【专业知识】钣金设计宝典之功法第二层——材料对加工工艺的影响
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钣金加工主要有三种：冲裁、弯曲、拉伸，不同的加工工艺对板材有不同要求，钣金的选材也应该根据产品的大致形状和加工工艺考虑板材的选择。
1、材料对冲裁加工的影响
冲裁要求板材应具有足够的塑性，以保证冲裁时板材不开裂。
软材料（如纯铝、防锈铝、黄铜、紫铜、低碳钢等）具有良好的冲裁性能，冲裁后可获得断面光滑和倾斜度很小的制件；硬材料（如高碳钢、不锈钢、硬铝、超硬铝等）冲裁后质量不好，断面不平度大，对厚板料尤为严重。对于脆性材料，在冲裁后易产生撕裂现象，特别是宽度很小的情况下，容易产生撕裂。
2、材料对弯曲加工的影响
需要弯曲成形的板材，应有足够的塑性、较低的屈服极限。
塑性高的板材，弯曲时不易开裂，较低屈服极限和较低弹性模量的板料，弯曲后回弹变形小，容易得到尺寸准确的弯曲形状。含碳量＜0.2%的低碳钢、黄铜和铝等塑性好的材料容易弯曲成形；脆性较大的材料，如磷青铜（QSn6.5～2.5）、弹簧钢（65Mn）、硬铝、超硬铝等，弯曲时必须具有较大的相对弯曲半径（r/t），否则在弯曲过程中易发生开裂。特别要注意材料的硬软状态的选择，对弯曲性能有很大的影响，很多脆性材料，折弯会造成外圆角开裂甚至折弯断裂，还有一些含碳量较高的钢板，如果选择硬质状态，折弯也会造成外圆角开裂甚至折弯断裂，这些都应该尽量避免。
3、材料对拉伸加工的影响
板材的拉伸，特别是深拉伸，是钣金加工工艺中较难的一种，不仅要求拉伸的深度尽量小，形状尽可能简单、圆滑过渡，还要求材料有较好的塑性，否则，非常容易引起零件整体扭曲变形、局部打皱、甚至拉伸部位拉裂。
屈服极限低和板厚方向性系数大，板料的屈强比σs/σb 越小，冲压性能就越好，一次变形的极限程度越大。板厚方向性系数>1时，宽度方向上的变形比厚度方向上的变形容易。拉伸圆角R 值越大，在拉伸过程中越不容易产生变薄和发生断裂，拉伸性能就越好。常见的拉伸性能较好的材料有：纯铝钣、08Al，ST16、SPCD。
4、材料对刚度的影响
在钣金结构设计中，经常遇到钣金结构件的刚度不能满足要求，结构设计师往往会用高碳钢或不锈钢代替低碳钢，或者用强度硬度较高的硬铝合金代替普通铝合金，期望提高零件的刚度，实际上没有明显的效果。对于同一种基材的材料，通过热处理、合金化能大幅提高材料的强度和硬度，但对刚度的改变很小，提高零件的刚度，只有通过变换材料、改变零件的形状，才能达到一定的效果。
常用的几种板材针对数控冲，激光加工，折弯，表面喷涂以及切口防护等性能进行比较，整理后如下表所示。
材料 | 数控冲加工性能 | 激光加工性能 | 折弯性能 | 表面喷涂 | 切口防护性能 |
冷轧钢板镀蓝锌 | 好 | 好 | 好 | 一般 | 较好 |
冷轧钢板镀彩锌 | 好 | 好 | 好 | 一般 | 好 |
电镀锌钢板 | 好 | 好 | 好 | 一般 | 最差 |
热镀锌钢板 | 好 | 好 | 好 | 一般 | 较差 |
敷铝锌钢板 | 好 | 好 | 好 | 一般 | 差 |
不锈钢板 | 差 | 好 | 一般 | 差 | 好 |
防锈铝板 | 一般 | 极差 | 好 | 一般 | 好 |
硬铝、超硬铝板 | 一般 | 极差 | 极差 | 一般 | 好 |
T2铜板 | 好 | 极差 | 极差 | 一般 | 好 |
黄铜板 | 好 | 极差 | 极差 | 一般 | 好 |
注: 1、表中的数据与材料具体的牌号和厂家均有关系，仅作为定性参考之用。
2、铝合金、铜合金板材在激光切割上加工性极差，一般不能采用激光加工。
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