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盤點影響金屬拉伸性能的主要因素

作者：五金沖壓編輯????來源：本站原創(chuàng)????發(fā)布時間：2020-12-29T08:15:55????瀏覽量：

隨著金屬沖壓件拉伸工藝日益發(fā)展，市場對金屬拉伸件的需求越來越高，對產(chǎn)品的要求也越來越高，包括形狀、性能、外觀等等。金屬拉伸工藝是指利用模具將沖裁后得到的一定形狀平板毛坯沖壓成各種開口空心零件或?qū)㈤_口空心毛坯減小直徑，增大高度的一種機(jī)械加工工藝。用拉深工藝可以制造成筒形、階梯形、錐形、球形、盒型和其他不規(guī)則形狀的薄壁零件，與翻邊、脹形、擴(kuò)口、縮口等其他沖壓成形工藝配合，還能制造形狀極為復(fù)雜的零件。
雖然金屬材料拉伸性能取決于材料本身的性質(zhì)，如化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)等，但即使是相同的材料在不同拉伸試驗過程中所得的結(jié)果也很有可能不相同。影響金屬拉伸性能的因素很多，總體來說可以分為金屬原材料的性質(zhì)和加工對金屬材料拉伸性能的影響這兩大方面。
首先說一下金屬原材料的性質(zhì)對金屬拉伸性能的影響：金屬材料通常是指由金屬元素或以金屬元素為主所構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱，主要包括純金屬、特種金屬、合金以及金屬材料金屬間化合物等。在金屬材料的加工過程中，其組織會受到一定的影響而發(fā)生相應(yīng)的改變。金屬材料的特殊性質(zhì)主要表現(xiàn)為如下幾個方面：1.許多金屬材料，在工作過程中需要承受交變載荷，在此作用下，雖然金屬材料的屈服極限遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于應(yīng)力水平，但經(jīng)過長期的應(yīng)力循環(huán)作用后，也會出現(xiàn)突然脆性斷裂現(xiàn)象，此現(xiàn)象就是金屬材料的疲勞，是一種最常見也最危險的斷裂形式。2.在載荷外力的作用下，金屬材料所呈現(xiàn)的永久變形而不被破壞的能力即為金屬材料的塑性。金屬材料的塑性越好，越能在較大的范圍內(nèi)形成塑性變形，并在塑性變形的過程中強(qiáng)化金屬材料的強(qiáng)度，增加金屬材料的安全性。3.硬度主要是指金屬材料對硬物體壓入其表面的抵抗能力，是考量金屬材料性能的重要指標(biāo)之一。金屬材料的硬度是起始塑性變形抗力與繼續(xù)塑性變形抗力共同作用的結(jié)果，一般來說金屬材料的硬度越高，耐磨性也就會越好。
然后分析一下加工對金屬材料拉伸性能的影響：金屬沖壓件的拉伸性能會根據(jù)變形次序、加工速度、沖壓油性能、加工溫度等產(chǎn)生不同的影響，根據(jù)不同的工件性能要求選用合理的工藝可以顯著提高工件的拉伸性能。1. 通常隨著成型溫度的升高，金屬材料內(nèi)部的分子運動能量、熔體的自由體積以及鏈段的活動能力均會隨之增加，從而降低分子間的相互作用及熔體粘度，增加金屬材料的橫向拉伸強(qiáng)度，會隨著加工時間的延長而呈現(xiàn)出先增加后趨于平緩的趨勢。2. 在金屬材料的內(nèi)部往往存在著位錯等晶體缺陷，在常溫狀態(tài)下金屬材料拉伸性能主要呈現(xiàn)在彈性變形階段與塑性變形階段。其中金屬材料的塑性變形主要依靠位錯方式來完成，一旦外力作用超過滑移的臨界值，便會導(dǎo)致向晶向和晶面運動，而在運動過程中會產(chǎn)生相應(yīng)的運動速度，這就導(dǎo)致金屬材料在拉伸過程中，抗拉強(qiáng)度會隨著拉伸速度的提高而升高。3.一般沖壓件在沖壓加工過程溫度會很快升高，必須使用專用沖壓油進(jìn)行冷卻，否則高溫會引起金屬的表面光潔度下降造成工件發(fā)黑的問題。除工件光潔度受到影響外，模具壽命將縮短，同時精度降低，為此模具方面的改進(jìn)將投入大量費用。專用沖壓油會自動粘著于受熱的關(guān)鍵部位，保護(hù)模具不會受磨損。另外沖壓件在油品的保護(hù)下短時間內(nèi)不會氧化生銹，且不影響后續(xù)的電鍍、焊接等工序。
綜上所述，在金屬材料的加工過程中各種因素均會對金屬材料拉伸性能產(chǎn)生一定的影響，使其抗拉強(qiáng)度、斷后伸長率以及沖壓件表面質(zhì)量發(fā)生改變。合理安排工藝有助于企業(yè)降低成本，提升產(chǎn)品競爭力。
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