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加工硬化在沖壓加工中有什么實際意義?

加工硬化在沖壓加工中有什么實際意義?

作者:沖壓件 ????來源:本站原創????發布時間:2021-04-05T08:19:56????瀏覽量:
       金屬在室溫下產生塑性變形的過程中,使金屬的強度指標(如屈服強度、硬度)提高、塑性指標(如延伸率)降低的現象,稱為加工硬化現象。材料的加工硬化程度越大,在拉伸類的變形中,變形抗力越大,這樣可以使得變形趨于均勻,從而增加整個工件的允許變形程度。如脹形工序,加工硬化現象,使得沖壓的變形均勻,沖壓不容易出現脹裂現象。
       用于沖壓成型和拉深用板料應有一定的硬化能力,硬化能力很弱的板材不宜用于拉深。加工硬化比較強烈的金屬板料,在同樣變形程度的變形中,可以使變形均勻化,能減少坯料的局鄙變薄并能增大極限變形參數。
       加工硬化是強化金屬(提高強度)的方法之一,對純金屬以及不能用熱處理方法強化的金屬來說尤其重要。例如可以用冷拉、滾壓和噴丸(見表面強化)等工藝,提高金屬材料、零件和構件的表面強度;或者零件受力后,某些部位局部應力常超過材料的屈服極限,引起塑性變形,由于加工硬化限制了塑性變形的繼續發展,可提高零件和構件的安全度。
       加工硬化是拉深件等能夠成型的重要因素。金屬板料在拉深中,首先在變形阻力小的區域產生塑性變形。由于加工硬化,該區域材料的變形阻力逐漸增加,隨后的變形便轉移到其它地方,這樣就可得到厚薄均勻的拉深件。
對于復雜形狀的曲面零件的深拉深,加工硬化的不利一面是,加工硬化的產生使材料的塑性降低,阻礙了進一步的沖壓加工。例如,沖裁過的板料在剪切區表面會形成一層表面硬化組織,這個硬化層對板料下道工序如彎曲、拉深、翻邊等塑性變形較大的工序是極其不利的,它會使沖壓產生裂紋或破裂。在多道拉深中,不顧加工硬化而繼續進行,就會把半成品件拉破。為了消除加工硬化,以繼續進行沖壓加工,需要進行中間退火工序。這就增加了沖壓件的生產成本,延長了生產周期。
      加工硬化的原理:
     1. 經過冷拉、滾壓和噴丸(見表面強化)等工藝,能顯著提高金屬材料、零件和構件的表面強度;
     2.零件受力后,某些部位局部應力常超過材料的屈服極限,引起塑性變形,由于加工硬化限制了塑性變形的繼續發展,可提高零件和構件的安全度;
     3.金屬零件或構件在沖壓加工時,其塑性變形處伴隨著強化,使變形轉移到其周圍未加工硬化部分。經過這樣反復交替作用可得到截面變形均勻一致的冷沖壓件;
     4.可以改進低碳鋼的切削性能,使切屑易于分離。但加工硬化也給金屬進一步加工帶來困難。如冷拉鋼絲,由于加工硬化使進一步拉拔耗能大,甚至被拉斷,因此必須經中間退火,消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中為使沖壓件表層脆而硬,再切削時增加切削力,加速刀具磨損等。
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