75冲裁力计算-剪切强度

一、黑色金属1.深拉深用冷轧钢板发化学成分和力学性能1）深拉深钢板的化学成分深拉深用冷轧钢板主要有08Al、08F、08、及10、15、20钢。其化学成分如表8—44所示。表8—44深拉深冷轧薄钢板的化学成分（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）钢板化学成分（质量分数%）CSiMnPSNiCrCuAl08Al≤0.08≤0.030.35～0.45≤0.020≤0.03≤0.01≤0.03≤0.150.02～0.0708F0.05～0.11≤0.030.25～0.50≤0.040≤0.04≤0.25≤0.10≤0.25—080.05～0.120.17～0.370.35～0.65≤0.035≤0.04≤0.25≤0.10≤0.25—100.07～0.140.17～0.370.35～0.65≤0.035≤0.04≤0.25≤0.15≤0.25—150.12～0.190.17～0.370.35～0.65≤0.040≤0.04≤0.25≤0.25≤0.25—200.17～0.240.17～0.370.35～0.65≤0.040≤0.04≤0.25≤0.25≤0.25—（2）影响钢板冲压性能的主要因素化学成分、金属组织、力学性能和表面质量等均影响冲压性能在上述钢号中用量最大的是08钢，并有沸腾钢与镇静钢之分，沸腾钢08F价廉，表面质量好，但偏析比较严重，且有“应变时效”倾向，对于冲压性能要求高，外观要求严格的零件不适合。08Al镇静钢板价格较高，但性能均匀，“应变时效”倾向小，适用于汽车、拖拉机覆盖件的拉深。1）08钢中主要元素对冲压性能的影响（表8—45）表8—45主要元素对08钢冲压性能的影响元素名称对冲压性能的影响C增加FeC的数量，提高钢板的抗拉强度和屈服强度，降低塑性，使冲压性能恶化，特别是当FeC出现于晶界时，对冲压性能的不利影响更大Si硅溶于铁素体中，强化铁素体的作用很大，增加强度，降低塑性，含硅量越低越好，深冲压钢板不能用硅脱氧Mn锰的直接影响不大，锰和硫形成MnS夹杂物，其数量和形态对冲压性能有影响P磷显著地增加强度和脆性，并有偏析倾向，易于形成带状组织，这些都对冲压性能不利S形成硫化物，其数量、形状和分布对冲压性能有很大影响，数量多、且呈细长条状分布的硫化物对冲压性能不利Al是镇静钢的最终脱氧剂，可与氮形成氮化铝，显著降低钢板的“应变时效”倾向，容易得到“饼形”铁素体晶粒，改善冲压性能。钢中铝的最佳含量为其质量分数=（0.03～0.05）%2）深拉深冷轧薄板铁素体晶粒度的标准（表8—46）表8—46深拉深冷轧薄钢板铁素体晶粒级别钢板状态钢号及拉深级别ZFHFFZS08Al05F，8F，10F08b，15F，20F，08，10，15，2005F，08F，10F，15F，20F，08b，08，10，15，20冷轧6，7，8或“饼形”6，7，8，9或“饼形”6，7，86，7，8，95，6，7，8，91)铝镇静钢08Al按其拉深质量分为三级：ZF—拉深最复杂零件；HF—拉深很复杂零件；F—拉深复杂零件2)其他深冲薄钢板（包括热轧板）按冲压性能分级为：Z—最伸拉深件；S—深拉深件；P—普通拉深件3)深拉深冷轧薄钢板的力学性能（表8—47）表8—47深拉深冷轧薄钢板的力学性能（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）钢号级别厚度/mm/MPa/MPa/（%）不小于08AlZFHFF全部全部1.21.21.2260～330260～340260～350260～350260～35020021022022024044423942420.660.70———08FZSP≤4280～370280～390280～390———343230———08ZSP≤4280～400280～420280～420———323028———10ZSP≤4300～420300～440300～440———302928———15ZSP≤4340～460360～480360～480———272625———20ZSP≤4360～500360～510360～510———262524———4)深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度（表8—48）表8—48深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度（GB/T5213—1985和GB/T710—1991）钢板厚度钢号及级别08A108、08F10、15、20ZFHFFZSPZSEr值（杯突试验深度）不小于0.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.09.59.810.310.610.811.211.311.511.711.812.0—————9.39.610.110.510.710.811.011.211.311.411.611.812.012.112.212.39.19.49.910.310.510.710.911.111.311.411.511.711.912.012.112.29.09.49.710.010.310.510.811.011.211.311.511.611.811.912.012.18.48.99.29.59.910.110.410.610.811.011.211.411.611.711.811.98.08.58.99.39.69.910.210.410.610.811.011.211.411.511.711.88.08.48.68.89.09.2——————————7.47.88.08.28.48.6——————————2.常用材料的力学性能（1）黑色金属材料的力学性能（表8—49）表8—49黑色金属材料的力学性能材料名称材料牌号材料状态抗剪强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率屈服点/MPa弹性模量/MPa电工用工业纯铁C0.025DT1DT2DT3已退火的18023026电工硅钢D11、D12D21、D31D32、D370D310~340S41~48已退火的19023026普通碳素钢Q195未经退火的260~320315~39028~33195Q215270~340335~41026~31215Q235310~380375~46021~26235Q255340~420410~51019~24255Q275400~500490~61015~20275碳素工具钢08F已退火的220~310280~3903218010F260~360330~4503220019000015F220~340280~4203019008260~340300~4402921019800010250~370320~46028—15270~380340~4802628020200020280~400360~510352502100025320~440400~5503428020200030360~480450~6002230020100035400~520500~6502032020100040420~540520~6701834021350045440~560550~7001636020400050已正火的440~580550~730143802200005555067043390—60550700124102080006560073010420—706007609430210000碳素工具钢T7~T12T7A~T12A已退火的60075010——T8A冷作硬化的600~950750~1200———优质碳素钢10Mn已退火的320~460400~5802223021100065Mn6007501240021000合金结构钢25CrMnSiA25CrMnSi已低温退火的400~560500~70018950—30CrMnSiA30CrMnSi440~6000550~750161450850—优质弹簧钢60Si2Mn60Si2MnA65SiWA已低温退火的720900101200200000冷作硬化的640~960800~12001014001600—不锈钢1Cr13已退火的320~380400~470214202100002Cr13320~400400~500204502100003Cr13400~480500~600184802100004Cr13400~480500~600155002100001Cr18Ni192Cr18Ni19经过热处理的460~520580~64035200200000已碾压冷作硬化的800~8801000~1100382202000001Cr18Ni9Ti热处理退软的430~550540~70040200200000（2）钢在加热时的抗剪强度（表8—50）表8—50钢在加热状态的抗剪强度（单位：MPa）(3)普通碳素钢冷弯实验指标（8-51）表8—51普通碳素钢冷弯试验指标（GB700—1988）牌号试样方向冷弯试验B=2a180°备注钢材厚度或直径/mm≤6060～100100～200弯心直径dQ195纵0——各牌号A级钢的冷弯试验，在需方有要求时才进行冷弯试验合格时，抗拉强度上限可以不作交货条件横0.5aQ215纵0.5a1.5a2a横a2a2.5aQ235纵a2a2.5a横1.5a2.5a3aQ2552a3a3.5aQ2753a4a4.5a注：B—试样宽度二、有色金属有色金属的力学性能（表8—52）表8—52有色金属的力学性能材料名称牌号材料状态抗剪强度τ/MPa抗拉强度/MPa伸长率/(%)屈服点/MPa弹性模量E/MPa铝1070A,1050A1200已退火8075～1102550～8072000冷作硬化100120～1504120～240铝锰合金3A21已退火70～100110～145195071000半冷作硬化100～140155～20013130铝镁合金铝镁铜合金SA02已退火130～160180～230—10070000半冷作硬化160～200230～280210高强度铝镁铜合金7A04已退火170250———淬硬并经人工时效35050046070000镁锰合金MB1MB8已退火120～140170～1903～59843600已退火170～190220～23012～2414040000冷作硬化190～200240～2508～10160硬铝2Al12已退火105～150150～21512——淬硬并经自然时效280～310400～4401536872000淬硬后冷作硬化280～320400～46010340纯铜T1、T2、T3软1602003070108000硬2403003380130000黄铜H62软26030035380100000半硬30038020200—硬42042010480—黄铜H68软24030040100110000半硬28035025—硬40040015250115000铅黄铜HPb59-1软3003502514293000硬4004505420105000锰黄铜HMn58-2软34039025170100000半硬40045015—硬5206005锡磷青铜锡锌青铜QSn4-4-2.5QSn4-3软26030038140100000硬4805503～5特硬5006501～2546124000铝青铜QAl17退火52060010186—不退火5606505250115000～130000铝锰青铜QAl9-2软3604501830092000硬4806005500—硅锰青铜QBi3-1软280～300350～38040～45239120000硬480～520600～6503～5540—特硬560～600700～7501～2——铍青铜QBe2软240～480300～60030250～350117000硬52066021280132000～141000白铜B19软24030025——硬3604503锌白铜BZn15-20软28035035207—硬4005501486126000～140000特硬520650—镍Ni-3～Ni-5软3504003570—硬4705502210210000～23