冲裁力计算-剪切强度

1、黑色金属 紹1.深拉深用冷轧钢板发化学成分和力学性能1）深拉深钢板的化学成分 深拉深用冷轧钢板主要有08AI、08F、08、及10、15、20钢。其化学成分如表8 44所示。表8 44 深拉深 冷轧薄 钢板 的化 学成分（GB/T5213 1985和GB/T7101991）钢板 化学成分（质量分数）CSiMnPSNiCrCuAl0.35 08AI< 0.08< 0.030.450.0200.030.010.030.150.02 0.070.05 0.25 08F0.11< 0.030.500.0400.040.250.100.250.05 0.17 0.35 080.120.

2、370.650.0350.040.250.100.250.07 0.17 0.35 100.140.370.650.0350.040.250.150.250.12 0.17 0.35 150.190.370.650.0400.040.250.250.250.17 0.17 0.35 200.240.370.650.0400.040.250.250.25（2）影响钢板冲压性能的主要因素 化学成分、金属组织、力学 性能 和表面质量等均影响冲压性能在上述钢号中用量最大的是08钢，并有沸腾钢与镇静钢之分，沸腾钢 08F价廉，表面质量好，但偏析比较严重，且有“应变时效”倾向，对于 冲压性能要求高，外观要

3、求严格的零件不适合。08AI镇静钢板价格较高, 但性能均匀，“应变时效”倾向小，适用于汽车、拖拉机覆盖件的拉深1）08钢中主要元素对冲压性能的影响（表8 45）表8 45 主要元素对08钢冲压性能的影响元素名称C增加Fe C的数量，提高钢板的抗拉强度和屈服强度，降低塑性，使冲压性能恶化，特别是当Fe C岀现于晶界时，对冲压性能的不利影响更大Si硅溶于铁素体中，强化铁素体的作用很大，增加强度，降低塑性，含硅量越低越好，深冲压钢板不能用 硅脱氧Mn锰的直接影响不大，锰和硫形成MnS夹杂物，其数量和形态对冲压性能有影响P磷显著地增加强度和脆性，并有偏析倾向，易于形成带状组织，这些都对冲压性能不利S形

4、成硫化物，其数量、形状和分布对冲压性能有很大影响，数量多、且呈细长条状分布的硫化物对冲压 性能不利Al是镇静钢的最终脱氧剂，可与氮形成氮化铝，显著降低钢板的“应变时效”倾向，容易得到“饼形”铁素体晶粒，改善冲压性能。钢中铝的最佳含量为其质量分数=（0.03 0.05 ） %2）深拉深冷轧薄板铁素体晶粒度的标准（表8 46）表8 46 深拉深冷轧薄钢板铁素体晶粒级别钢板状态钢号及拉深级别ZFHFFZS08Al05F， 8F， 10F08b， 15F， 20F， 08，10， 15， 2005F，08F，10F，15F，20F，08b，08，10, 15，20冷轧6，7, 8或“饼形”6，7，8，

5、9 或“饼形”6，7, 86, 7，8, 95, 6, 7, 8, 91）铝镇静钢08AI按其拉深质量分为三级：ZF 拉深最复杂零件；HF拉深很复杂零件；F拉深复杂零件2）其他深冲薄钢板（包括热轧板）按冲压性能分级为：Z最伸拉 深件；S深拉深件；P 普通拉深件3）深拉深冷轧薄钢板的力学性能（表8 47）表8 47 深拉深 冷轧薄 钢板 的力 学性能（GB/T5213 1985和GB/T7101991）钢号级别厚度/mm/MPa/MPa/ (%不小于ZF全部260330200440.66HF全部260340210420.7008AlF>1.2260350220391.22603502204

6、2<1.226035024042Z2803703408FS< 428039032P28039030Z2804003208S< 428042030P28042028Z3004203010S< 430044029P30044028Z3404602715S< 436048026P36048025Z3605002620S< 436051025P360510244）深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度（表8 48） 表8 48 深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度（GB/T5213 1985 和 GB/T710 1991 ）钢板厚度钢号及级别08A108、 08F10、

7、15、 20ZFHFFZSPZSEr值（杯突试验深度）不小于0.59.59.39.19.08.48.08.07.40.69.89.69.49.48.98.58.47.80.710.310.19.99.79.28.98.68.00.810.610.510.310.09.59.38.88.20.910.810.710.510.39.99.69.08.41.011.210.810.710.510.19.99.28.61.111.311.010.910.810.410.21.211.511.211.111.010.610.41.311.711.311.311.210.810.61.411.811.41

8、1.411.311.010.81.512.011.611.511.511.211.01.611.811.711.611.411.21.712.011.911.811.611.41.812.112.011.911.711.51.912.212.112.011.811.72.012.312.212.111.911.82.常用材料的力学性能(1)黑色金属材料的力学性能(表8 49) 表8 49 黑色金属材料的力学性能材料名称材料牌号材料状态抗剪强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率屈服点/MPa弹性模量/MPa电工用工业纯铁C>0.025DT1DT2DT3已退火的18023026电工硅钢D11、D

9、12D21、D31D32、D370D310340S4148已退火的19023026普通碳素钢Q195未经退火的2603203153902833195Q2152703403354102631215Q2353103803754602126235Q2553404204105101924255Q2754005004906101520275碳素工具钢08F已退火的2203102803903218010F2603603304503220019000015F2203402804203019008260340300440292101980001025037032046028152703803404802628

10、02020002028040036051035250210002532044040055034280202000303604804506002230020100035400520500650203202010004042054052067018340213500454405605507001636020400050已正火的44058055073014380220000555506704339060550700124102080006560073010420706007609430210000碳素工具钢T7T12T7AT12A已退火的60075010T8A冷作硬化的6009507501200优质

11、碳素钢10Mn已退火的3204604005802223021100065Mn6007501240021000合金结构钢25CrMnSiA25CrMnSi已低温退火的4005605007001895030CrMnSiA30CrMnSi4406000550750161450850优质弹簧钢60Si2Mn60Si2MnA65SiWA已低温退火的720900101200200000冷作硬化的64096080012001014001600不锈钢1Cr13已退火的320380400470214202100002Cr13320400400500204502100003Cr134004805006001848

12、02100004Cr13400480500600155002100001Cr18Ni192Cr18Ni19经过热处理的46052058064035200200000已碾压冷作硬化的80088010001100382202000001Cr18Ni9Ti热处理退软的43055054070040200200000（2）钢 在加 热时 的抗剪 强度（表8 50）表8 50 钢在加热状态的抗剪强度（单位：MPa 普通碳素钢冷弯实验指标（8-51 ）表8 51普通碳素钢冷弯试验指标(GB700 1988 )牌号试样方向冷弯试验 B=2a180°备注钢材厚度或直径/mm< 60>601

13、00>100200弯心直径dQ195纵0各牌号A级钢的冷弯试验，在需方有要求时才进行冷弯试验合格时，抗拉强度上限可以不作交货条件横0.5aQ215纵0.5a1.5a2a横a2a2.5aQ235纵a2a2.5a横1.5a2.5a3aQ2552a3a3.5aQ2753a4a4.5a注：B试样宽度有色金属的力学性能(表8 52)表8 52 有色金属的力学性能材料名称牌号材料状态抗剪强度t /MPa抗拉强度/MPa伸长率/(%)屈服点/MPa弹性模量E/MPa铝1070A,1050A1200已退火8075 11025508072000冷作硬化1001201504120240铝锰合金3A21已退火

14、70 100110145195071000半冷作硬化10014015520013130铝镁合金铝镁铜合金SA02已退火13016018023010070000半冷作硬化160200230280210高强度铝镁铜合金7A04已退火170250淬硬并经人工时效35050046070000镁锰合金MB1MB8已退火120140170190359843600已退火17019022023012 2414040000冷作硬化190200240250810160硬铝2Al12已退火10515015021512淬硬并经自然时效280310400 4401536872000淬硬后冷作硬化280320400 46

15、010340纯铜T1、T2、T3软1602003070108000硬2403003380130000黄铜H62软26030035380100000半硬30038020200硬42042010480黄铜H68软24030040100110000半硬28035025硬40040015250115000铅黄铜HPb59-1软3003502514293000硬4004505420105000锰黄铜HMn58-2软34039025170100000半硬40045015硬5206005锡磷青铜锡锌青铜QSn4-4-2.5QSn4-3软26030038140100000硬48055035特硬50065012

16、546124000铝青铜QAI17退火52060010186不退火5606505250115000130000铝锰青铜QA19-2软3604501830092000硬4806005500硅锰青铜QBi3-1软28030035038040 45239120000硬480520600 65035540特硬56060070075012铍青铜QBe2软24048030060030250350117000硬52066021280132000141000白铜B19软24030025硬3604503锌白铜BZn15-20软28035035207硬4005501486126000140000特硬520650镍

17、Ni-3 Ni-5软3504003570硬4705502210210000230000德银BZn15-20软30035035硬4805501特硬5606501锌Zn-3 Zn-6120200140230407580000130000铅Pb-3 Pb-620 3025 4040 505101500017000锡Sn1Sn430 4040 50124150055000钛合金TA2退火360480450 60025 30TA344060055075020 25TA564068080085015800900104000镁合金MB1冷态1201401701903512040000MB8150180230

18、24014 1522041000MB1预热30 5030 5050 5240000MB8300 C50 7050 7058 6241000银180503081000可伐合金Ni29C600康铜BMn40-1.5软400 600硬650钨已退火7200700312000未退火149114800380000钼已退火20 30140020 25385280000未退火32 34160025595300000三、非金属 （1）非金属材料的极限抗剪强度（表8 53）表8 53 非金属材料的极限抗剪强度 （单位：MPa）材料名称极限抗剪强度T管状凸模裁切普通凸模冲裁纸胶板100130140200布胶板90 100120180玻璃布胶板120140160185金属箔的玻璃布胶板130150160220金属箔的纸胶板110130140200环氧酚醛玻璃布板180210210240工业橡胶板162080石棉橡胶40人造橡胶，硬橡胶40 70层压纸板100130140200层压布板90 100120180绝缘纸板40 7060 100厚纸板30 4040