沖壓成形加工方法與其他加工方法一樣,都是以自身性能作為加工依據,材料實施沖壓成形加工必須有好的沖壓成形性能。
沖壓成形性能是一個綜合性的概念,它涉及的因素很多,但就其主要內容來看,有以下兩方面。
①成形極限。在沖壓成形過程中,材料能達到的最大變形程度稱為成形極限。在變形坯料的內部,凡是受到過大拉應力作用的區域,就會使坯料局部嚴重變薄,甚至拉裂而使沖件報廢;凡是受到過大壓應力作用的區域,若超過了臨界應力就會使坯料喪失穩定而起皺。因此,從材料方面來看,為了提高成形極限,就必須提高材料的塑性指標和增強抗拉強度、抗壓能力。
②成形質量。沖壓件的質量指標主要是尺寸精度、厚度變化、表面質量以及成形后材料的物理、力學性能。
影響工件質量的因素很多,不同的沖壓工序又各不相同。
材料在塑性變形的同時總伴隨著彈性變形,當載荷卸除后,由于材料的彈性回復,造成制件的尺寸和形狀偏離模具,影響制件的尺寸和形狀精度。因此,掌握回彈規律,控制回彈量是非常重要的。沖壓成形后,板厚一般都要發生變化,有的變厚,有的變薄,厚度變薄直接影響五金沖壓件的強度和使用性能,對強度有要求時,往往要限制其最大變薄量。
材料經過塑性變形后,除產生加工硬化現象外,還由于變形不均,造成殘余應力,從而引起工件尺寸以及形狀的變化,嚴重時還會造成工件自行開裂。所有這些影響沖壓件品質的因素,在制定沖壓工藝時都應加以考慮。
影響工件表面質量的主要因素是原材料的表面狀態、晶粒大小、沖壓時材料粘模的情況以及模具對沖壓件表面的擦傷等。原材料的表面狀態直接影響工件的表面質量;晶粒粗大的鋼板拉深時產生所謂“橘子皮”形狀的缺陷(表面粗糙);沖壓易于粘模的材料則會擦傷沖壓件并降低模具壽命。此外,模具間隙不均,模具表面粗糙也會擦傷沖壓件。