残余应力对冲压件质量的影响及其控制
2012-10-21孙昌清,孙恒
锻造与冲压 2012年20期
关键词:变形
本文提及的冲压工艺,均指金属板材在常温下进行的冲压加工,俗称冷冲压。国内钢铁企业提供给下游企业,用于冷冲压的基本原材料有两类,即热轧金属板材(简称热板)和冷轧金属板材(简称冷板)。不论冷冲压零件的形状怎样,对于所有金属板材经过冷冲压加工后,由于金属组织加工硬化的作用,冲压件内部都会留下残余应力。这些残余应力分布的不均匀性和残余应力消除速率的不均衡性,严重影响着冲压零件的精度和使用性能,以至于令冲压零件不合格甚至报废。本文阐述了冲压件残余应力的产生及消除方法。
残余应力的产生
原材料
众所周知,冷冲压生产使用的原材料是热板或冷板。由于金属轧制成形工序参数(特别是成形温度)的不同,使轧制金属板材的组织和性能产生了明显的差异。
⑴热板。以低碳钢为例,将钢锭或钢坯加热到1100~1250℃进行轧制,终轧温度和卷曲温度控制在钢的再结晶温度(通常在730℃)之上,这样的工艺条件下轧制出来的钢板,即是热轧钢板。
通过热轧处理,可以破坏钢锭的铸造组织,细化钢材的晶粒,消除显微组织的缺陷,浇注时形成的气泡、裂纹和疏松也可在高温和压力作用下被焊合,从而使钢材组织致密,力学性能得到改善。在轧制过程中,每道/次轧制使钢板发生塑性变形,变形使钢板的金相组织在板厚方向被压扁、在轧制方向被拉长(和扭曲)。由于钢板的温度始终在再结晶温度之上,在道/次之间会发生静态再结晶。……
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