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盘点影响金属拉伸性能的主要因素

作者：五金冲压编辑来源：本站原创发布时间：2020-12-29T08:15:55 浏览量：

随着金属冲压件拉伸工艺日益发展，市场对金属拉伸件的需求越来越高，对产品的要求也越来越高，包括形状、性能、外观等等。金属拉伸工艺是指利用模具将冲裁后得到的一定形状平板毛坯冲压成各种开口空心零件或将开口空心毛坯减小直径，增大高度的一种机械加工工艺。用拉深工艺可以制造成筒形、阶梯形、锥形、球形、盒型和其他不规则形状的薄壁零件，与翻边、胀形、扩口、缩口等其他冲压成形工艺配合，还能制造形状极为复杂的零件。
虽然金属材料拉伸性能取决于材料本身的性质，如化学成分、组织结构等，但即使是相同的材料在不同拉伸试验过程中所得的结果也很有可能不相同。影响金属拉伸性能的因素很多，总体来说可以分为金属原材料的性质和加工对金属材料拉伸性能的影响这两大方面。
首先说一下金属原材料的性质对金属拉伸性能的影响：金属材料通常是指由金属元素或以金属元素为主所构成的具有金属特性的材料的统称，主要包括纯金属、特种金属、合金以及金属材料金属间化合物等。在金属材料的加工过程中，其组织会受到一定的影响而发生相应的改变。金属材料的特殊性质主要表现为如下几个方面：1.许多金属材料，在工作过程中需要承受交变载荷，在此作用下，虽然金属材料的屈服极限远远高于应力水平，但经过长期的应力循环作用后，也会出现突然脆性断裂现象，此现象就是金属材料的疲劳，是一种最常见也最危险的断裂形式。2.在载荷外力的作用下，金属材料所呈现的永久变形而不被破坏的能力即为金属材料的塑性。金属材料的塑性越好，越能在较大的范围内形成塑性变形，并在塑性变形的过程中强化金属材料的强度，增加金属材料的安全性。3.硬度主要是指金属材料对硬物体压入其表面的抵抗能力，是考量金属材料性能的重要指标之一。金属材料的硬度是起始塑性变形抗力与继续塑性变形抗力共同作用的结果，一般来说金属材料的硬度越高，耐磨性也就会越好。
然后分析一下加工对金属材料拉伸性能的影响：金属冲压件的拉伸性能会根据变形次序、加工速度、冲压油性能、加工温度等产生不同的影响，根据不同的工件性能要求选用合理的工艺可以显著提高工件的拉伸性能。1. 通常随着成型温度的升高，金属材料内部的分子运动能量、熔体的自由体积以及链段的活动能力均会随之增加，从而降低分子间的相互作用及熔体粘度，增加金属材料的横向拉伸强度，会随着加工时间的延长而呈现出先增加后趋于平缓的趋势。2. 在金属材料的内部往往存在着位错等晶体缺陷，在常温状态下金属材料拉伸性能主要呈现在弹性变形阶段与塑性变形阶段。其中金属材料的塑性变形主要依靠位错方式来完成，一旦外力作用超过滑移的临界值，便会导致向晶向和晶面运动，而在运动过程中会产生相应的运动速度，这就导致金属材料在拉伸过程中，抗拉强度会随着拉伸速度的提高而升高。3.一般冲压件在冲压加工过程温度会很快升高，必须使用专用冲压油进行冷却，否则高温会引起金属的表面光洁度下降造成工件发黑的问题。除工件光洁度受到影响外，模具寿命将缩短，同时精度降低，为此模具方面的改进将投入大量费用。专用冲压油会自动粘着于受热的关键部位，保护模具不会受磨损。另外冲压件在油品的保护下短时间内不会氧化生锈，且不影响后续的电镀、焊接等工序。
综上所述，在金属材料的加工过程中各种因素均会对金属材料拉伸性能产生一定的影响，使其抗拉强度、断后伸长率以及冲压件表面质量发生改变。合理安排工艺有助于企业降低成本，提升产品竞争力。
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