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加工硬化在沖壓加工中有什么實(shí)際意義？

作者：沖壓件 ????來源：本站原創(chuàng)????發(fā)布時(shí)間：2021-04-05T08:19:56????瀏覽量：

金屬在室溫下產(chǎn)生塑性變形的過程中，使金屬的強(qiáng)度指標(biāo)(如屈服強(qiáng)度、硬度)提高、塑性指標(biāo)(如延伸率)降低的現(xiàn)象，稱為加工硬化現(xiàn)象。材料的加工硬化程度越大，在拉伸類的變形中，變形抗力越大，這樣可以使得變形趨于均勻，從而增加整個(gè)工件的允許變形程度。如脹形工序，加工硬化現(xiàn)象，使得沖壓件的變形均勻，沖壓件不容易出現(xiàn)脹裂現(xiàn)象。
用于沖壓成型和拉深用板料應(yīng)有一定的硬化能力,硬化能力很弱的板材不宜用于拉深。加工硬化比較強(qiáng)烈的金屬板料,在同樣變形程度的變形中,可以使變形均勻化,能減少坯料的局鄙變薄并能增大極限變形參數(shù)。
加工硬化是強(qiáng)化金屬（提高強(qiáng)度）的方法之一，對(duì)純金屬以及不能用熱處理方法強(qiáng)化的金屬來說尤其重要。例如可以用冷拉、滾壓和噴丸（見表面強(qiáng)化）等工藝，提高金屬材料、零件和構(gòu)件的表面強(qiáng)度；或者零件受力后，某些部位局部應(yīng)力常超過材料的屈服極限，引起塑性變形，由于加工硬化限制了塑性變形的繼續(xù)發(fā)展，可提高零件和構(gòu)件的安全度。
加工硬化是拉深件等能夠成型的重要因素。金屬板料在拉深中,首先在變形阻力小的區(qū)域產(chǎn)生塑性變形。由于加工硬化,該區(qū)域材料的變形阻力逐漸增加,隨后的變形便轉(zhuǎn)移到其它地方,這樣就可得到厚薄均勻的拉深件。
對(duì)于復(fù)雜形狀的曲面零件的深拉深,加工硬化的不利一面是,加工硬化的產(chǎn)生使材料的塑性降低,阻礙了進(jìn)一步的沖壓加工。例如,沖裁過的板料在剪切區(qū)表面會(huì)形成一層表面硬化組織，這個(gè)硬化層對(duì)板料下道工序如彎曲、拉深、翻邊等塑性變形較大的工序是極其不利的,它會(huì)使沖壓件產(chǎn)生裂紋或破裂。在多道拉深中,不顧加工硬化而繼續(xù)進(jìn)行,就會(huì)把半成品件拉破。為了消除加工硬化,以繼續(xù)進(jìn)行沖壓加工,需要進(jìn)行中間退火工序。這就增加了沖壓件的生產(chǎn)成本,延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期。
加工硬化的原理：
1. 經(jīng)過冷拉、滾壓和噴丸（見表面強(qiáng)化）等工藝，能顯著提高金屬材料、零件和構(gòu)件的表面強(qiáng)度；
2.零件受力后，某些部位局部應(yīng)力常超過材料的屈服極限，引起塑性變形，由于加工硬化限制了塑性變形的繼續(xù)發(fā)展，可提高零件和構(gòu)件的安全度；
3.金屬零件或構(gòu)件在沖壓加工時(shí)，其塑性變形處伴隨著強(qiáng)化，使變形轉(zhuǎn)移到其周圍未加工硬化部分。經(jīng)過這樣反復(fù)交替作用可得到截面變形均勻一致的冷沖壓件；
4.可以改進(jìn)低碳鋼的切削性能，使切屑易于分離。但加工硬化也給金屬進(jìn)一步加工帶來困難。如冷拉鋼絲，由于加工硬化使進(jìn)一步拉拔耗能大，甚至被拉斷，因此必須經(jīng)中間退火，消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中為使沖壓件表層脆而硬，再切削時(shí)增加切削力，加速刀具磨損等。
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