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材料的屈强比及其在冲压成形中的影响

【摘要】:屈强比是指材料的屈服强度σs与抗拉强度σb的比值,即材料的屈强比用表示。反之,小的屈强比值,即σs与σb之间的差值大,对所有冲压成形都是有利的。根据我国钢铁材料有关标准规定,深拉深用ZF级钢板的屈强比应不大于0.66,即σs/σb≤0.66。

屈强比是指材料的屈服强度σs抗拉强度σb的比值,即材料的屈强比用978-7-111-41723-1-Chapter05-11.jpg表示。

材料的屈强比大小对材料的冲压性能影响很大,它决定了材料的变形抗力基本特性,即决定材料在不破坏的条件下允许变形程度范围,如果材料的σsσb值过高,则这时仅在材料接近抗拉强度σb应力情况下才有可能达到屈服。因而允许变形程度的范围也就越小。反之,小的屈强比值,即σsσb之间的差值大,对所有冲压成形都是有利的。

材料的σs较低时,冲压加工所需的变形力小,可以降低冲压设备压力吨位、功率和模具结构强度与润滑等要求,并延长模具寿命。

对于伸长类成形工艺,如复杂形状制件的拉深成形、胀形、校形等,材料的屈强比小,冲压工艺稳定性好,不易出废品;并且较容易地达到在变形区的全部厚度上的拉应力都大于σs,使制件成形形状和尺寸稳定,有利于消除制件成形后松弛等缺陷,提高了制件的尺寸精度。

在压缩类变形(如拉深)时,如果材料的σs低时,屈强比小,则变形区的切向压应力较小,材料起皱的趋势也小。所以防止起皱所必需的压边力和摩擦损失都要相应地降低,结果对提高极限变形程度有利。例如,当低碳钢的屈强比σsσb≈0.57时,其极限拉深系数m=0.48~0.50;而当65Mn材料的σsσb≈0.63时,其极限拉深系数则为m=0.68~0.70。

在弯曲时,小的屈强比材料,卸载后回弹变形小,有利于提高弯曲件精度。

在冲压生产中,对材料的屈强比是有一定要求的。根据我国钢铁材料有关标准规定,深拉深用ZF级钢板的屈强比应不大于0.66,即σsσb≤0.66。