冲压成形用材料的强度优化分析

冲压成形用材料的范围很广，不仅是材料的种类，而且还有材料的强度。材料强度对于模具设计及材料选择具有重要的参考价值，常用冲压材料的强度范围具体如下所述。

1.需要涂镀层防腐的冲压用钢板

需要涂镀层防腐的冲压成形用钢材料包括普通碳素钢板08F、优质碳素钢板08Al、深冲用冷轧钢板（IF钢）、深冲热镀锌IF钢板、深冲高强度IF钢板、深冲高强度烘烤硬化（BH）IF钢板、440MPa级以上含铜高强度IF钢板、高强度低合金钢板、双相钢、TRIP钢等。由表2-7可见，普通08Al钢板的屈服强度为160～190MPa，抗拉强度为290～310MPa；为改进深冲性能，IF钢的屈服强度下降约50MPa，抗拉强度也有所下降。较高强度的冲压用钢，屈服强度上升到220～350MPa，抗拉强度上升到340～450MPa；而高强度的冲压用钢，特别是双相钢（DP）和相变诱导塑性钢（TRIP），屈服强度则提高到340MPa以上，抗拉强度提高到600～1000MPa。所以涂镀层防腐的冲压用钢板可划分为许多级别，跨度范围也很大，可满足不同的使用要求。

表2-7 冲压用钢板的力学性能

2.冲压用不锈钢板

不锈钢种类及牌号众多，强度范围跨度很大，除一些高强度及超高强度钢种以外，冲压用不锈钢板的力学性能见表2-8。对于使用量很大、常用牌号的奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢，屈服强度为200～350MPa，抗拉强度为450～550MPa。至于常用的双相不锈钢，相对而言，强度很高，塑性也很好，但成本高。

表2-8 冲压用不锈钢板的力学性能

注：括号中为美国ASTM标准牌号。

3.有色金属及合金

冲压成形常用的有色金属及合金材料包括铝合金、镁合金、铜合金和钛合金。(www.xing528.com)

铝及铝合金密度低，塑性和导热性较好，变形抗力小，用于制造测量仪表的面板、各种罩壳和支架等产品。铜及铜合金导电性与导热性良好，塑性优良，耐蚀性和焊接性优良，用于制造仪表和壳体等产品制造。根据合金成分和热处理状态不同，铝合金和铜合金的强度变化范围很大。铜合金的强度相对高一些。

钛合金是航空航天工业中使用的一种重要结构件材料，其密度、强度和使用温度介于铝和钢之间，但比强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。钛合金的工艺性能差，切削加工困难。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V（TC4）、Ti-5Al-2.5Sn（TA7）和工业纯钛。

镁合金具有密度小、比强度高、比刚度高、阻尼性好、电磁屏蔽特性优越、抗振性好、耐蚀性良好等特点，它是减轻机械装备质量、提高机械装备各项性能的理想结构材料。适于加工成板材构件、挡板、燃油箱焊接件等零部件。

典型冲压用有色金属及合金的力学性能见表2-9。

表2-9 典型冲压用有色金属及合金的力学性能

（续）

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