冲压金属板材的选择与应用

为满足现代制造业和各种工程构件对冲压成形构件的使用功能需求，冲压成形用板材的强塑性、表面状态和成形性能不断提高，从而使各类冲压成形构件的几何精度、表面质量和使用性能达到更高的技术指标要求。然而，任何冲压成形构件必须首先解决其成形性问题，获得所需的几何形状，才能发挥其使用功能的作用和潜力。大量的试验研究结果表明，冲压成形构件的成形性取决于以下几个方面因素：

1）金属板材性质，包括化学成分、冶金质量、尺寸形状和力学性能。

2）冲压工艺参数，包括应力状态、应变速率、成形温度、构件形状、润滑状态等。

3）模具设计制作，包括几何特征、曲面函数、圆角曲率半径、冲头与压模配置、模具材质等。

4）构件质量判据，包括构件撕裂、局部应变、起皱、回弹、表面缺陷等。(www.xing528.com)

对于某一冲压成形构件，采用一定化学成分、力学性能和强度级别的金属板材和相应的模具设计，通过适当的冲压成形工艺，即可以获得所需的构件。但是，当构件的使用性能要求提高，金属板材的强度级别提高而塑性相应降低时，如果仍然采用原有模具设计和冲压成形工艺及参数，就很难满足新型构件的质量判据，包括在撕裂、起皱、回弹和局部应变等方面的限定。

随着现代制造业和各种工程结构的发展，尤其是汽车和飞机制造业的迅速发展，还必须满足低碳社会对节能、环保、安全与循环使用寿命的要求，各种高强度材料开始大量用于冲压成形构件的制作。这些高性能、高强度构件，一方面对高强度、高塑性新材料的开发提出了迫切的要求，另一方面对相应的模具设计制作和冲压工艺及参数也提出了新的改进和开发课题。如正在进行的国际合作项目“未来钢制汽车（FSV）”研制的新车型，其各种高强度钢构件已经达到车身重量的97%，不仅用于B柱、加强筋和底板等抗冲撞和承载构件，而且用于门内板、门外板和各种覆盖件。新一代超轻钢车身的各种高强度钢构件的冲压成形，将引起汽车制造行业在冲压设备能力、模具设计制作与冲压成形工艺方面的全面更新换代。

冲压成形用金属板材料具有的塑性变形机理、应力应变关系、加工硬化特征、成形性能基本参数、强塑化机理与工艺途径、表面状态和结构、界面摩擦与润滑等基本特性，是研究冲压成形工艺的技术基础，也是冲压模具与设备的设计依据。即冲压成形技术的发展，是建立在成形用板材的发展及其技术特性之上的。因此，了解冲压成形用金属板材料的基本性能及其发展趋势，对于冲压设备、模具的设计和冲压工艺的不断改进和更新是十分重要的。

本章以冲压成形用金属板材料为核心，介绍了新型金属板材料的品种性能及其技术特征，金属板材料的分类，金属材料的晶体结构与强塑性，金属板材料冲压成形性能，材料成形性能的评定试验方法，国内外常用金属板材料的标准、牌号与性能，典型冲压成形材料的成分、工艺、组织与性能，金属材料的强塑化机理与途径，金属板材料的发展及应用趋势。