，是將工具與模具之間的接觸，材料的彈塑性變板類的零件。

沖壓加工方式是指材料在沖壓模具作用下， 形以及摩擦等因素集一體的過程。

因而對沖壓成型的影響從而產生使其內部變形的力，當這個內力對板料的作用達 因素進行研究有利于提升零件一次合格率，對降低成本，到一定數值時，材料毛坯或者某個部位便會產生與其相應 改善零件的工藝性等尤為重要。

板材沖壓成型是一個大變形、大轉動、大位移的變形過程，過程中的主要問題是起皺、破裂和回彈。因此其板材的拉伸性能和加工硬化指數是其主要的評價指標。

Σs（屈服強度值）、σb（拉強度）、σs/σb（屈強比）、δu（均勻伸長率值）及（塑性應變比值，表示板材各向異性的參r 數），以上是拉伸性能的主要評價指標。

其中，抗拉強度σb 表征材料在拉力作用下抵抗變形的最大能力；屈服強度 σs 表示金屬材料在發生屈服變形時的最小作用力，所以當薄板屈服極限值比較小時，則其回彈值會隨之相應減小，薄板易屈服，定形性、貼模性就比較好。

σs/σb（屈強比）是材料的屈服強度和抗拉強度的比值，表示材料的抗變形能力，在保證材料強度滿足使用需求的情況下，其屈強比越小，其沖壓性能越好。

要想獲得好的定性性、成形性特性，就需要σs/σb（屈強比）不斷降低，以保證沖壓加工的性能。

Δu（均勻伸長率）板材的塑性變形能力隨著延伸率的增加而提升，使得頸縮變形延遲，然后獲得綜合性能比較好的冷軋板。

（塑性應變比）板料的r r 塑性應變比值越小，則拉伸性能越差，反之越好。

金屬板材在沖壓過程中，塑性變形不斷加強，使得變形延伸到周圍未加工硬化的地方上。

晶粒發生滑移，出現位錯的纏結，破碎和纖維化，在其內部產生了殘余應力。

一般用硬化系數或加工的硬化指數 n 來進行表示材料在變形時，板料的變形抗力因變形程度增大而增加的性質。

在沖壓過程中，n 是個很重要的參數，其值一般為 0.18~0.25。

沖壓中的許多成形變量都與 n 有關，如均勻伸長量值、最終強度值、應變分布等。

2 影響冷軋剛板沖壓性能的因素

沖壓性能是材料的力學性能之一，它與材料的化學成分、厚度及表面質量、晶體的形態及加工工藝等因素有關。

2.1 材料的化學成分

冷軋板主要由碳、硅、錳、硫、磷等元素組成，它們的含量對冷軋板的性能有顯著的影響。

碳含量提升，能顯著提高板料的硬度，同時也增加 Fe3C 的含量，從而降低材料的塑性及沖壓性能，所以冷軋板中要嚴格控制碳含量，一般在 C 含量小于 0.2%，對于沖壓要求高的板料，其 C 含量小于 0.08%。

硅可強化鐵素體，對改善板料的屈服強度，同時降低了板料的塑性，其含量小于 0.03%。

硫在板料中易形成硫化物的夾雜，影響板料的沖壓性能，其含量應小于 0.001%，錳對抑制邊部龜裂有改善作用，但是其可以和硫形成 MnS，降低沖壓性能，其含量也應在合理的范圍內。

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