冲压与注塑模具设计
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1.3 冲压常用材料

1.3.1 冲压用材料的基本要求

冲压用材料的基本要求主要有以下两方面:

1)冲压件的功能要求

冲压件必须具有一定的强度、刚度、冲击韧度等力学性能要求。此外,有的冲压件还有一些特殊的要求,例如电磁性、防腐性、传热性和耐热性等。

2)冲压材料必须具有的冲压性能

(1)冲压材料必须便于加工。

(2)冲压材料必须便于提高生产效率。

(3)材料对模具的损耗和磨损低。

(4)冲压材料应满足冲压工艺要求。

(5)材料应具有良好的塑性,较高的伸长率和断面收缩率,较低的屈服点和较高的抗拉强度。

(6)材料应有光洁平整无缺陷损伤的表面状态。

(7)材料厚度的公差应符合国家规定的标准。

(8)材料应对机械连接和继续加工具有良好的适应性。

选择材料时要认真考虑材料供应情况以及经济因素,应最大限度地利用材料的冲压性能,必要时,应修改一些过高的设计要求和工艺要求,或采用代用材料。

1.3.2 冲压常用材料及其力学性能

冲压加工常用的材料包括金属材料和非金属材料两类,金属材料又分为黑色金属和有色金属两类。

常用的黑色金属材料有:

(1)普通碳素钢钢板,如Q195、Q235等。

(2)优质碳素结构钢钢板,如08、08F、10、20等。

(3)低合金结构钢钢板,如Q345(16Mn)、Q295(09Mn2)等。

(4)电工硅钢钢板,如DT1、DT2。

(5)不锈钢钢板,如1Cr18Ni9Ti、1Cr13等。

常用的有色金属有铜及铜合金,牌号有T1、T2、H62、H68等,其塑性、导电性与导热性均很好;还有铝及铝合金,常用的牌号有1060、1050A、3A21、2A12等,有较好的塑性,变形抗力小且轻。

非金属材料有胶木板、橡胶、塑料板等。

冲压用材料最常用的是板料,常见规格如710mm×1420mm和1000mm×2000mm等,大量生产可采用专门规格的带料(卷料),特殊情况可采用块料,它适用于单件小批生产和价格昂贵的有色金属的冲压。

板料按表面质量可分为Ⅰ(高质量表面)、Ⅱ(较高质量表面)、Ⅲ(一般质量表面)三种。

用于拉深复杂零件的铝镇静钢板,其拉深性能可分为ZF(最复杂)、HF(很复杂)、F (复杂)三种;一般深拉深低碳薄钢板可分为ZS(最深拉深)、S(深拉深)、P(普通拉深)三种;板料厚度精度可分为A(较高精度)、B(普通精度)两级;板料供应状态可分为M (退火状态)、C(淬火状态)、Y(硬态)、Y2(半硬、1/2硬)等;板料有冷轧和热轧两种轧制状态。

在冲压工艺和图样上,对材料的表示方法有特殊的规定。现以优质碳素结构钢冷轧薄钢板标记为例。

实例1.1 08钢,尺寸1.0mm×1000mm×1500mm,普通精度,较高级的精整表面,深拉深级的冷轧钢板表示为:

关于材料的牌号、规格和性能,可查阅有关设计资料和标准。

部分常用金属板料的力学性能见表1.3。

表1.3 部分常用金属板料的力学性能