薄钢板
| 薄钢板 |
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中文名;薄钢板 特 性;有良好的耐腐蚀性能 性 质;乙类钢 厚 度;0.5-2MM |
薄钢板是用热轧或 冷轧方法生产的厚度在0.2～4mm之间的钢板。薄钢板的宽度在500 ～2500mm之间。根据不同的用途，薄钢板有不同的材质：普通碳素钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、弹簧钢、电工用硅钢等等。它们主要用于汽车工业、航空工业、搪瓷工业、电气工业、机械工业等部门。薄钢板有轧后直接交 货的，还有经过酸洗的（酸洗薄钢板）、镀锌或镀锡的。
带钢实际上是很长的薄板，成卷供应，带钢可以在多机架连续式轧机上生产，切成定尺长度后就是钢板，因此生产率比单张轧制时高。[1]
冲裁是利用冲模使材料分离的一种冲压工序。冲裁，从广义上说，是分离工序的总称，它包括切断、落料、冲孔、修边、切口等多种工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指落料和冲出成品零件，又可为其他成形工序制备毛坯。
冲裁以后，板料分成两个部分，即落料部分和带孑L部分。若冲裁的目的是为了制取一定外形反冲落部分，则这种冲裁工序称为落料；若为了制取内孔，则称为冲孔。
根据变形机理的不同，冲裁可以分为普通冲裁和精密冲裁两类。
目录
弯曲
塑性弯曲乃是压制成形工序中最为普遍的成形方法之一。弯曲成形的效果，表现为弯曲变形区曲率半径R和角度x的变化（图1）
塑性弯曲必须首先经过弹性弯曲的阶段。在“材料力学”中我们已经熟知：弹性弯曲时，梁的外区纤维受拉， 内区纤维受压。拉，压两区以中性层为界，中性层恰好通过剖面的重心，其应力应变为零。假定中性层、的曲率半径为ρ，弯曲角度为α（参看图1），则距中性层为y处的纤维，其切向应变εθ为
弹性弯曲时，切向应力δθ为
所以材料的变形程度与应力大小，完全取决于纤维至中性层的距离与中性层半径的比值y/ρ，而与弯曲角度α的大小无关。在弯曲变形区的内、外边缘，应力应变最大。
对于厚度为t值的板料，当其弯曲半径为R时，板料边缘的应力(δθ)max与应变(εθ)max为
假定材料的屈服应力为δs，则弹性弯曲的条件是：
亦即
当
时，弯曲即开始由表及里逐步进入塑性，变形。
拉伸
拉深成型，是把平板凸缘拉入凹模孔内而形成直壁的加工方法。
凸缘的流入，随着凹模孔轮廓形状的变形状态的不同，可分(a)压缩凸缘流入、(b)平行凸缘流入、(c)伸长凸缘流入三类，(图2)。
由于拉深零件的形状尺寸不同，毛坯在变形过程中的应力应变分布也不一样。故在确定工艺方案、工艺参数和模具设计时，应根据具体情况，进行分析计算，以决定合理的毛坯尺寸和每一工步的几何参数，模具结构参数和设备型号，才能获得质量合格的零件。
冷轧薄钢板
大批量生产中使用最多的就是冷轧钢板。冷轧薄钢板的厚度在0.15~3.2mm之间，汽车车身多采用0.6~0.8mm的薄板。这种薄钢板尺寸精度非常高，表面光滑，具有良好的力学性能和加工性，主要用于车身侧围板、顶盖、发动机盖、翼子板、行李箱盖、车门板和仪表板等外覆盖件，这些零件要求材料具有高的成形性能、良好的表面质量和焊接性能。
一般冲压用薄钢板
在无间隙原子钢板（IF钢）使用以前，汽车覆盖件都用低碳沸腾钢板(08F)和铝镇静钢(08AL)冲制。沸腾钢由于冲压成形性能差和容易失效等缺陷现已较少使用。而铝镇静钢板仍作为冲压用钢板大量应用，特别是对于成形要求不高的车身零件，采用铝镇静钢板仍然占多数。
(1)铝镇静钢板(08AL)
①铝镇静钢板的化学成分。08AL作为一种传统的冲压钢板，其强度要求不高，但要求有良好的冲压成形性能，为此要求钢板有较高的塑性，钢板中的合金元素越低越好。
a．碳。碳在一般钢材中是主要元素，但是在深冲薄板中，它却是有害元素。钢中碳的质量分数增加，会使低碳钢的强度提高而使成形性能降低。因此，我国的GB/T5213-2001中规定深冲压用钢的碳质量分数应低于0.08%。
b．锰。锰质量分数高时，使钢板的强度升高，所以一般铝镇静钢的锰质量分数应低于0. 4%。
c．硫。硫质量分数对薄钢板的冲压性能有不利影响，因此其质量分数越低越好。一般08AL钢板规定的硫质量分数应低于0.025%。
d．磷。磷元素的作用是显著提高钢板强度，除高强度钢板中提高其含量外，在一般冷轧钢板中都限制其质量分数，深冲薄板中磷的质量分数低于0. 020qo。
e．硅。硅的作用主要是提高钢板强度，但会恶化冲压性能，所以其质量分数越低越好，硅质量分数应低于0. 030%。
f．铝。铝加入冲压用冷轧钢板中提高其冲压性能，所以08AL规定铝质量分数应在0. 02%一0.07%之间。
08AL钢板属于低碳钢，有较好的塑性，合适的强度，具有一定的时效性，在3—6个月内使用时，不能破坏其冲压性能。
铝镇静钢结相组织简单，一般由铁素体、游离碳化铁和少量非金属夹杂物组成，游离的碳化铁和非金属夹杂物对钢板的冲压性能影响很大，其中以方形夹杂物影响最大，圆形点状夹杂物影响最小，在冲压过程中会引起制件开裂。
铁素体晶粒的大小和晶粒的均匀性对冲压性能影响也很大，晶粒过小，强度升高而塑性降低，对冲压性能不利；晶粒过大，冲压后零件的表面差，会出现桔皮状表面，晶粒度以7~8级最为理想。若晶粒不均匀，会引起零件整个变形的不均匀性，从而导致开裂。
在冲制复杂零件时，因零件各部位的变形量不同，会在零件表面出现滑移线，严重地降低零件的表面质量，这对于汽车的覆盖件，这种现象是不允许出现的。一般要进行调质轧制处理，消除冲压中出现的滑移现象。
综上所述，08AL钢板适合冲压强度、表面质量要求不高的、变形均匀的一般零件。而对于深冲件和复杂零件，要慎用。
(2)无间隙原子钢板（IF钢板） 汽车车身由冲压件焊接组成。轿车车身的形状为了减少空气阻力和外形美观而日趋复杂，对钢板的冲压性能要求日益提高，因此对影响冲压成形性能的指标有一定要求，如高的塑性应变比、适当的应变硬化指数、高的伸长率、低的屈服强度，只有符合上述要求的钢板才能冲出形状复杂的零件。
以普通沸腾钢为代表的第一代冷轧钢板和以铝镇静钢为代表的第二代冷轧钢板都难以完全满足现代轿车冲压件的要求。已能大规模生产的第三代冷轧无间隙原子钢（IF钢板）能满足上述要求，由IF钢衍生出的新型钢板如IFBH钢、IF高强度钢、IF镀层钢等，再加上双相钢（DP钢）和塑性变形诱导相变钢（TRIP钢），使汽车用冷轧钢板达到了新的水平，基本上满足了轿车生产的需要。
在低碳钢中加入足够数量的钛后，钢中的碳、氮间隙原子就完全被钛固定，形成钛碳化合物，此时钢就成为无间隙原子钢而具有优异的成形性能。因钛价格昂贵，钢的生产成本太高，因此无法大批量生产。20世纪60年代后期，真空脱气技术的成功应用，使得钢中的碳、氮含量大幅度降低，而减少了钛的用量，从而降低了IF钢的生产成本。到了70年代，钢板生产采用连续退火机组，大大降低了生产成本，又出现了加铌及复合添加钛和铌的IF钢，扩大了IF钢的生产和应用。
①IF钢的化学成分。钢的化学成分是其性能的基础，对IF钢而言，首先是降低对成形性能有害的碳和氮的质量分数，同时加入钛和铌。
IF钢中碳、硅等元素的作用同08A1钢，钛和铌是IF钢中的重要元素，通过钛和铌的处理使固溶体中的间隙原子碳和氮得以清除，从而清除间隙原子的不利影响。工业生产中的超低碳钢若不经过加钛和铌的处理消除间隙原子，其塑性应变比不高，成形性能不好。
工业生产的IF钢有三种，即单一加Ti的Ti-IF钢、单一加Nb的Nb-IF钢和同时加Ti和Nb的复合Ti-Nb-IF钢。
参考来源