不銹鋼的成型性能在很大程度上取決于材料在冷加工時,其屈服強度達到極限抗拉強度時的速度。當屈服強度和抗拉強度曲線之間的帶域寬度縮小時,說明成型將會受到限制,見圖4-6。圖4-6所示的屈服強度和抗拉強度曲線之間的寬度縮小,表明大部分屈服強度是可以使用的,但是任何進一步的變形即會導致破裂。另一方面,不(bu)銹鋼加工性能的提高,顯示出屈服強度和抗拉強度曲線間的寬度較寬,并沒有收斂,如12Cr17Ni7(301),在相同冷加工變形量的情況下,這種材料具有較高的塑性,在成型過程中允許有較大的變形。
1. 應(ying)力-應(ying)變(bian)關系
從許多試(shi)驗(yan)(yan)發現,如包括杯突試(shi)驗(yan)(yan)、硬度(du)試(shi)驗(yan)(yan)、彎曲試(shi)驗(yan)(yan)、拉伸試(shi)驗(yan)(yan)以及真實應力(li)-應變拉伸試(shi)驗(yan)(yan),對沖壓成型(xing)的(de)(de)所(suo)(suo)有(you)相關數(shu)(shu)值(zhi)中,只有(you)從真實應力(li)-應變拉伸試(shi)驗(yan)(yan)所(suo)(suo)得的(de)(de)數(shu)(shu)據,對冷成型(xing)來說,才是最(zui)有(you)實際意義(yi)的(de)(de)。
如圖4-6所示,12Cr17Ni7(301)不銹鋼成型所要求的能量要比其他奧(ao)氏體不銹鋼都大,同時在破裂前能經受最大的延伸。12Cr13(410)和10Cr17(430)不銹鋼成型時所需的能量很小,然而在較低的延伸率下即可能發生破裂。

圖4-7所(suo)示(shi)(shi)的(de)(de)(de)為六種不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)拉伸(shen)-延(yan)伸(shen)曲線(xian)。這(zhe)六種不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中,有(you)(you)四種奧(ao)氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)12Cr18Mn9Ni4N(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr18N59(302)、06Cr19N10(304),一種馬(ma)氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)12Cr13(410)和一種鐵(tie)素體(ti)型(xing)(xing)10Cr17(430)。其數(shu)據是(shi)從圖4-7所(suo)示(shi)(shi)的(de)(de)(de)杯突(tu)試驗(yan)中得到的(de)(de)(de)。奧(ao)氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)破壞形式與12Cr13(410)和 10Cr17(430)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)有(you)(you)所(suo)不(bu)(bu)同(tong)。奧(ao)氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)破裂線(xian)在(zai)沖(chong)頭半(ban)徑處的(de)(de)(de)邊緣上(shang),而(er)且非常整齊,突(tu)杯底部的(de)(de)(de)裂口就(jiu)像被(bei)沖(chong)切出來一樣(yang),如(ru)圖4-7中所(suo)示(shi)(shi):而(er)12Cr13(410)及10Cr17(430)型(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)破裂線(xian)則在(zai)突(tu)杯的(de)(de)(de)側壁(bi),呈(cheng)現尖銳的(de)(de)(de)鋸齒狀(zhuang),這(zhe)就(jiu)表明劇烈的(de)(de)(de)冷加工使鋼(gang)板產生了較大的(de)(de)(de)脆(cui)性。
不(bu)銹鋼(gang)(gang)由于(yu)具有較(jiao)高的(de)屈服強(qiang)度,所以成(cheng)型時(shi)所需的(de)成(cheng)型力(li)(也就是成(cheng)型能(neng)量)比低碳鋼(gang)(gang)要大得(de)多(duo);一般說來,要比低碳鋼(gang)(gang)大兩倍、因為奧氏體型不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)冷加(jia)工過(guo)程中的(de)加(jia)工硬(ying)化(hua)速度非常快,所以從原始(shi)狀態變形(xing)開(kai)(kai)始(shi)所需的(de)成(cheng)型力(li)要比鐵(tie)(tie)素體型鋼(gang)(gang)大得(de)多(duo)、鐵(tie)(tie)素體型鋼(gang)(gang)非常類(lei)似普碳鋼(gang)(gang)、雖然在(zai)(zai)開(kai)(kai)始(shi)塑性變形(xing)時(shi)也需要較(jiao)大的(de)變形(xing)力(li)、但(dan)變形(xing)開(kai)(kai)始(shi)以后(hou)即(ji)無需再(zai)增加(jia)了。
2. n值與r值
薄(bo)板成(cheng)型的(de)應變狀(zhuang)態可(ke)以用壓延和脹(zhang)形兩種形式(shi)來概括。它們對(dui)應的(de)失穩就(jiu)是起皺和頸(jing)縮。根據(ju)研究(jiu)證明,這兩種失穩的(de)臨界狀(zhuang)態與材(cai)料(liao)(liao)的(de)性能n、r值密切有(you)關。n、r值被認為是材(cai)料(liao)(liao)的(de)基(ji)本成(cheng)型性能指數。
深沖(chong)性是(shi)指金屬經過沖(chong)壓變形而不產生(sheng)裂紋等缺陷(xian)的能力。
評(ping)定板材(cai)的深沖(chong)性(xing)時,首先(xian)選用的是杯突(tu)試(shi)驗(yan)(yan)(埃氏Erichsen),這是一種(zhong)較為逼真的模擬試(shi)驗(yan)(yan)。杯突(tu)試(shi)驗(yan)(yan)是根據(ju)成杯時不開裂的深度,來評(ping)定材(cai)料深沖(chong)性(xing)的優(you)劣。這種(zhong)試(shi)驗(yan)(yan)方法仍(reng)是目前廣泛使用的最簡(jian)單的評(ping)定方法。隨后的失效分(fen)析方法,是借(jie)助于(yu)相(xiang)關研究(jiu)及變形過程的分(fen)析,提出反映(ying)深沖(chong)性(xing)的材(cai)料力學性(xing)能參量,對(dui)于(yu)這些參量的進一步理(li)解,可為提高材(cai)料的深沖(chong)性(xing)提供新的途(tu)徑(jing)。
a. n值
n值是加工硬化(hua)(hua)指數(shu),它(ta)反映了金屬材料隨(sui)著(zhu)加工過程而強化(hua)(hua)硬化(hua)(hua)的速(su)度。n值常(chang)常(chang)用拉伸試驗的結果(guo)來表(biao)達。
首先要說明的(de)(de)(de)是(shi)斷(duan)裂(lie)原因及影響斷(duan)裂(lie)的(de)(de)(de)力(li)學(xue)因素。深沖時,沖頭周圍(wei)的(de)(de)(de)變(bian)形很小,載荷是(shi)從杯(bei)(bei)(bei)(bei)底通過杯(bei)(bei)(bei)(bei)壁的(de)(de)(de)拉(la)伸(shen)來(lai)傳(chuan)遞的(de)(de)(de)。假如載荷超過杯(bei)(bei)(bei)(bei)壁所(suo)能支持的(de)(de)(de)最大(da)載荷時,便會在(zai)杯(bei)(bei)(bei)(bei)底出現(xian)斷(duan)裂(lie),如圖4-7所(suo)示。這時,一般會發生縮頸,即(ji)均勻(yun)延(yan)伸(shen)終止(zhi)。
拉(la)伸時(shi),縮(suo)頸發生在載(zai)荷(he)最大時(shi),這(zhe)便是(shi)縮(suo)頸(或塑性失穩)的條件。
因(yin)此,n值(zhi)愈(yu)(yu)大,則均(jun)勻(yun)拉伸值(zhi)大,愈(yu)(yu)不易縮(suo)頸而拉延斷(duan)裂,深(shen)沖性(xing)愈(yu)(yu)佳。
b. 形變引起的(de)各向異(yi)性
①. r值
r值(zhi)是塑性(xing)為(wei)異向(xiang)(xiang)性(xing)材(cai)(cai)料的(de)(de)深度拉(la)伸(shen)成(cheng)型的(de)(de)特性(xing)評價指(zhi)標(biao)。r值(zhi)是板材(cai)(cai)寬度方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)應(ying)變(bian)與厚(hou)度方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)應(ying)變(bian)之比。
我們要求被(bei)拉伸的(de)(de)板(ban)(ban)(ban)材(cai)的(de)(de)杯壁(bi)抗拉薄的(de)(de)能力要強(qiang)(qiang)(qiang),這樣就不會(hui)在沖壓成(cheng)型時由于杯壁(bi)減(jian)薄而開裂。也就是說,希(xi)望板(ban)(ban)(ban)材(cai)的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)具有各(ge)向異性(xing),板(ban)(ban)(ban)面上的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)要低于板(ban)(ban)(ban)厚(hou)方(fang)向的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)。這種材(cai)料(liao)的(de)(de)各(ge)向異性(xing)可以用簡單拉伸試驗(見(jian)圖4-7)來(lai)測定寬度(du)方(fang)向的(de)(de)應(ying)變εw及厚(hou)度(du)方(fang)向的(de)(de)應(ying)變εt,這樣就能夠(gou)得(de)到應(ying)變之比r為:
r=εw/εt 很(hen)明(ming)顯,r值愈(yu)(yu)大(da),則(ze)深沖性愈(yu)(yu)佳(jia)。
r值主要(yao)是由于(yu)晶體織(zhi)構(gou)(gou)引起的,人們(men)試圖建(jian)立(li)這兩者之間的定(ding)量(liang)關系,然(ran)后通(tong)過控制(zhi)織(zhi)構(gou)(gou)來改變r值。
②. 平均值r
可以(yi)測定板面不同方(fang)向的(de)(de)r值(zhi),如圖(tu)4-8所示的(de)(de)0°、45°、90°的(de)(de)r值(zhi),然后采(cai)取不同的(de)(de)權重(zhong)方(fang)法求得r的(de)(de)平均(jun)值(zhi),例如:
r=1/4(ro+2r45+r90) 式中 平(ping)均(jun)值(zhi)7-塑(su)性(xing)為異(yi)向性(xing)的(de)材料拉伸成型特性(xing)評價(jia)的(de)重要指標。鐵(tie)素體系(xi)列不銹鋼中,其平(ping)均(jun)值(zhi)r越(yue)大,其極限拉伸比就(jiu)越(yue)高。

c. 雙向(xiang)變(bian)形的成型極限
如圖4-9所示,拉伸時(shi)的(de)(de)(de)(de)杯壁和凸緣都處(chu)于(yu)雙向(xiang)載荷,雖然用單向(xiang)拉伸確(que)定的(de)(de)(de)(de)n值和r值,基本(ben)上也能較好地(di)了解深沖過程(cheng)。但是(shi),從雙向(xiang)變(bian)形來理解深沖,是(shi)對深沖理論更(geng)進一步(bu)的(de)(de)(de)(de)發展。當出(chu)現明(ming)顯縮頸時(shi),板材表(biao)面上的(de)(de)(de)(de)最(zui)大應(ying)(ying)變(bian)與最(zui)小應(ying)(ying)變(bian)的(de)(de)(de)(de)關系:應(ying)(ying)變(bian)的(de)(de)(de)(de)組合低(di)于(yu)最(zui)大應(ying)(ying)變(bian)(成(cheng)型(xing)極(ji)限)時(shi)不會(hui)發生(sheng)開裂,而高于(yu)最(zui)大應(ying)(ying)變(bian)(成(cheng)型(xing)極(ji)限)時(shi)就(jiu)會(hui)開裂。由(you)此(ci)還可以將(jiang)沖壓成(cheng)型(xing)區分為兩種(zhong)成(cheng)型(xing)工(gong)藝,那(nei)就(jiu)是(shi)具有(you)正(zheng)的(de)(de)(de)(de)最(zui)小應(ying)(ying)變(bian)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)型(xing)叫做(zuo)拉伸型(xing),而具有(you)負(fu)的(de)(de)(de)(de)最(zui)小應(ying)(ying)變(bian)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)型(xing)叫做(zuo)沖壓型(xing)。
①. 拉伸極限比(LDR)
拉伸加工時,相對(dui)于容(rong)器直徑d,可(ke)能拉伸的最大原料板(ban)直徑為Dmax時,Dmax/d則稱為極限(xian)拉伸比。
②. 拉伸皺折
鐵素(su)體系列不(bu)銹鋼(gang)在(zai)沖床上進(jin)行深度拉伸加(jia)工時,在(zai)其(qi)表面上容易產(chan)生凹凸不(bu)平的(de)皺折。可認為(wei)是組合結構不(bu)同而引起的(de)塑性異(yi)向性。
③. 時(shi)效性斷(duan)裂
奧氏(shi)(shi)體(ti)系(xi)列(lie)不銹(xiu)鋼,如06Cr19Ni10(304)等(deng)準穩定型奧氏(shi)(shi)體(ti)系(xi)列(lie)不銹(xiu)鋼,在加工后有發(fa)生(sheng)時效性裂紋的現象,但它與(yu)晶粒、晶界無關(guan)。一般認為(wei)是由于(yu)冷加工變形(xing)時誘變的馬氏(shi)(shi)體(ti)、氫和(he)殘余應(ying)力所致。
不銹(xiu)鋼(gang)(gang)沖壓成型產(chan)品的需(xu)求,與沖壓加(jia)工(gong)(gong)技術的進(jin)步和(he)發展有著(zhu)很(hen)大(da)關(guan)系。同時也使得鐵素(su)體系列不銹(xiu)鋼(gang)(gang)深加(jia)工(gong)(gong)性鋼(gang)(gang)種已經產(chan)品化。成型加(jia)工(gong)(gong)可以選定(ding)平均(jun)值r在1.2~1.8,拉伸極限比為2.2~2.5的鋼(gang)(gang)種。
在不銹鋼制品的沖壓加工成型中,如果使用的是奧氏體或鐵素體系列不銹鋼的高加工性能鋼時,就可以進行一定程度的深度拉伸加工。奧氏體系列不銹鋼的代表型鋼種06Cr19Ni10(304不(bu)銹鋼(gang)),因為它的拉伸極限比為2.5,可以進行相對較大的深度拉伸加工。但由于加工硬化傾向大而急劇,增加了加工難度,有時竟會發生裂紋或斷裂。為此,在加工過程中就需要增加一道熱處理工序,熱處理之后再進行深度拉伸加工。還必須注意,奧氏體系列不銹鋼的奧氏體穩定程度較低的鋼種經過拉伸后,有可能產生時效開裂現象。
近年來(lai),新開發出的不銹鋼熱(re)沖壓(ya)技術(shu),實(shi)現了超深拉(la)伸加工。熱(re)沖壓(ya)技術(shu)就是將凹模或者凸模其中之一進行加熱(re),這樣不銹鋼原來(lai)的拉(la)伸程度(du)就可以(yi)提高1.5~2.0倍。
3. 成(cheng)型(xing)因數
拉伸(shen)性能(neng)主要(yao)是(shi)(shi)用鋼材冷加工(gong)硬(ying)化(hua)率(lv)的(de)(de)(de)一個(ge)函(han)數n來(lai)表示。n是(shi)(shi)真(zhen)應(ying)力-真(zhen)應(ying)變(bian)(bian)(bian)曲線的(de)(de)(de)斜率(lv),它(ta)也(ye)等于(yu)拉伸(shen)試(shi)驗中(zhong)(zhong)從(cong)均(jun)勻(yun)伸(shen)長到頸(jing)縮開(kai)始時的(de)(de)(de)真(zhen)應(ying)變(bian)(bian)(bian)。在(zai)n值高的(de)(de)(de)材料(liao)中(zhong)(zhong),局(ju)部(bu)變(bian)(bian)(bian)形(xing)導致強度的(de)(de)(de)急(ji)劇(ju)升(sheng)高,其結果是(shi)(shi)抗拒進一步變(bian)(bian)(bian)形(xing),也(ye)是(shi)(shi)變(bian)(bian)(bian)形(xing)最劇(ju)烈的(de)(de)(de)區域。因(yin)而隨后的(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)被轉移到鄰近應(ying)變(bian)(bian)(bian)較弱的(de)(de)(de)區域,這就形(xing)成(cheng)了應(ying)變(bian)(bian)(bian)在(zai)大面(mian)積(ji)范圍內的(de)(de)(de)均(jun)勻(yun)分布(bu)(bu)。在(zai)n值低(di)的(de)(de)(de)材料(liao)中(zhong)(zhong),最終(zhong)斷裂(lie)之前(qian),局(ju)部(bu)變(bian)(bian)(bian)形(xing)不能(neng)使(shi)(shi)強度增加到足(zu)以阻止變(bian)(bian)(bian)形(xing)繼(ji)續進行,因(yin)而使(shi)(shi)得(de)頸(jing)縮區變(bian)(bian)(bian)窄。此時的(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)是(shi)(shi)集中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de),而不是(shi)(shi)分布(bu)(bu)在(zai)整(zheng)個(ge)區域上。加工(gong)硬(ying)化(hua)性主要(yao)是(shi)(shi)由化(hua)學成(cheng)分決定的(de)(de)(de)。
拉(la)伸性能(neng)(neng)與塑性應變之(zhi)比(bi)r有(you)(you)關(guan)。r是(shi)薄板的(de)(de)(de)平(ping)面應變與厚(hou)度方向的(de)(de)(de)應變之(zhi)比(bi)。實際上,r是(shi)材(cai)(cai)料抗變薄的(de)(de)(de)一(yi)種量度,它與加工硬化率無關(guan)。F>1時,表示材(cai)(cai)料具有(you)(you)較為有(you)(you)利變形(xing)的(de)(de)(de)晶體織構或取向,而(er)且它是(shi)受軋制和(he)退火(huo)方法所控制的(de)(de)(de)。材(cai)(cai)料r值高時,表示當它被拉(la)伸進入模具時,它的(de)(de)(de)凸緣(yuan)部(bu)(bu)分(fen)比(bi)較容易被壓縮(suo),但被拉(la)伸部(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)(de)側壁則能(neng)(neng)夠承受較高的(de)(de)(de)拉(la)伸負載,而(er)不會變得太薄和(he)引起斷(duan)裂,這些(xie)對于成型是(shi)極為有(you)(you)益的(de)(de)(de)。
雖(sui)然可以從模(mo)(mo)擬試驗中獲得有關拉(la)伸(shen)性(xing)能和(he)延(yan)伸(shen)性(xing)能方(fang)面(mian)的有關數據(ju),但是,由于成型(xing)過程中存在著諸如潤滑(hua)、模(mo)(mo)具圓角和(he)間隙(xi)以及沖壓速(su)度等機械方(fang)面(mian)的變化因(yin)素,所以只有仔細地將這些(xie)因(yin)素標準化,否(fou)則就不可能得到有實(shi)際意義的結果。
在單(dan)純(chun)的(de)拉(la)(la)伸成(cheng)型(xing)操作(zuo)中,壞料的(de)凸緣被壓(ya)邊(bian)環牢牢壓(ya)住,避免了坯料被拉(la)(la)入模具中的(de)可能(neng)(neng)。確定拉(la)(la)伸性能(neng)(neng)的(de)模擬試(shi)(shi)驗(yan)(yan),有杯突試(shi)(shi)驗(yan)(yan)及(ji)水(shui)(shui)力擴管(guan)(guan)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。在杯突試(shi)(shi)驗(yan)(yan)中,材(cai)料(試(shi)(shi)樣(yang))被一(yi)個半球形(xing)的(de)沖頭在模具中進行拉(la)(la)伸。在擴管(guan)(guan)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(Olsen)中,圓管(guan)(guan)是(shi)(shi)用水(shui)(shui)力而不是(shi)(shi)沖頭,通過模具的(de)開(kai)口擴展,這(zhe)樣(yang)避免了由于使用機(ji)械工(gong)具而帶來的(de)一(yi)些影(ying)響因素。在這(zhe)些試(shi)(shi)驗(yan)(yan)中,判斷的(de)標準是(shi)(shi)發生破(po)裂時杯突的(de)高度(du)(或深度(du))及(ji)圓管(guan)(guan)的(de)凸起量。
在(zai)(zai)拉(la)伸成型時,坯(pi)料(liao)(liao)凸(tu)緣受到約束(shu),與(yu)此相反(fan),在(zai)(zai)沖壓成型加工時,對(dui)凸(tu)緣的(de)(de)(de)夾持壓力(li)是由一(yi)個雙向(xiang)作用的(de)(de)(de)壓力(li)裝置(zhi)來(lai)控制,以(yi)使(shi)金屬流入模(mo)具,而不(bu)(bu)發生拉(la)伸或褶皺(zhou)。沖壓性(xing)能(neng)(neng)是采用可(ke)以(yi)確定拉(la)伸極(ji)限(xian)比試(shi)驗(yan)來(lai)測(ce)量的(de)(de)(de)。直(zhi)徑(jing)逐(zhu)漸增大(da)(da)的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)被拉(la)制成圓(yuan)筒形的(de)(de)(de)平底杯,以(yi)便確定可(ke)以(yi)成功地進(jin)行拉(la)伸,而不(bu)(bu)致開裂的(de)(de)(de)坯(pi)件(jian)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)尺寸限(xian)度(du)。拉(la)伸極(ji)限(xian)比等(deng)于最(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)直(zhi)徑(jing)除(chu)以(yi)沖頭直(zhi)徑(jing)。潤(run)滑方法、模(mo)具圓(yuan)角和間隙都必須標準化,以(yi)便取(qu)得能(neng)(neng)夠重復出現的(de)(de)(de)比較值。在(zai)(zai)表(biao)4-1中(zhong),對(dui)各種常用不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)成型性(xing)試(shi)驗(yan)數據與(yu)低碳(tan)鋼(gang)的(de)(de)(de)數據進(jin)行了比較。

奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在拉伸操作(zuo)中的(de)優越性,可以從它具有高的(de)加工硬化(hua)率和(he)擴管試驗(yan)的(de)數值中看出(chu)來。比較起來,鐵素體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在拉伸成(cheng)型性方面(mian)稍差些,但也(ye)完全可以用于拉伸和(he)沖(chong)壓(ya)兩者(zhe)相結合的(de)大多數成(cheng)型加工中。所(suo)有這(zhe)些不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)都有極好的(de)沖(chong)壓(ya)性能,這(zhe)可以從它們的(de)拉伸極限比和(he)應(ying)變比值看出(chu)來。
由于這些(xie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具(ju)有極好的(de)(de)固有性能,所以(yi)凡適用于碳鋼(gang)的(de)(de)所有的(de)(de)成型工(gong)(gong)藝,對(dui)這些(xie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)也都是適合的(de)(de)。但是,對(dui)于奧(ao)氏體鋼(gang)的(de)(de)高強度、高加工(gong)(gong)硬化(hua)率和變形(xing)時需用較高的(de)(de)壓力和成型負荷,以(yi)及成型對(dui)工(gong)(gong)具(ju)和模具(ju)的(de)(de)強摩擦等(deng)情況,必須做好相應(ying)的(de)(de)預(yu)防措施(shi)。
最大的(de)(de)均勻應變(bian)是(shi)衡量不銹鋼沖壓(ya)成型性(xing)的(de)(de)最重要因素。一塊不銹鋼板(ban)(ban)坯料在成型時(shi),我(wo)們希望其各部分都能產生均勻變(bian)形(xing)。如果鋼板(ban)(ban)的(de)(de)任(ren)一斷(duan)面(mian)的(de)(de)應變(bian)超過(guo)最大均勻應變(bian)時(shi),則該(gai)處即(ji)會立即(ji)產生局部頸縮現象并導致開(kai)裂(lie),由于只有(you)一個(ge)待定(ding)的(de)(de)總(zong)伸(shen)長值是(shi)均勻的(de)(de),所以用拉伸(shen)試樣(yang)的(de)(de)總(zong)應變(bian)(或延伸(shen))來表示沖壓(ya)成型性(xing)是(shi)不可靠的(de)(de)。
在分(fen)析沖壓成(cheng)型(xing)(xing)性時(shi),除均勻應變外,其他因素都必(bi)須予以考慮,如成(cheng)型(xing)(xing)性因數(shu)。成(cheng)型(xing)(xing)性因數(shu)是可計算(suan)出來的一(yi)個參數(shu),當成(cheng)型(xing)(xing)性因數(shu)小時(shi),則表(biao)明(ming)沖壓成(cheng)型(xing)(xing)性得到改善和提高。
成(cheng)型性(xing)(xing)(xing)(xing)因數是精確表示不(bu)銹鋼(gang)沖(chong)壓成(cheng)型性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)一個指標參數。對壓力成(cheng)型性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)這(zhe)一指標參數來(lai)說,該參數的(de)計算公(gong)式表明,影響成(cheng)型性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)三個拉伸性(xing)(xing)(xing)(xing)能指標中,均勻應變最為重要。
通過對上述(shu)分(fen)析可以(yi)看(kan)出,為(wei)了(le)獲得最佳的(de)成型性(xing)(xing)(成型性(xing)(xing)因數較低),我們希望最大(da)負荷(he)(he)(he)下(xia)的(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)值(zhi)低,均勻(yun)應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)高(gao)(gao)和變(bian)(bian)形功大(da)。但(dan)是(shi),要(yao)想使最大(da)負荷(he)(he)(he)下(xia)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)值(zhi)低而均勻(yun)應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)又高(gao)(gao),這兩(liang)個(ge)因素是(shi)相互矛盾的(de)。如果為(wei)了(le)改善成型性(xing)(xing),使最大(da)負荷(he)(he)(he)下(xia)的(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)降低時,則均勻(yun)應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)也會同時降低。由于均勻(yun)應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)是(shi)影響(xiang)成型性(xing)(xing)的(de)最重要(yao)因素,所以(yi)最大(da)負荷(he)(he)(he)下(xia)的(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)愈低,其實際結果不(bu)是(shi)提高(gao)(gao)而是(shi)降低了(le)成型性(xing)(xing)。為(wei)了(le)改善成型性(xing)(xing),必須(xu)增(zeng)加均勻(yun)應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)值(zhi),甚至可以(yi)“犧牲”公式(shi)中的(de)其他因素。

