Stanzmaterialien sind ein wichtiger Faktor, der die Teilequalität und die Lebensdauer der Form beeinflusst. Derzeit können nicht nur Materialien gestempelt werdenkohlenstoffarmen Stahl, aber auch Edelstahl, Aluminium und Aluminiumlegierungen, Kupfer und Kupferlegierungen usw. Im Allgemeinen Materialien mit Kohlenstoffgehalt<0.25% and tensile strength less than 650N/mm² are the main materials. For example cold rolled steel SPCC (JIS) or 1010 (SAE).
Anforderungen an die Stanzleistung von Metallmaterialien:
1. Es hat gute mechanische Eigenschaften und eine große Verformungsfähigkeit.
Die mechanischen Eigenschaften von Metallwerkstoffen beziehen sich auf Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung, Härte und plastisches Dehnungsverhältnis.
2﹑Haben eine ideale metallografische Struktur
Die metallografische Struktur ist das mikroskopische Qualitätsmerkmal von Werkstoffen. Sein Hauptmerkmal ist: der Sphäroidisierungsgrad von Zementit oder Karbid.
Charakteristische Parameter des Stempelmaterials:
①﹑Streckgrenze, Zugfestigkeit und Streckgrenze
Die Zugfestigkeit ist das Grundelement zur Berechnung der Prägekraft. Die sogenannte Zugfestigkeit ist der maximale Belastungswert während des eigentlichen Zugversuchs dividiert durch die Querschnittsfläche am Anfang des Prüflings. Im Augenblick:
Wenn die Streckgrenze und Zugfestigkeit hoch sind, ist die Stanzformkraft groß, die Umformschwierigkeit nimmt zu und die Lebensdauer der Form wird ebenfalls verkürzt. Wenn die Streckgrenze hoch ist und die Stanzteile nach dem Stanzen aus der Form gelöst und entlastet werden, ist auch die elastische Erholungsverformung groß, was sich auf die Maßhaltigkeit der Stanzteile auswirkt.
Im Allgemeinen wird die Scherspannung von Stanzmaterialien berechnet
Zugfestigkeit
Hinweis: 1 Pa=1 N/m2=1x10-6 N/mm2=1.01972x10-7 Kg/mm2
②﹑Dehnung
Beim Materialzugversuch ändert sich nach dem Bruch der Probe aufgrund der beibehaltenen plastischen Verformung die Länge der Probe von ursprünglich L zu L1. Das in Prozent ausgedrückte Verhältnis wird als Dehnung bezeichnet. Die gleichmäßige Dehnung U ist die Dehnung, wenn während des uniaxialen Streckvorgangs eine lokale Einschnürung auftritt, das heißt, wenn der Streckvorgang instabil wird. Wenn die Dehnung der Platte groß ist, ist dies für alle Dehnungsstanzformen von Vorteil. Wenn die Dehnung groß ist, sind auch die Verformungsgrenzen für die Ausbeulung und Bördelung groß. Daher weisen die meisten hochwertigen Stanzstähle eine hohe gleichmäßige Dehnung auf.
③﹑Kaltverfestigungswert (n)
Das Ziehformen von Edelstahlplatten erfordert mehrere Prozesse, um die Produktform zu erreichen. Während des Ziehvorgangs verfestigt sich das Material, was im Allgemeinen als Kaltverfestigung bezeichnet wird. Der Grund für die Entstehung einer Kaltverfestigung liegt darin, dass das Material nach einer plastischen Verformung durch die Anwendung einer Lastkraft in die gleiche Richtung seine Streckgrenze erhöht und damit den notwendigen Verformungswiderstand erhöht, um einer erneuten plastischen Verformung standzuhalten. Die Streckgrenze ist der Anfangspunkt, an dem eine bleibende Verformung außerhalb der elastischen Verformungszone auftritt. Aus dem Zugversuch weiß man, dass es sich um den Punkt handelt, an dem das Dehnverhalten ohne Erhöhung der Belastung anhält.
Was bedeutet der Verfestigungskoeffizient?
Materialien mit hohen n-Werten verhalten sich wie folgt:
(1) Eine fortgesetzte Verarbeitung führt zu einer Aushärtung des Materials und verringert die Dehnung, was die Verarbeitung erschwert.
(2) Durch die Fortsetzung der Verarbeitung werden lokale Verformungen unterdrückt und eine gleichmäßige Verformung erreicht.
Materialien mit niedrigen n-Werten verhalten sich wie folgt:
Bei fortgesetzter Bearbeitung kommt es zu lokalen Verformungen und Schwachstellen können sogar brechen.
Daher erfordert die Dehnungsumformung, dass das Blech einen größeren n-Wert aufweist.
④﹑Plastisches Dehnungsverhältnis (r)
Es handelt sich um einen Parameter, der die anisotropen Eigenschaften des Blechs darstellt. Da die Platte während des Herstellungsprozesses Prozesse wie Walzen und Glühen durchläuft, bildet die Platte eine Textur, in der die Kristallisationsorientierungen tendenziell konsistent sind, was makroskopisch anisotrop ist, d. h. die Leistung der Platte weist bestimmte Unterschiede in verschiedenen Richtungen auf. Unterschied. In der Produktion wird der r-Wert verwendet, um die Anisotropie der Platte darzustellen. Sein Wert entspricht dem Verhältnis der Breitendehnung b, ausgedrückt durch die logarithmische Dehnung, und der Dehnung in Dickenrichtung, das heißt: Der r-Wert beeinflusst hauptsächlich die Ziehleistung. Der r-Wert der Platte ist groß und auch die Tiefziehleistung ist gut.
⑤﹑Härte
Generell gilt: Je geringer die Härte, desto besser die Plastizität. Allerdings ist die Härte des Materials relativ hoch, und wenn die Karbid-Sphäroidisierungsrate über 90 % liegt, kann eine gute Stanzoberfläche erhalten werden. Im Gegenteil, wenn die Härte des Materials gering ist, die Sphäroidisierung jedoch unzureichend ist, reißt auch die Stanzfläche. Daher ist die Härte ein makroskopischer Indikator zur Beurteilung, ob es zum Scheren geeignet ist, während die Metallstruktur (Gleichmäßigkeit und Sphäroidisierungsgrad der Karbide) ein mikroskopischer Indikator zur Beurteilung der Eignung zum Stanzen ist.
⑥﹑Sphäroidisieren
Die Struktur von kohlenstoffarmem Stahl besteht aus weichem Ferrit als Matrix und einer kleinen Menge Perlit. Perlit ist eine feine Mischung aus Ferrit und Zementit, wobei der Zementitanteil 12 % ausmacht. Ferrit hat eine gute Plastizität, während Zementit hart und spröde ist. Aus Sicht von Materialien mit gleichem Kohlenstoffgehalt kann durch die Sphäroidisierung von Karbiden die Plastizität erhöht und die Qualität der Stanzoberfläche verbessert werden.
Hinweis: Was ist sphäroidisierendes Glühen?
Der Zweck besteht darin, den lamellaren Zementit im retikulären sekundären Zementit und Perlit zu körnigem Zementit zu sphäroidisieren, die Härte des Materials zu verringern, die Schneidverarbeitbarkeit zu verbessern und das Abschrecken vorzubereiten. Da Perlit selbst hart ist und netzförmiger sekundärer Zementit vorhanden ist, erhöhen sich die Härte und Sprödigkeit von Stahl. Dies führt nicht nur zu Schwierigkeiten bei der Schneidbearbeitung, sondern führt auch zu Verformungen und Rissen beim Abschrecken.
⑦﹑Alterungssplit
Beim Ziehen und Formen bestimmter Platten (z. B. Edelstahlplatten und Messingplatten usw.) kommt es aufgrund der beim Ziehen entstehenden Restspannung nach dem Ziehen zu Längsrissen an der Seitenwand des zylindrischen Teils. Dieses Rissbildungsphänomen kann unmittelbar nach dem Entformen, nach längerer Lagerung oder bei der Verwendung von Stanzteilen auftreten und wird daher als Altersrissbildung bezeichnet.
⑧﹑Zylinder-Tiefausdehnungstest (LDR-Wert)
Die Zylinder-Tiefdehnbarkeitsprüfungsmethode ist eine der grundlegendsten Methoden zur Bewertung der Tiefendehnbarkeitsprüfung von Metallblechen. Der Zweck dieses Tests besteht darin, das Grenzziehverhältnis (LDR) des Metallmaterials zu ermitteln. Je größer der LDR-Wert, desto besser ist die Ziehbarkeit des Materials. LDR=D/dp, wobei: D den Durchmesser des Rohlings darstellt und dp den Durchmesser des Stempels (verlängertes Produkt) darstellt. Der LDR-Wert steht in einem positiven Zusammenhang mit dem r-Wert des plastischen Dehnungsverhältnisses, d. h. Materialien mit einem größeren r-Wert weisen auch eine bessere Tiefendehnbarkeit auf.
⑨﹑Konischer Schalentest (CCV-Wert)
Die konische Schalentestmethode ist eine der grundlegendsten Methoden zur Bewertung der Formbarkeitstestmethode von Metallblechen (Dicke 0,5 ~ 1,6 mm). Der CCV-Wert kann als Bewertungstest für die Verbundformbarkeit beim Tiefziehen und Strecken verwendet werden und steht in engem Zusammenhang mit dem Kaltverfestigungswertsystem und dem plastischen Dehnungsverhältnis.