Материјали за штанцање су важан фактор који утиче на квалитет делова и век трајања калупа. Тренутно, материјали који се могу жигосати нису самонискоугљенични челик, али и нерђајући челик, алуминијум и легуре алуминијума, бакар и легуре бакра итд. Генерално, материјали са садржајем угљеника<0.25% and tensile strength less than 650N/mm² are the main materials. For example cold rolled steel SPCC (JIS) or 1010 (SAE).
Захтеви за перформансе штанцања за металне материјале:
1. Има добре механичке особине и велику способност деформације.
Механичка својства металних материјала односе се на затезну чврстоћу, границу течења, издужење, тврдоћу и однос пластичне деформације.
2﹑Имају идеалну металографску структуру
Металографска структура је микроскопска карактеристика квалитета материјала. Његов главни знак је: степен сфероидизације цементита или карбида.
Карактеристични параметри материјала за штанцање:
①﹑ Граница течења, затезна чврстоћа и однос попуштања
Затезна чврстоћа је основни елемент за израчунавање силе штанцања. Такозвана затезна чврстоћа је највећа вредност оптерећења током стварног теста затезања подељена са површином попречног пресека на почетку испитног комада. Одмах:
Када су чврстоћа течења и затезна чврстоћа високе, сила формирања штанцања је велика, тешкоћа формирања се повећава, а животни век калупа се такође смањује. Ако је граница попуштања висока, када се делови за штанцање одвоје од калупа и истоваре након штанцања, деформација еластичног опоравка ће такође бити велика, што утиче на тачност димензија делова за штанцање.
У општим прорачунима, напон смицања материјала за штанцање
затезна чврстоћа
Напомена: 1 Па=1 Н/м2=1к10-6 Н/мм2=1.01972к10-7 Кг/мм2
②﹑Елонгатион
У испитивању затезања материјала, након ломљења узорка, услед задржане пластичне деформације, дужина узорка се мења од првобитне Л до Л1. Однос изражен у процентима назива се издужење. Уједначено издужење У је издужење када се локално грлиће јавља током једноосног истезања, односно када процес растезања постане нестабилан. Ако је издужење плоче велико, то је корисно за све издужено штанцање. Када је издужење велико, границе формирања испупчења и прирубљивања су такође велике. Због тога већина висококвалитетних челика за штанцање има високо равномерно издужење.
③﹑Вредност радног очвршћавања (н)
Обликовање плоча од нерђајућег челика захтева неколико процеса да би се постигао облик производа. Током процеса цртања, материјал ће се стврднути, што се генерално назива радним очвршћавањем. Разлог за стварање радног очвршћавања је тај што након што материјал прође пластичну деформацију, примена силе оптерећења у истом смеру ће повећати његову тачку попуштања, чиме ће се повећати неопходан отпор деформацији да би се одупрео поновној пластичној деформацији. Тачка попуштања је почетна тачка где се трајна деформација јавља изван зоне еластичне деформације. Из теста затезања је познато да је то тачка у којој се понашање растезања наставља без повећања оптерећења.
Шта значи коефицијент очвршћавања?
Материјали са високим н вредностима ће се понашати на следећи начин:
(1) Наставак обраде ће узроковати стврдњавање материјала и смањење издужења, што отежава обраду.
(2) Континуирана обрада ће потиснути локалну деформацију и добити конзистентну деформацију.
Материјали са ниским вредностима н понашаће се на следећи начин:
Наставак обраде ће изазвати локалну деформацију, а слаби делови се могу чак и поломити.
Према томе, издужење захтева да лим има већу вредност н.
④﹑ Однос пластичне деформације (р)
То је параметар који представља анизотропна својства листа. Пошто плоча пролази кроз процесе као што су ваљање и жарење током процеса производње, плоча формира текстуру у којој оријентације кристализације теже да буду конзистентне, што је макроскопски анизотропно, односно перформансе плоче имају одређене разлике у различитим правцима. разлика. У производњи, р вредност се користи за представљање анизотропије плоче. Његова вредност је једнака односу ширине деформације б изражене логаритамском деформацијом и деформацијом смера дебљине, односно: вредност р углавном утиче на перформансе цртања. Вредност р плоче је велика, а перформансе дубоког цртања су такође добре.
⑤﹑Тврдоћа
Уопштено говорећи, што је мања тврдоћа, то је боља пластичност. Међутим, тврдоћа материјала је релативно висока, а ако је стопа сфероидизације карбида изнад 90%, може се добити добра површина за слепљење. Напротив, ако је тврдоћа материјала ниска, али је сфероидизација недовољна, површина слепе површине ће такође бити поцепана. Према томе, тврдоћа је макроскопски индикатор за процену да ли је погодан за смицање, док је метална структура (уједначеност и степен сфероидизације карбида) микроскопски индикатор за процену да ли је погодан за слепљење.
⑥﹑Сфероидизација
Структура нискоугљичног челика се састоји од меког ферита као матрице и мале количине перлита. Перлит је фина мешавина ферита и цементита, од којих садржај цементита чини 12%. Ферит има добру пластичност, док је цементит тврд и крт. Из перспективе материјала са истим садржајем угљеника, пластичност се може повећати сфероидизацијом карбида и побољшати квалитет слепе површине.
Напомена: Шта је сфероидизирајуће жарење?
Сврха је сфероидизација ламеларног цементита у ретикуларном секундарном цементиту и перлиту у гранулирани цементит, смањење тврдоће материјала, побољшање обрадивости сечења и припрема за гашење. Због тога што је перлит сам по себи тврд, а због присуства ретикуларног секундарног цементита повећавају се тврдоћа и кртост челика. Ово не само да отежава обраду резања, већ и узрокује деформацију и пуцање током гашења.
⑦﹑Подела старења
Приликом извлачења и обликовања одређених плоча (као што су плоче од нерђајућег челика и месингане плоче итд.), услед заосталог напрезања насталог током извлачења, на бочном зиду цилиндричног дела након извлачења ће доћи до уздужног пуцања. Ова појава пуцања може се јавити одмах након вађења из калупа, или се може јавити након постављања на одређени временски период, или током употребе утиснутих делова, па се назива старењем.
⑧﹑Тест дубоког проширења цилиндра (ЛДР вредност)
Метода испитивања дубоке растегљивости цилиндра је једна од најосновнијих метода за процену теста дубоке растегљивости металних лимова. Сврха овог теста је да се пронађе гранични однос извлачења (ЛДР) металног материјала. Што је већа ЛДР вредност, то је боља извлачење материјала. ЛДР=Д/дп, где: Д представља пречник бланка, а дп пречник пробоја (проширени производ). ЛДР вредност има позитивну везу са р вредношћу коефицијента пластичне деформације, односно материјали са већом р вредношћу такође имају бољу дубоку растегљивост.
⑨﹑Тест конусне плоче (ЦЦВ вредност)
Метода испитивања конусне плоче је једна од најосновнијих метода за процену методе испитивања формабилности металних лимова (дебљине 0.5 ~ 1,6 мм). ЦЦВ вредност се може користити као тест за процену формабилности композита дубоког извлачења и истезања, и уско је повезана са системом вредности очвршћавања и односом пластичне деформације.