Štancēšanas materiāli ir svarīgs faktors, kas ietekmē detaļu kvalitāti un veidņu kalpošanas laiku. Šobrīd materiāli, kurus var apzīmogot, ir ne tikaizema oglekļa tērauda, bet arī nerūsējošais tērauds, alumīnijs un alumīnija sakausējumi, varš un vara sakausējumi utt. Parasti materiāli ar oglekļa saturu<0.25% and tensile strength less than 650N/mm² are the main materials. For example cold rolled steel SPCC (JIS) or 1010 (SAE).
Metāla materiālu štancēšanas veiktspējas prasības:
1. Tam ir labas mehāniskās īpašības un liela deformācijas spēja.
Metāla materiālu mehāniskās īpašības attiecas uz stiepes izturību, tecēšanas robežu, pagarinājumu, cietību un plastmasas deformācijas attiecību.
2﹑ Ir ideāla metalogrāfiskā struktūra
Metallogrāfiskā struktūra ir materiālu mikroskopiskā kvalitāte. Tās galvenā zīme ir: cementīta vai karbīda sferoidizācijas pakāpe.
Štancēšanas materiāla raksturīgie parametri:
①﹑ Ražas izturība, stiepes izturība un ražības attiecība
Stiepes izturība ir pamatelements štancēšanas spēka aprēķināšanai. Tā sauktā stiepes izturība ir maksimālā slodzes vērtība faktiskā stiepes testa laikā, dalīta ar šķērsgriezuma laukumu testa parauga sākumā. Tieši tagad:
Ja tecēšanas robeža un stiepes izturība ir augsta, štancēšanas formēšanas spēks ir liels, palielinās formēšanas grūtības, kā arī samazinās veidnes kalpošanas laiks. Ja tecēšanas robeža ir augsta, kad štancēšanas daļas tiek atdalītas no veidnes un pēc štancēšanas tiek izkrautas, arī elastīgās atveseļošanās deformācija būs liela, ietekmējot štancēšanas detaļu izmēru precizitāti.
Vispārējos aprēķinos štancēšanas materiālu bīdes spriegums
stiepes izturība
Piezīme: 1 Pa=1 N/m2=1x10-6 N/mm2=1,01972x10-7 Kg/mm2
②﹑Pagarinājums
Materiāla stiepes pārbaudē pēc parauga salūšanas saglabātās plastiskās deformācijas dēļ parauga garums mainās no sākotnējā L uz L1. Procentos izteikto attiecību sauc par pagarinājumu. Vienmērīgais pagarinājums U ir pagarinājums, kad vienpusējas stiepšanās procesa laikā rodas lokāls izgriezums, tas ir, kad stiepes process kļūst nestabils. Ja plāksnes pagarinājums ir liels, tas ir izdevīgi visai pagarinājuma štancēšanas veidošanai. Ja pagarinājums ir liels, arī izliekuma un atloku veidošanās robežas ir lielas. Tāpēc lielākajai daļai augstas kvalitātes štancēšanas tēraudu ir augsts vienmērīgs pagarinājums.
③﹑Darba sacietēšanas vērtība (n)
Nerūsējošā tērauda plākšņu rasējuma formēšanai nepieciešami vairāki procesi, lai sasniegtu produkta formu. Zīmēšanas procesā materiāls sacietēs, ko parasti sauc par darba sacietēšanu. Darba rūdīšanas rašanās iemesls ir tas, ka pēc tam, kad materiāls ir pakļauts plastiskai deformācijai, pieliekot slodzes spēku tajā pašā virzienā, palielināsies tā tecēšanas robeža, tādējādi palielinot nepieciešamo deformācijas pretestību, lai izturētu plastisko deformāciju atkārtošanos. Teces robeža ir sākuma punkts, kurā paliek paliekoša deformācija aiz elastīgās deformācijas zonas. No stiepes testa ir zināms, ka tas ir punkts, kurā stiepšanās uzvedība turpinās, nepalielinot slodzi.
Ko nozīmē darba sacietēšanas koeficients?
Materiāli ar augstām n vērtībām izturēsies šādi:
(1) Turpinot apstrādi, materiāls sacietēs un samazinās pagarinājumu, apgrūtinot apstrādi.
(2) Apstrādes turpināšana nomāc lokālo deformāciju un iegūs nemainīgu deformāciju.
Materiāli ar zemām n vērtībām darbosies šādi:
Apstrādes turpināšana izraisīs lokālu deformāciju, un vājās daļas var pat salūzt.
Tāpēc, lai veidotu pagarinājumu, loksnei ir jābūt lielākai n vērtībai.
④﹑ Plastmasas deformācijas attiecība (r)
Tas ir parametrs, kas atspoguļo loksnes anizotropās īpašības. Tā kā plāksne ražošanas procesā tiek pakļauta tādiem procesiem kā velmēšana un atkvēlināšana, plāksne veido tekstūru, kurā kristalizācijas orientācijas mēdz būt konsekventas, kas ir makroskopiski anizotropiska, tas ir, plāksnes veiktspējai ir noteiktas atšķirības dažādos virzienos. atšķirība. Ražošanā r vērtību izmanto, lai attēlotu plāksnes anizotropiju. Tās vērtība ir vienāda ar platuma deformācijas b attiecību, kas izteikta ar logaritmisko deformāciju un biezuma virziena deformāciju, tas ir: r vērtība galvenokārt ietekmē zīmēšanas veiktspēju. Plāksnes r vērtība ir liela, un arī tās dziļās zīmēšanas veiktspēja ir laba.
⑤﹑ Cietība
Vispārīgi runājot, jo zemāka cietība, jo labāka plastika. Tomēr materiāla cietība ir salīdzinoši augsta, un, ja karbīda sferoidizācijas ātrums pārsniedz 90%, var iegūt labu noseguma virsmu. Gluži pretēji, ja materiāla cietība ir zema, bet sferoidizācija ir nepietiekama, tiks ieplīsusi arī aizbāžņu virsma. Tāpēc cietība ir makroskopisks rādītājs, lai spriestu, vai tas ir piemērots griešanai, savukārt metāla struktūra (viendabīgums un karbīdu sferoidizācijas pakāpe) ir mikroskopisks rādītājs, lai novērtētu, vai tas ir piemērots griešanai.
⑥﹑Sferoidizācija
Zema oglekļa satura tērauda struktūra sastāv no mīksta ferīta kā matricas un neliela daudzuma perlīta. Perlīts ir smalks ferīta un cementīta maisījums, kurā cementīta saturs veido 12%. Ferītam ir laba plastiskums, savukārt cementīts ir ciets un trausls. Raugoties no materiāliem ar vienādu oglekļa saturu, plastiskumu var palielināt, izmantojot karbīdu sferoidizāciju, un var uzlabot noseguma virsmas kvalitāti.
Piezīme. Kas ir sferoidizējošā atkausēšana?
Mērķis ir sferoidizēt lamelāro cementītu retikulārajā sekundārajā cementītā un perlītu par granulētu cementītu, samazināt materiāla cietību, uzlabot griešanas apstrādājamību un sagatavot rūdīšanai. Tā kā pats perlīts ir ciets un retikulārā sekundārā cementīta klātbūtnes dēļ palielinās tērauda cietība un trauslums. Tas ne tikai apgrūtina griešanas apstrādi, bet arī izraisa deformāciju un plaisāšanu rūdīšanas laikā.
⑦﹑Novecošanās šķelšanās
Zīmējot un veidojot noteiktas plāksnes (piemēram, nerūsējošā tērauda plāksnes un misiņa plāksnes u.c.), rasēšanas laikā radušos atlikušo spriegumu dēļ cilindriskās daļas sānu sienā pēc vilkšanas radīsies gareniskā plaisāšana. Šī plaisāšanas parādība var rasties uzreiz pēc izņemšanas no veidnēm vai var rasties pēc ievietošanas uz noteiktu laiku vai apzīmogotu detaļu lietošanas laikā, tāpēc to sauc par vecuma plaisāšanu.
⑧﹑Cilindra dziļuma pagarinājuma tests (LDR vērtība)
Cilindra dziļās stiepjamības testa metode ir viena no pamata metodēm metāla lokšņu dziļās stiepjamības testa novērtēšanai. Šī testa mērķis ir atrast metāla materiāla robežzīmēšanas attiecību (LDR). Jo lielāka LDR vērtība, jo labāka materiāla izvelkamība. LDR=D/dp, kur: D apzīmē sagataves diametru un dp apzīmē perforatora diametru (paplašināts izstrādājums). LDR vērtībai ir pozitīva saistība ar plastmasas deformācijas koeficienta r vērtību, tas ir, materiāliem ar lielāku r vērtību ir arī labāka dziļā stiepjamība.
⑨﹑Koniskā šķīvja pārbaude (CCV vērtība)
Konisko šķīvju pārbaudes metode ir viena no visvienkāršākajām metodēm, lai novērtētu metāla lokšņu (biezums 0,5 ~ 1,6 mm) formējamības pārbaudes metodi. CCV vērtību var izmantot kā dziļās stiepšanas un stiepšanas kompozītu formējamības novērtēšanas testu, un tā ir cieši saistīta ar darba sacietēšanas vērtību sistēmu un plastmasas deformācijas attiecību.